2023-2024学年云南省大理州高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A. B. C. D.
2.直升飞机在高空飞行过程中，遇到气流紧急向上拉升。若拉升的某段时间内飞机水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，则该段时间内，飞机运动的轨迹图中虚线为竖直线可能是( )
A. B. C. D.
3.中国制造是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要的方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一个智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直。下列说法正确的是( )
A. 小球受到的摩擦力大小与重力相等
B. 机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上
C. 小球没有掉下去，是由于受到的摩擦力大于自身重力
D. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将变大
4.如图甲所示是一种常见的滚筒洗衣机，洗衣机滚筒的内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。如图乙所示，脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，为一件随滚筒转动的小衣物可理想化为质点。在小衣物随滚筒以恒定角速度转动脱水的过程中，下列物理量不发生变化的是( )
A. 周期
B. 线速度
C. 加速度
D. 向心力
5.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶、、、和青蛙在同一竖直平面内，、高度相同，、高度相同，、分别在、正上方，将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到( )
荷叶 B. 荷叶
C. 荷叶 D. 荷叶
6.将质量为的小球放在竖立的轻弹簧上未拴接，并将小球竖直下按至图甲所示的位置。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至图乙所示的最高位置，途中经过位置时弹簧恢复原长。已知、的高度差为，、的高度差为，不计空气阻力，取重力加速度。若取位置所在水平面为零势能面，则( )
A. 小球在位置的重力势能为
B. 小球在位置的机械能为零
C. 小球在位置的机械能小于在位置的机械能
D. 小球在位置的机械能小于在位置的机械能
7.共享电动自行车绿色环保，为市民出行提供了极大便利。某电动自行车质量为，电动机的最大输出功率为，在水平路面上行驶时所受的阻力为人车总重的。该电动自行车现载有质量为的人，取重力加速度，仅在电动机驱动的情况下该电动自行车行驶的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
8.人站在力传感器上完成下蹲、起立动作。计算机采集到力传感器的示数随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 到过程中人处于超重状态
B. 到过程中人处于超重状态
C. 到为“下蹲起立”过程
D. 到为“起立下蹲”过程
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.在龟兔赛跑的故事中，某段时间内兔子和乌龟沿直线运动的位移随时间的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 乌龟和兔子同时出发
B. 时刻乌龟和兔子相遇
C. 时间内，兔子的速度大于乌龟的速度
D. 时间内，兔子运动的位移等于乌龟运动的位移
10.如图所示，用三根细线、、将两个小球和连接并悬挂，两小球处于静止状态时，细线与竖直方向的夹角为，细线水平。已知两个小球的质量分别为和，重力加速度为，取，，下列说法正确的是( )
A. 细线的拉力大小为
B. 细线的拉力大小为
C. 细线与竖直方向的夹角为
D. 细线与竖直方向的夹角为
11.年月日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的。月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是( )
A. 其绕月运行的速度小于地球第一宇宙速度
B. 其绕月运行的速度大于地球第一宇宙速度
C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍
D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍
12.如图所示，、两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量，。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于、物体上，、随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时，、分离
B. 时，的速度大小为
C. 时，的加速度大小为
D. 时，对的作用力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.为了测量一楼房的高度，某实验小组进行了如下实验：
一同学从楼顶由静止释放一小石子；
另一同学用照相机拍得一张照片如图所示，图中白色线条为石子下落的径迹，、两点恰好都在砖缝的下沿；
用刻度尺测得块砖的厚度为包括砖缝。
若照相机的曝光时间为，根据以上测量数据，可得曝光时间内小石块下落的平均速度大小为______；若把该平均速度近似作为连线中点的瞬时速度，取重力加速度。则可得楼顶距离地面的高度为______。保留位有效数字
