江苏省南京师大顶级学校2023-2024学年高一上期末物理考...

更新时间：2024-02-28 浏览次数：39 类型：期末考试

一、单项选择题：本题共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项符合题意。

1. 下列说法正确的是（）

A . 伽利略用实验验证了物体不受力时会保持匀速直线运动 B . 卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量 C . 速度越大的物体越难停止，说明物体的速度越大惯性越大 D . 任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积相同

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2. 在我国古代，人们曾经用一种叫“唧筒”的装置进行灭火，这种灭火装置的特点是：筒是长筒，下开窍，以絮囊水杆，自窍唧水，既能汲水，又能排水。简单来说，就是一种特制的水枪。设灭火时保持水喷出时的速率不变，唧筒与水平面夹角为锐角，则下列说法正确的是（）

A . 灭火时应将“唧筒”的轴线指向着火点 B . 想要使水达到更远的着火点，必须调小“唧筒”与水平面间的夹角 C . 想要使水达到更高的着火点，必须调大“唧筒”与水平面间的夹角（假设水未达最高点） D . 若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当慢一些

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3. 弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，另一端连接一个皮套，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把（并保持不动），另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去，打击目标。现将弹丸竖直向上发射（不计橡皮筋和皮套的自重），则（）

A . 弹丸在 $\text{[math]}$ 点达到最大速度 B . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 过程中，弹丸的速度先增大后减小 C . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 过程中，弹丸的加速度一直减小 D . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 过程中，弹丸的加速度方向保持不变

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4. 2023年10月26日，神舟十七号与天和核心舱完成自动交会对接。如图所示，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，神舟十七号绕地球做椭圆运动，且椭圆的远地点与圆轨道相切，下面说法正确的是（）

A . 航天员在核心舱中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 B . 若两者在各自的轨道上稳定运行，则两者在切点处的加速度相同 C . 若两者原来在同一圆轨道上，神舟十七号可以沿切向喷气加速追上核心舱 D . 设轨道所处空间存在极其稀薄的空气，若不加干预，核心舱的轨道高度将缓慢升高

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5. 如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，四个轮子半径如图，则关于左轮边缘的a点和右轮边缘的b点运动参量的关系下列表述正确的是（）

A . 线速度之比为3：2 B . 角速度之比为6：1 C . 转速之比为1：4 D . 向心加速度之比为1：18

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6. 某运送货物的中欧班列由30节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力均相等，则倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 一架飞机在空中沿水平直线飞行，并以相等的时间间隔自由释放炸弹（无动力），在空中形成以下四种排列图景，不计空气阻力，则关于飞机运动的相关表述中正确的是（）

A . （1）中飞机可能向右匀速直线运动 B . （2）中飞机可能向右匀减速直线运动 C . （3）中飞机可能向左匀加速直线运动 D . （4）中飞机可能向右匀加速直线运动

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8. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ B . A、B两球的向心加速度相等 C . A球的线速度小于B球的线速度 D . A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力

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9. 如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ， B和地面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（）

A . 若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过 $\text{[math]}$ B . 当力F逐渐增大时，A、B之间先发生打滑现象 C . 当力 $\text{[math]}$ 时，B与A相对滑动 D . 无论力F为何值，B的加速度不会超过 $\text{[math]}$

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10. 如图所示，倾角θ=37°的传送带以v=4m/s的速率顺时针匀速运行，M、N为传送带的两个端点，M、N两点间的距离L=16m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的木块挡住。在距离挡板9m处的O点由静止释放质量m=1kg的木块（可视为质点），当木块运动到底端N时与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短，木块与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s² ，以下说法正确的是（）

A . 木块从释放至第一次与挡板碰撞前，在传送带上留下的划痕长度为12m B . 木块第一次与挡板P碰后最远能到达距挡板1.8m处 C . 经过很长一段时间，传送带对木块的摩擦力大小与方向保持不变 D . 经过很长一段时间，木块停在挡板P处

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二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 在某次研究平抛运动的实验中：
1. （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变两小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
2. （2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
  ①为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是。
  A.斜槽轨道光滑
  B.斜槽轨道末端水平
  C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
  ②取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于O点，钢球的（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点。
  ③某同学做实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点的坐标值已在图中标出，根据图中数据判断，A点（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，小球平抛的初速度为m/s。（取g=10m/s²）
  ④某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他以某点迹为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个点迹的坐标值（x₁ ， y₁）、（x₂ ， y₂），且2x₁>x₂ ，如图丁所示，假设各个点迹之间的时间间隔相等，则可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为（用x₁、x₂、y₁、y₂坐标表示）。
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12. 如图所示，当木星在绕日公转过程中运行到日、地连线延长线上时，会形成“木星冲日”现象。已知地球质量为M，半径为R，公转半径为r，地表重力加速度为g，公转周期为1年。假设木星质量是300M，半径是10R，公转半径是5r，不考虑木星和地球的自转，不计木星和地球间的引力， $\text{[math]}$ ，则求：
1. （1）木星地表的重力加速度为多大？
2. （2）木星冲日平均多少年出现一次？
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13. 如图所示，一个小球从O点正上方h=3.2m处的M点，以初速度v₀抛出，AP、BQ为两块足够高的竖直挡板，B点右侧水平地面上有一点N，已知AO=OB=BN=2m，小球与挡板碰撞时会“对称式”反弹（即水平速度等值反向、竖直速度不变），碰撞时间不计，挡板厚度不计，重力加速度g=10m/s² ，则：
1. （1）若小球水平向右抛出，与挡板碰撞一次后，恰好落到O点，求v₀的大小；
2. （2）若小球向右上方抛出，与挡板垂直碰撞后，恰好落到A点，过程中只有一次碰撞，求小球从抛出到落地的总时间t；
3. （3）若在挡板BQ上开一个略大于球的小孔，将小球水平抛出，小球与挡板碰撞3次后从小孔飞出，并恰好击中N点，小球与小孔不碰撞，求小孔距离B点的高度H。
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14. 如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为r₀=0.2m处放置小物块A，A、B质量均为m=1kg，A与转盘之间的动摩擦因数为μ₁=0.5，现在用原长为d=0.2m、劲度系数k=40N/m的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度g=10m/s² ，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
1. （1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的ω₀；
2. （2）若转盘的角速度ω₁=6rad/s，A可以放置在离中心距离不同的位置上，且A始终不打滑，求满足条件的A转动半径r_A的大小范围；
3. （3）若小物块B解除固定状态，B和转盘间动摩擦因数为μ₂=0.2，现将转盘角速度从0开始缓慢增大，为了保证B不打滑，求满足条件的转盘角速度ω₂的大小范围。
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15. 如图所示，小物块A、B用轻绳相连，并通过轻质滑轮将B悬挂于C的右端，初始时A、B、C均静止且将A锁定，A离C左端水平距离l=3m，C放在光滑水平地面上，其高度为h=5m，已知：A、B、C质量分别为m_A=m_B=1kg、m_C=4kg，AC、BC之间的动摩擦因数分别为μ₁=0.5、μ₂=0.2，重力加速度g=10m/s² ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现解除A的锁定状态，同时对C施加一个水平外力F，则：
1. （1）若水平外力为F₀时C保持静止，A、B匀加速运动，且A未撞滑轮、B未落地，求A的加速度a_A和F₀的大小；
2. （2）若施加水平向右的外力为F₁ ，为了保证A、B、C相对静止，求F₁的大小范围；
3. （3）若施加水平向右的外力为F₂=60N，经过时间t=1s时轻绳断裂，求A刚好落地时与C的左端的水平距离 $\text{[math]}$ 。
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