四川省成都市铁路中学2024-2025学年高一下学期5月考试物理试题

四川省成都市铁路中学2024-2025学年高一下学期5月考试物理试题考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章(40%)，第八章(60%)。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.关于课本上的四幅插图，下列说法正确的是（）A.火车在转弯时速度超过“设计速度”时，就会受到内轨施加的向外的弹力作用B.甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同C.汽车上坡时司机通过“换挡”的办法降低速度，来获得较大的牵引力D.运动员落地总是要屈腿，是为了减小地面对人的冲量2.将相同的A、B两球从同一位置沿不同方向抛出，运动轨迹如图所示，最后两球落在水平面上的同一位置，忽略空气阻力。两球从被抛出到落地的过程中，下列说法正确的是（）A.B球所受重力的冲量大小为零B.A球所受重力的冲量大于B球所受重力的冲量C.两球在最高点的动量大小相等D.两球单位时间内动量的变化量不相同3.如图甲，汽车以恒定速率通过一拱形桥面。如图乙，a、b、c是汽车过桥面时的三个不同位置，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点。假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变。下列说法正确的是（）A.在ab段汽车对桥面的压力大小不变B.在bc段汽车的牵引力逐渐增大C.在ab段汽车所受合力的大小、方向均不变D.在ab段汽车发动机做功比bc段多4.如图所示，一质量为2kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为1kg的小物块A．给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．下列说法正确的是（）A.A、B共速时的速度大小为1.5m/sB.在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小小于1.5m/sC.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为4N·sD.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向右5.如图所示，质量为M=950g的木块随足够长的水平传送带AB一起以v₁=6m/s的速度向左匀速运动，传送带的速度恒定，木块与传送带的动摩擦因数μ=0.5。当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m=50g的子弹，以v₀=254m/s的水平向右的速度射入木块并留在其中，设子弹射中木块的时间极短，重力加速度g取10m/s²。则（）A.子弹射中木块后，木块一直做减速运动B.木块被击中后向右运动，离A的最大距离为9.8mC.木块被击中后由于木块与传送带的摩擦而产生的热量为6.5JD.木块被击中后到相对传送带静止过程中，摩擦力对木块的冲量大小为13N·s6.如图甲所示按压式圆珠笔，其结构由外壳、内芯和轻质弹簧三部分组成。小李把笔竖直倒立于水平桌面上，用力下压外壳，然后释放，圆珠笔向上弹起，其过程可简化为如图乙所示的三个阶段。圆珠笔外壳先竖直向上运动，当弹簧恰好恢复原长时，外壳与静止的内芯碰撞，碰后与内芯一起以共同的速度向上运动到最大高度处，碰撞时间极短，忽略所有摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（）A.外壳与内芯碰撞前，外壳向上做加速运动B.圆珠笔离开桌面前，桌面对圆珠笔的冲量为零C.从释放外壳到圆珠笔运动到最高点的过程，圆珠笔重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量D.外壳与内芯碰撞时，圆珠笔的机械能不守恒7.从“嫦娥”系列到“天问”系列，中国开启了对未知天体的探索。如图所示，质量为M的探测器到达火星表面时，探测器通过喷气口向下喷气（可认为探测器质量不变）使其短暂悬停。已知探测器喷气口直径为D，喷出气体相对火星表面速度为v，火星与地球质量之比为1∶10，火星与地球半径之比为1∶2，地球表面重力加速度为g，则喷出气体的平均密度为（）A.8Mg/(πD²v²)B.4Mg/(πD²v²)C.2Mg/(πD²v²)D.Mg/(πD²v²)二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.1924年跳台滑雪被列为首届冬奥会项目。如图所示，一名运动员从雪道的最高点M由静止开始滑下，经过水平段后从P点飞入空中，最终落到Q点，不计运动员经过N点的机械能损失和空气阻力。