2023-2024学年江苏省徐州市高一（上）期末抽测物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省徐州市高一（上）期末抽测物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.2023年徐州马拉松(42.195km)比赛于2023年11月5日7：30鸣枪开跑，来自国内外近三万名跑步爱好者参加了比赛。本次比赛，男子组冠军用时02：14：23。下列说法正确的是( )
A. “7：30”和“02：14：23”都表示时间间隔
B. 冠军跑完全程马拉松发生的位移为42.195km
C. 由以上信息可以求出冠军的平均速度
D. 研究冠军运动轨迹时，可以将其视为质点
2.一运动物体的x—t图像如图所示，则物体在0. 5s内的位移为( )
A. 0. 4mB. 0. 6mC. 1. 0mD. 1. 4m
3.如图所示，举重运动员挺举时，先跨步把杠铃挺过头顶并稳定一小段时间，然后运动员保持杠铃上举状态，双腿由跨步变为直立。运动员由跨步变为直立的过程中( )
A. 杠铃一直处于超重状态B. 杠铃一直处于失重状态
C. 杠铃先处于超重状态后处于失重状态D. 杠铃先处于失重状态后处于超重状态
4.用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使木块做匀速直线运动。在木块上加一砝码，使其仍做匀速直线运动。则( )
A. 加上砝码前、后，木板与木块间动摩擦因数不变
B. 加上砝码前、后，木板与木块间最大静摩擦力不变
C. 加上砝码前、后，弹簧测力计的示数不变
D. 随木块匀速运动的砝码所受摩擦力的方向与运动方向相同
5.如图所示，将一小球从水平地面以不同角度、相同大小的初速度v0抛出，不计空气阻力。则从抛出到落地的过程中，小球的初速度方向与地面间夹角较大时( )
A. 水平射程一定较大B. 落地速度一定较大
C. 在空中运动时间一定较长D. 在相同时间内速度变化量一定较大
6.用轻质细绳拉着物体竖直向上运动，其v—t图像如图所示，不计空气阻力。则在t1、t2、t3、t4时刻，细绳拉力最大的是( )
A. t1B. t2C. t3D. t4
7.某同学利用如图所示实验仪器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列操作或说法正确的是( )
A. 本实验需要平衡摩擦力
B. 实验时，先释放小车，再接通电源
C. 本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行
D. 为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
8.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下16个小水滴)( )
A. 滴水计时器的计时周期为158sB. 小车的加速度为1.5cm/s2
C. 由乙图可知，小车在桌面上向右运动D. 在滴下水滴A时，小车的速度为2.7m/s
9.如图所示，小船沿图中虚线垂直河岸渡河。若途中水流速度增大，为保持原航线渡河，在不改变v船大小的情况下，则( )
A. 增大v船与航线之间的夹角，渡河时间变长
B. 增大v船与航线之间的夹角，渡河时间变短
C. 减小v船与航线之间的夹角，渡河时间变长
D. 减小v船与航线之间的夹角，渡河时间变短
10.如图所示，一劲度系数为k的弹簧下端固定在地面上，上端固定一质量为m1的物体A，弹簧和物体A均保持静止状态。在物体A上轻放一质量为m2的物体B的瞬间，物体A对物体B的支持力大小为( )
A. 0B. m2gC. m1m2gm1+m2D. m12gm1+m2
11.如图所示，小孩竖直向上踢出毽子，毽子上升到最高点之后落下。在毽子上升、下降过程中的加速度随时间的变化关系，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.如图所示，用向心力演示器探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系。皮带套在左、右两塔轮的圆盘上，匀速转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动，转动时皮带和圆盘间不打滑。小球做圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺。左、右标尺上露出的红白相间的等分标记就粗略反映向心力大小。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径分别记为r、2r、r。左侧塔轮上三个圆盘的半径从上到下依次增大，右侧塔轮上三个圆盘的半径从上到下依次减小，左、右两塔轮最上面圆盘的半径大小相同。实验中提供两个质量相同的重球、一个质量为重球一半的轻球。
(1)通过本实验探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系，应用的思想方法是__________。(填选项前字母序号)
A. 理想实验法 B.等效替代法
C. 控制变量法 D.模型建构法
(2)探究向心力大小F与圆周运动半径r的关系时，选用两个质量相同的重球，还应选择__________。(填选项前字母序号)
A. 半径相同的两个圆盘
B. 半径不同的两个圆盘
C. 两球分别放在挡板B、挡板C处
D. 两球分别放在挡板A、挡板B处
(3)按(2)中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是__________。
A. F与r成正比 B．F与r成反比
C. F与r2成正比 D．F与r2成反比
(4)皮带均放在左、右塔轮的中间圆盘，转动手柄，发现当长槽转动一周时，短槽刚好转动两周。则这种皮带放置方式时，长槽与短槽转动的角速度之比ω3:ω4=__________。保持皮带放在中间圆盘，将重球放在档板B处、轻球放在档板C处，匀速转动手柄，左、右测力筒内露出等分标记的格子数之比的理论值为__________。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.海豚通过训练，可以配合驯养员完成各种高难度动作。一次表演中，海豚跃出水面时的速度方向竖直向上，跃升1.8m恰好顶到球。不计空气阻力，g取g=10m/s2。求：
(1)海豚跃出水面时的速度v；
(2)海豚跃出水面后上升的时间t。
14.小明在河边玩打水漂游戏。他将扁平的石子以初速度v0水平抛出，石子第一次接触水面时速度的方向与水面的夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)石子第一次接触水面时的速度大小；
