2023-2024学年湖南省长沙一中高二（下）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年湖南省长沙一中高二（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.2022年6月，我国完全自主设计并建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”正式下水。“福建舰”下水之后，将在南海进行一系列航行和系泊试验。下列说法正确的是(

)A.“福建舰”受到的重力方向一定指向地心

B.“福建舰”在码头补给充足后，它的惯性将变大

C.“福建舰”大角度转弯时，舰上各点的速度相同

D.研究战斗机在航母上的起落时，可以将“福建舰”看成质点2.如图，t=0时，甲、乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v−t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是(

)A.在第1小时末，乙车改变运动方向

B.在第2小时末，甲、乙两车相距10km

C.在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的小

D.在第4小时末，甲、乙两车相遇3.乘坐缆车观光盘山已经是一条非常热门又成熟的旅游线路，如图，质量为M的缆车车厢通过合金悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动．若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度为g，则(

)A.车厢对货物的摩擦力方向平行于缆绳向上 B.车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上

C.悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 D.悬臂对车厢的作用力大于(M+m)g4.如图所示，用一段绳子把轻质滑轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮中心为0点，人所拉绳子与OA的夹角为β，拉水桶的绳子与OA的夹角为α，人拉绳沿水平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提上来，人的质量为M，重力加速度为g，在此过程中，以下说法正确的是(

)A.人对绳的拉力变大 B.吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大

C.地面对人的摩擦力逐渐变大 D.地面对人的支持力逐渐变小5.如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，取重力加速度为g，那么下列说法正确的是(

)A.衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同

B.脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心

C.增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出

D.为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为6.如图所示，水平轻弹簧一端固定，另一端与滑块连接，当滑块轻放在顺时针转动的水平传送带上瞬间，弹簧恰好无形变。在滑块向右运动至速度为零的过程中，下列关于滑块的速度v随时间t、滑块受到的摩擦力f随位移x变化的关系图像中，一定错误的是(

)A.B.C.D.二、多选题：本大题共4小题，共20分。7.北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是(

)A.从冬至到春分的运行时间小于地球公转周期的14

B.夏至时地球的运行速度最大

C.太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上

D.若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，a3T2=k，则地球和火星对应的k值不同

8.如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块，杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为A.当m一定时，θ越大，轻杆受力越大

B.当M、m一定时，滑块对地面的压力与θ无关

C.当m和θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大

D.若μ>m(2M+m)tanθ则无论9.某次野外拍摄时拍到了青蛙捕食昆虫的有趣画面：如图所示，一只青蛙在离水面高1m的C洞潜伏。某时刻，一只昆虫喝完水后从B点开始沿着一根与水面之间夹角为53°的树干AB以v1=0.5m/s匀速上行，A点在C点正上方且比水面高1.8m；与此同时，青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食时，舌头能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2，空气阻力不计，A.青蛙此次捕食能成功

B.青蛙落水点到B点的距离等于0.15m

C.若青蛙与昆虫恰好在树干相遇，则昆虫速度大于v1

D.青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值为10.如图所示，在光滑的圆柱体内表面距离底面高为ℎ处，给一质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v0，小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合，重力加速度为g。下列说法正确的是(

)A.小滑块滑落到圆柱体底面时速度大小为v=v02+2gℎ

B.小滑块滑落到圆柱体底面所用时间t=2ℎg

C.若圆柱体内表面是粗糙的，小滑块在圆柱体内表面所受到的摩擦力f三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.如图甲所示是用轻杆、小球和硬纸板等制作而成的一个简易加速度计，可以粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动，将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速(减速)运动时，杆便向左(向右)摆动．忽略摩擦及空气阻力。

为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：

(1)让重锤做自由落体运动，利用打点计时器(使用的电源频率为50Hz)打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，如图乙所示，在纸带上取7个连续计时点，根据数据求出重力加速度大小为g=______m/s2。(保留三位有效数字)