14.实验小组用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。主要实验步骤如下：
用游标卡尺测量遮光条的宽度，用刻度尺测量光电门、之间的距离；
用细线跨过定滑轮，细线一端与小车相连，另一端挂上托盘和砝码，调节滑轮高度使滑轮右侧细线与木板平行；
调节木板的倾角，使小车沿木板匀速下滑；
取下托盘和砝码，测出托盘和砝码的总质量；
取下托盘和砝码后，让小车从光电门上方沿木板下滑，记录遮光条通过光电门、的遮光时间分别为、，算出小车的加速度大小；
改变砝码的个数，重复步骤，得到多组托盘和砝码的总质量、、，以及对应的加速度、、
在坐标纸上描点作出图像。
小车含遮光条的质量用表示，已知当地的重力加速度为，据此回答下列问题：
实验过程中，必要的操作是______填正确选项前的字母。
A.需满足的条件
B.遮光条的宽度要适当小一些
C.小车每次必须从同一位置由静止释放
某次实验时，测得遮光条通过光电门、的挡光时间分别为和。则小车通过光电门时的速度大小为 ______小车的加速度大小为 ______用、、和表示；
在坐标纸上作出的图像如图乙所示，由图像得到的结论为______填正确选项前的字母。
A.小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成正比
B.小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成反比
C.小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比
若图乙中所得图线的斜率为，则小车含遮光条的质量 ______用和表示。
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
15.某位小球员将足球以的速度沿草坪向前踢出，同时自己以不变的速度去追足球，足球被踢出后在草坪上做加速度大小为的匀减速直线运动，求运动员追上足球所需时间。
16.传送带是自动化工业生产中一种重要的输送装置。如图甲所示，倾斜传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。现将质量为包裹可视为质点无初速度的轻放在传送带的端，包裹从传送带的端运动到端的过程中，其加速度随位移的变化关系如图乙所示。取重力加速度。求：
传送带的速度大小；
包裹从传送带端运动到端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量。
17.如图所示，在粗糙水平地面上将半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，点为圆弧轨道的圆心，圆弧轨道与水平地面相切于点，现将一质量为的滑块可视为质点从轨道上的点静止释放，已知开始时，滑块恰好能运动到与圆心等高的点。在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，滑块还一直受到一水平恒力的作用，已知滑块与水平地面间的动摩擦因数为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求：
该水平恒力的大小；
滑块在圆弧轨道上运动速率最大的位置图中未画出及滑块在此处的速率；
滑块运动过程中对圆弧轨道点的压力大小范围。
参考答案
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15.解：设经历时间，足球被追上，该时间内足球的位移为
设经历时间，足球停止，有
解得
人的位移为
由题意可知，足球的位移和人的位移满足
解得
所以在足球停下前，人并没有追上足球，则足球从踢出后到停止的位移为
解得
则运动员追上足球用时为，有
解得
答：运动员追上足球所需时间为。
16.解：由图乙可知，在时包裹与传送带共速。在时包裹做匀加速直线运动，加速度大小为，设传送带速度为，有
解得：
包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，所受的滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有
包裹与传送带共速后，根据牛顿第二定律有
联立解得：
设包裹经过时间与传送带共速，则有
该时间内传送带的位移为
两者该时间内的相对位移为
该时间内摩擦产生的热为
设共速后，再经过时间包裹运动到端，则有
该时间传送带位移为
共速后到运动到端，包裹和传送带之间的相对位移为
其中
该时间摩擦产生的热为
所以包裹从传送带端运动到端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量为
联立解得：
答：传送带的速度大小为；
包裹从传送带端运动到端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量为。
17.解：滑块从点到点，由动能定理得
解得：
滑块在圆弧轨道上“等效最低点”时速率最大，点位于圆弧轨道上与竖直方向成角的位置，在该位置时，有
从点运动到位置点，由动能定理得
解得：，
滑块第一次经过点时对轨道的压力最大，设重力和水平恒力的等效合力为，此时，对滑块，由牛顿第二定律得
由力的合成有
解得：
根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小也为；
当滑块在点的速度为零时，滑块经过点时速率最小，滑块从到的过程中，由动能定理得
在点，对滑块，由牛顿第二定律得
解得：
根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小也为；
则滑块运动过程中对圆弧轨道点的压力大小范围为
答：该水平恒力的大小为；
点与点连线与竖直方向夹角为，滑块在此处的速率为；
滑块运动过程中对圆弧轨道点的压力大小范围为。
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