(2)石子抛出时距水面的高度h。
15.如图所示，一长度为L、内壁光滑的细圆筒，其上端封闭，下端固定在竖直转轴的O点，圆筒与水平方向的夹角为θ。原长为L2的轻质弹簧上端固定在圆筒上端，下端连接一质量为m的小球，小球的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时，弹簧长度为3L4。重力加速度为g。求：
(1)弹簧的劲度系数k；
(2)当弹簧恢复原长时，转轴的角速度ω1；
(3)当转轴的角速度ω2= 8gsinθ3Lcs2θ时，弹簧的形变量x。
16.传送带在物流仓储、港口和机场等场合应用广泛。如图所示，倾角θ=30°、足够长的传送带以v0=10m/s的速度逆时针匀速转动，其左侧光滑水平地面上放有一质量M=4kg、长L=15m木板，木板上表面与传送带底端等高。一质量m=1kg的物块(可视为质点)在传送带顶端由静止释放，然后滑上木板(不考虑物块在传送带和木板衔接处速度的损失)。已知物块与传送带和木板间的动摩擦因数分别为μ1= 33和μ2=0.2。重力加速度g取10m/s2，求：
(1)物块刚达到传送带速度所需的时间；
(2)物块从木板上滑离时的速度；
(3)若物块刚滑上长木板右端时，在长木板的左端施加一水平向左的恒力，使得物块刚好不能从长木板上滑出，求水平恒力F。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】D
【详解】A.“7：30”表示时间点，是时刻，“02：14：23”表示时间段，是时间间隔，故A错误；
B.冠军跑完全程马拉松发生的路程为42.195km，故B错误；
C.根据题中信息可知，运动员的路程和所用时间，可以求出运动员的平均速率，即路程与时间的比值，而不能求出平均速度，故C错误；
D.研究冠军运动轨迹时，其大小形状对所研究的问题没有影响，可以将其视为质点，故D正确。
故选D。
2.【答案】B
【解析】B
【详解】物体在0. 5s内的位移为
x=1.0m−0.4m=0.6m
故选B。
3.【答案】C
【解析】C
【详解】根据题意运动员由跨步变为直立的过程中，杠铃先向上加速后向上减速，加速度先向上后向下，则杠铃先处于超重状态后处于失重状态。
故选C。
4.【答案】A
【解析】A
【详解】A.木板与木块间动摩擦因数与接触面粗糙程度有关，加上砝码前、后，木板与木块间动摩擦因数不变，故A正确；
B.木板与木块间最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，加上砝码前、后，压力增大，滑动摩擦力增大，则最大静摩擦力增大，故B错误；
C.加上砝码前、后，滑动摩擦力增大，弹簧测力计的示数增大，故C错误；
D.随木块匀速运动的砝码做匀速直线运动，不受摩擦力，故D错误；
故选A。
5.【答案】C
【解析】C
【详解】ABC.设小球运动时间为t，则根据斜抛的运动规律有
x=v0csθt
v0sinθ=g⋅t2
解得
t=2v0sinθg ， x=v02sin2θg
可知 θ=45∘ 时，水平射程最大；小球的初速度方向与地面间夹角较大时在空中运动时间一定较长；
根据对称性可知，落地速度为
v= (v0csθ)2+(v0sinθ)2=v0
则落地速度不变，故AB错误，C正确；
D.小球做斜抛运动，加速度为重力加速度，所以小球的初速度方向与地面间夹角较大时，在相同时间内速度变化量不变，故D错误；
故选C。
6.【答案】A
【解析】A
【详解】v—t图像中斜率表示加速度，t1时刻加速度竖直向上，t2和t4时刻加速度竖直向下，t3时刻加速度为0，故用轻质细绳拉着物体竖直向上运动，加速度竖直向上时，是超重，细绳拉力最大，故选A。
7.【答案】C
【解析】C
【详解】AD.本实验不需要保证钩码质量远小于小车质量，也不需要平衡摩擦力，只需要研究速度随时间的变化规律即可，故AD错误；
B.应先接通电源，后释放小车，故B错误；
C.为了保证过程中小车做匀变速运动，本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行，故C正确。
故选C。
8.【答案】B
【解析】B
【详解】A.滴水计时器每30s内共滴下16个小水滴，则
T=tn−1=3016−1s=2s
故A错误；
B.小车的加速度大小为
a=Δx4T2=(24.00+30.00)−(12.00+18.00)4×22cm/s2=1.5cm/s2
故B正确；
C.小车在桌面上做匀减速直线运动，速度减小，点迹变密，所以小车小左运动，故C错误；
D.滴下水滴A时，小车的速度为
vA=24.00+30.002×2×10−2m/s=0.135m/s
故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【解析】A
【详解】途中水流速度增大，保持原航线渡河，则合速度与河岸垂直，增大 v船 与航线之间的夹角，垂直河岸方向分速度变小，则渡河时间
t=dv⊥
变大，减小 v船 与航线之间的夹角，垂直河岸方向分速度变大，沿河岸方向分速度变小，无法保持原航
10.【答案】C
【解析】C
【详解】在物体A上轻放一质量为 m2 的物体B的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，则物体A与B的整体受到的合力等于 m2g ，方向竖直向下，对整体，由牛顿第二定律得：
m2g=(m1+m2)a
对B，由牛顿第二定律得
m2g−F=m2a
联立解得：
F= m1m2gm1+m2
故选C。
11.【答案】D
【解析】D
【详解】踢出后的毽子，受到重力和空气阻力的作用，毽子上升过程中有
f+mg=ma
毽子向上运动过程中速度逐渐减小，阻力减小，故加速度减小；
下降过程中有
mg−f=ma
下降过程中速度逐渐增大，故加速度减小，因此全过程中加速度一直减小，且方向向下不变。
故选D。
12.【答案】 C AC##CA A 1：2 1：1
【详解】(1)[1]探究一个物理量与多个物理量之间的关系，应采用控制变量法。
故选C。
(2)[2]根据 F=mω2r ，用该装置研究圆周运动的向心力大小与半径的关系时，需要控制角速度与小球的质量不变，即需要把质量相同的小球分别放在两边半径不相同的槽内，皮带套在半径相同的两个圆盘上。
故选AC。
(3)[3]根据 F=mω2r ，控制角速度与小球的质量不变，向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是F与r成正比。
故选A。
(4)[4][5]当长槽转动一周时，短槽刚好转动两周。根据
ω=2πT=2πn
可知，长槽与短槽转动的角速度之比
ω3:ω4=1:2
根据 F=mω2r 可知
F3:F4=1:1