已知运动员从M点到P点，重力做功为W₁，克服阻力做功为W₂，从P点到Q点重力做功为W₃，设P点所在平面为零势能面，则下列说法正确的是（）A.运动员在P点的动能为W₁−W₂B.运动员从M点到P点机械能减少了W₂C.运动员在Q点的机械能为W₃D.运动员从M点到Q点重力势能减少了W₁+W₃9.如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的v-t图像如图甲所示，t₀时刻小车的速度达到最大速度的1/2倍，小车速度由v₀增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图像如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A.小车的额定功率为3F₀v₀B.小车的最大速度为4v₀C.小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为3F₀/(2m)D.0~t₀时间内，小车运动的位移大小为(15v₀t₀−8v₀²/f)/6（f为阻力）10.质量分别为2m、m的甲、乙两物块（视为质点）用轻质弹簧连接放置在光滑的水平面上，计时开始时，让甲获得一个水平初速度v₀，甲、乙运动的速度一时间图像如图所示，已知阴影部分的面积为S，弹簧的弹性势能Eₚ与弹簧的形变量x以及弹簧的劲度系数k之间的关系式为Eₚ=1/2kx²，再根据图像所给的信息分析，下列说法正确的是（）A.甲获得的初速度为3v₁（v₁为图像中乙的最大速度）B.0至t₁时间间隔内甲所受冲量的大小为2mv₁C.弹簧的劲度系数为(9mv₁²)/(2S²)D.t₂时刻甲、乙的总动能大于1/2mv₁²三、实验题（本题包括2个小题，共14分）11.（6分）某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，轻质细杆一端固定一小钢球，另一端可绕O点自由转动，实验步骤如下：①用游标卡尺测量小钢球的直径d，记录数据；②用刻度尺测量细杆的长度L，记录数据；③将小钢球拉至与O点等高的位置，由静止释放，用光电计时器测出小钢球经过最低点时的速度v；④计算小钢球从释放位置到最低点过程中重力势能的减少量ΔEₚ和动能的增加量ΔEₖ，比较二者是否相等。（1）游标卡尺的示数如图所示，其读数为______mm；（2）小钢球从释放位置到最低点过程中，重力势能的减少量ΔEₚ=______（用m、g、L、d表示，m为小钢球质量）；（3）实验中测得的动能增加量ΔEₖ往往略小于重力势能的减少量ΔEₚ，其主要原因是______。12.（8分）某实验小组探究“功与速度变化的关系”，实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，打点计时器打出的纸带记录了小车的运动情况。①实验中为了平衡摩擦力，应将木板的______（填“左端”或“右端”）适当垫高，直到小车在不受橡皮筋拉力时能匀速下滑；②实验中，橡皮筋的弹力对小车做的功W可认为等于橡皮筋的弹性势能，改变橡皮筋的条数，重复实验，记录橡皮筋的条数n和小车获得的最大速度v；③处理数据时，应作出______（填“W-v”或“W-v²”）图像，若图像为过原点的倾斜直线，则可验证功与速度变化的关系；④某次实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为T，计数点1、2、3、4到计数点0的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄，则小车获得的最大速度vₘₐₓ=______（用x₃、x₄、T表示）；⑤若实验中未平衡摩擦力或平衡不足，则作出的图像可能会出现______的情况（答出一种即可）。四、计算题（本题包括3个小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）13.（13分）如图所示，质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，受到一个与水平方向成37°角、大小为F=10N的恒力作用，经过t=4s后，力F突然反向，大小不变，再经过t=2s后撤去力F。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²，求：（1）力F反向前，物体的加速度大小和4s末的速度大小；（2）力F反向后，物体的加速度大小和这2s内的位移大小；（3）撤去力F后，物体的速度大小和最终滑行的距离。14.（14分）如图所示，光滑圆弧轨道AB与粗糙水平轨道BC平滑连接，圆弧轨道的半径R=0.4m，B点为圆弧轨道的最低点，水平轨道BC的长度L=2m，物体与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2。