(2)测量当地重力加速度后还应测量的物理量是______(填入所选物理量前的字母)；

A.小球的质量m

B.轻杆的长度L

C.轻杆与竖直方向的夹角θ

D.小球的直径

(3)物体运动的加速度a与上述所测物理量之间的关系式为______。(用所测物理量的字母表示)12.为探究“合力与分力的关系”小鲁同学设计了如下实验。如图甲在相距为D的两根竖直杆之间用一根长为L的不可伸长的轻绳连接(打结)一物体C，在绳的两端分别连接两个拉力传感器P和Q，保持PQ的位置不变，且Q高于P，不计拉力传感器的重力，改变悬挂点C到P点的距离PC−(不相对滑动)，测得两传感器的拉力大小随的变化图像如下图乙中Ⅰ、Ⅱ所示，试回答下列问题。

(1)C点的轨迹在一个上______。(填“圆”、“抛物线”或“椭圆”)

(2)图线Ⅰ表示的是______处传感器的拉力。(填“P”或“Q”)

(3)根据图像可求得物体的重力为______。(用图中传感器的读数，及绳长L和两杆间距D表示；已知图乙中两线交点纵坐标为T=4.30N)四、简答题：本大题共1小题，共14分。13.如图，倾角为37°的斜面与水平面相连，有一质量m=1kg的物块，从斜面上A点由静止开始下滑后恰好停在水平面上的C点。已知AB长1m，BC长0.4m，物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，且不计物块在B点的能量损失，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物块与接触面之间的动摩擦因数；

(2)若从A点开始施加F=30N竖直向下的恒力作用，到达斜面底端时立即撤去F，求物块运动的总时间；

(3)若改变(2)中竖直向下恒力F的大小，求物块运动的最短时间。五、计算题：本大题共2小题，共28分。14.如图为某景观水车模型，水从槽口水平流出，某时刻正好垂直落在与水平面成30°角的轮叶边缘上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到水车轴O所在的水平面距离为2R，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。(忽略空气阻力，取重力加速度为g)。求：

(1)水流的初速度v0的大小；

(2)稳定时轮叶转动的角速度ω；

(3)轮叶边缘上质量为m的钉子，随水车转动到与水平轴O等高的P点时，水车对钉子作用力F的大小。15.如图1所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg，细线AC长l=1m，B点距C

点的水平和竖直距离相等。(重力加速度g取10m/s2，sin37°=35，cos37°=45)

(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；

(2)若装置匀速转动的角速度ω2=503rad/s，求细线AC与竖直方向的夹角；

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中参考答案1.B

2.B

3.D

4.C

5.D

6.D

7.AC

8.BD

9.ACD

10.ABC

11.9.78

C

a=gtanθ

12.椭圆

Q

8.60L13.解：(1)从A经B到C全过程中，由动能定理得：

mgLABsinθ−μmgcosθLAB−μmgLBC=0

解得：μ=0.5

(2)当F=30N时，在斜面上匀加速运动，

由牛顿第二定律得：(mg+F)sinθ−μ(mg+F)cosθ=ma

解得：a=8m/s2

由运动学公式：

LAB=12at2

解得下滑的时间t=0.5s

到达B点速度：

vB=at=8×0.5m/s=4m/s

从B到C匀减速运动，加速度大小为：

a′=μg=0.5×10m/s2=5m/s2

从B到C时间：t′=vBa′=45s=0.8s

总时间：t=t+t′=(0.5+0.8)s=1.3s

(3)设此时物块在斜面上的加速度为a，

斜面上运动过程：LAB=12at12

B点速度为：v=at1

从B到C的时间为14.解：(1)竖直方向做自由落体运动，根据

2R−Rsin30°=vy22g

可得水流冲击轮叶边缘的竖直分速度

vy=3gR

某时刻正好垂直落在与水平面成30°角的轮叶边缘上，则

vyv0=1tan30∘

解得水流的初速度大小为

v0=gR

(2)由几何关系

vyv=cos30°

可得水流冲击轮叶的速度大小为

v=2gR

稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等，则稳定时轮叶转动的角速度

ω=vR

解得

ω=2gR

(3)轮叶边缘上一个质量为m的钉子，随水车转动时需要的向心力大小为

F向=mω2R

15.解(1)细线AB上张力恰为零时，根据牛顿第二定律得：mgt