【解析】略
13.【答案】(1)6m/s；(2)0.6s
【详解】(1)根据
v2=2gh
海豚跃出水面时的速度大小为
v=6m/s
(2)海豚跃出水面后上升的时间
t=vg=0.6s

【解析】略
14.【答案】(1) v0csθ ；(2) v02tan2θ2g
【详解】(1)石子第一次接触水面时速度的方向与水面的夹角为θ，石子第一次接触水面时的速度大小
v=v0csθ
(2)竖直分速度
vy=v0tanθ
石子抛出时距水面的高度
h=vy22g=v02tan2θ2g

【解析】略
15.【答案】(1) 4mgsinθL ；(2) 2gtanθLcsθ ；(3) L4
【详解】(1)当圆筒处于静止状态时，对小球有
mgsinθ=k(3L4−L2)
解得
k=4mgsinθL
(2)当弹簧恢复原长时，有
mgtanθ=mω12(L−L2)csθ
解得
ω1= 2gtanθLcsθ
(3)由于
ω2= 8gsinθ3Lcs2θ>ω1
可知，弹簧处于压缩状态，则有
Nsinθ+kxcsθ=mω22(L2+x)csθ
Ncsθ=kxsinθ+mg
联立解得
x=L4

【解析】略
16.【答案】(1)1s；(2)6m/s；(3) 103N
【详解】(1)物块刚放上传送带上时，由牛顿第二定律有
mgsinθ+μ1mgcsθ=ma1
与传送带共速时，有
t1=v0a1=1s
(2)与传送带共速后，由于
mgsinθ=μ1mgcsθ
说明物块此后做匀速运动，则
v=v0=10m/s
物块滑上木板瞬间，对于物块，有
μ2mg=ma2
对于木板有
μ2mg=Ma 3
滑离木板时
L=vt−12a2t 2−12a3t 2
解得
t=2s (另一个不符题意)
此时滑块速度
v1=v−a2t=6m/s
(3)长木板的左端施加一水平向左的恒力F后，木板加速度
a3=F+μ2mgM
根据
v2=v−a2t2=a3t2 ， L=v2+v2t2−v22t2
解得
F=103N

【解析】略