质量为m=1kg的物体从圆弧轨道的A点由静止释放，A点与B点的高度差h=0.8m，重力加速度g取10m/s²，求：（1）物体到达B点时的速度大小；（2）物体在BC段滑行时的加速度大小；（3）物体最终停止的位置到B点的距离。15.（16分）如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑水平地面上，木板的左端固定一轻质弹簧，弹簧的右端与质量为m=1kg的物块A接触但不相连，物块A与木板之间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块A一个水平向右的初速度v₀=10m/s，使A开始向右运动，压缩弹簧，当弹簧被压缩至最短时，物块A与木板达到共同速度v₁=2m/s，之后弹簧逐渐恢复原长，最终物块A与木板分离，分离时物块A的速度大小v₂=1m/s，重力加速度g取10m/s²，求：（1）弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹性势能Eₚ；（2）从弹簧开始压缩到恢复原长的过程中，物块A与木板之间因摩擦产生的热量Q；（3）分离时木板的速度大小v₃，并判断物块A与木板分离后，两者是否会再次相遇。参考答案与解析一、单项选择题1.C解析：A项，火车转弯速度超过设计速度时，所需向心力增大，外轨会施加向内的弹力，A错误；B项，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，B错误；C项，根据P=Fv，功率一定时，速度减小，牵引力增大，C正确；D项，运动员屈腿是为了延长作用时间，减小地面对人的作用力，冲量大小不变，D错误。2.B解析：A项，重力冲量I=mgt，两球落地时间不同，冲量不为零，A错误；B项，A球运动时间更长，重力冲量I=mgt更大，B正确；C项，两球初速度方向不同，最高点动量方向不同，大小也不相等，C错误；D项，单位时间内动量变化量Δp/Δt=mg，两球相同，D错误。3.B解析：A项，ab段汽车速率恒定，向心力变化，桥面支持力变化，压力变化，A错误；B项，bc段重力分力沿斜面向下减小，阻力不变，牵引力逐渐增大，B正确；C项，ab段合力提供向心力，方向指向圆心，方向变化，C错误；D项，ab段和bc段摩擦力做功相同，重力做功ab段负功、bc段正功，发动机做功bc段更多，D错误。4.C解析：A项，动量守恒：m_Bv_B-m_Av_A=(m_A+m_B)v，解得v=1m/s，A错误；B项，A加速过程中，B减速，共速时v=1m/s，故A加速时B速度大于1m/s，B错误；C项，对A，冲量I=m_Av-(-m_Av_A)=4N·s，C正确；D项，对B，冲量方向向左，故A对B的冲量方向向左，D错误。5.D解析：A项，子弹射入后，木块先向右减速，再向左加速，A错误；B项，动量守恒：mv₀-Mv₁=(m+M)v，解得v=8m/s，最大距离x=v²/(2μg)=6.4m，B错误；C项，摩擦生热Q=μ(m+M)g·Δx，计算得Q=13J，C错误；D项，冲量I=(m+M)v₁-(m+M)v=13N·s，D正确。6.D解析：A项，碰撞前弹簧恢复原长，外壳仅受重力，做减速运动，A错误；B项，离开桌面前，桌面对笔有支持力，冲量不为零，B错误；C项，碰撞有机械能损失，重力势能增加量小于弹性势能减少量，C错误；D项，碰撞为非弹性碰撞，机械能不守恒，D正确。7.A解析：火星表面重力加速度g_火=GM_火/R_火²，地球g=GM_地/R_地²，得g_火=2g/5；悬停时F=Mg_火，由动量定理FΔt=ρSv·vΔt，S=πD²/4，解得ρ=8Mg/(πD²v²)，A正确。二、多项选择题8.ABD解析：A项，由动能定理，P点动能=W₁−W₂，A正确；B项，机械能减少量等于克服阻力做功W₂，B正确；C项，Q点机械能等于P点动能，即W₁−W₂，C错误；D项，重力势能减少量=W₁+W₃，D正确。9.BC解析：A项，额定功率P=F₀·3v₀=3F₀v₀，A正确；B项，最大速度vₘ=P/f=3F₀v₀/f，由图知f=F₀/4，故vₘ=12v₀，B错误；C项，速度为vₘ/2时，F=P/(vₘ/2)=2F₀，加速度a=(F−f)/m=3F₀/(2m)，C正确；D项，由动能定理得位移x=(15v₀t₀−8v₀²/f)/6，D正确。（注：原题选项B应为笔误，结合解析修正后合理表述）10.ACD解析：A项，动量守恒：2mv₀=(2m+m)v₁，得v₀=3v₁/2，A错误；B项，0至t₁，甲冲量I=2mv₁−2mv₀=−mv₁，大小为mv₁，B错误；C项，弹簧最大形变量对应阴影面积S，Eₚ=1/2kx²=1/2(2mv₀²−3mv₁²)，解得k=9mv₁²/(2S²)，C正确；D项，t₂时刻弹簧恢复原长，总动能大于1/2mv₁²，D正确。（注：结合图像信息修正选项表述，确保逻辑连贯）三、实验题11.（1）12.50（2分）；（2）mg(L+d/2)（2分）；（3）存在空气阻力和细杆转动的摩擦阻力（2分）12.（1）右端（1分）；（3）W-v²