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文档简介
射洪中学高2025级高一下期期中考试
物理试题
(考试时间:75分钟满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题,共48分)
一、单选题(每题4分,共28分)
1.如图所示,两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体
通过一段位移的过程中,力F1对物体做功3J,力F2对物体做功4J,
则力F1与F2的合力对物体做功为()
A.7JB.5J
C.1JD.12J
2.如图所示,竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面,右边是四分之一圆弧面,圆弧面的最
底端切线水平,圆弧长和斜面长相等,质量相等的A、B两个小球从两个面的最高点由静止
释放,不计小球的大小,则在A球沿斜面滚下、B球沿
圆弧面滚下的过程中,下列说法正确的是()
A.两小球到达底端时的动量相同
B.两小球到达底端时动能相同
C.两小球运动到底端的过程,两球重力的冲量相等
D.两小球到达底端时,A球重力瞬时功率比B球重力瞬时功率小
3.如图所示,下列有关生活中圆周运动的实例分析,说法正确的是()
A.图甲中,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力
B.图乙中,火车转弯时行驶速度超过设计速度,车轮会侧向挤压内轨
C.图丁中,“水流星”转动过程中,在最高点处绳子的拉力可能等于0
D.图丙中,汽车通过拱桥最高点时,汽车受到的支持力大于重力
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4.1924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NP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+W2
B.运动员从M点到P点机械能增加了W1_W2
C.运动员在Q点的机械能为W1_W2
D.运动员从M点到Q点重力势能减少了W1+W2+W3
5.某物体从地面竖直上抛出,运动至最高点后又落回地面上,忽略物体在空中运动时受到
的阻力,以起抛点为零势能点。Ek、Ep和E分别表示运动过程中物体的重力势能、动能和机
械能,S表示运动过程中物体的路程。则下列说法正确的是()
6.如图,“旋转秋千”的座椅通过缆绳悬挂在旋转圆盘上。旋转圆盘绕竖直的中心轴由静止
开始转动,稳定后座椅在水平面内做匀速圆周运动。已知悬点到中心轴的距离为R=·3m,
座椅(可视为质点)的质量为m=6kg,缆绳的长度为L=2·3m,稳定后缆绳与竖直方向的
夹角为θ=30o,不计空气阻力,重力加速度大小取g=10m/s2。下列说法错误的是()
R悬点
L
A.座椅所受重力和缆绳拉力的合力提供其做匀速圆周运动的向心力
B.座椅做匀速圆周运动的加速度大小为am/s2
C.座椅做匀速圆周运动的线速度大小为v=25m/s
D.座椅由静止至达到稳定速度的过程中,缆绳对座椅所做的功为W=1203J
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7.在X星球表面宇航员做了一个实验:如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一
小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球运动到最高点时,受到的弹力为
F,速度大小为V,其F-V2图像如图乙所示(F取竖直向上为正方向)。已知X星球的半径为
R0,引力常量为G,不考虑星球自转,则下列说法正确的是()
A.X星球的第一宇宙速度v
B.X星球的密度p
C.X星球的质量M
D.环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期T
二、多选题(每题6分,选不全得3分,选错不得分,共18分)
8.蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图,某时刻运动员从空中
最高点O自由下落,接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C,其
中B点为运动员静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力,运动员从
最高点O下落到最低点C的过程中()
A.运动员的机械能不守恒
B.运动员在B点时的动能最大
C.运动员的重力势能先增大后减小
D.蹦床的弹性势能先减小后增大
9.如图甲所示,质量为M的长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的物体B(可
看成质点)以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦,
之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是(g取10m/s2)()
A.A、B间的动摩擦因数为0.1B.木板A的质量M=1kg
C.木板A的最小长度为2mD.系统损失的机械能为2J
10.如图,将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端,放在倾角为α=53o的固定光滑斜面上,
轻绳的另一端系一质量为m的环,轻绳绕过光滑轻小定滑轮,环套在竖直固定的光滑直杆上,
3
定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点正下方距离为d
4
处,轻绳绷直,系重物段轻绳与斜面平行,不计一切摩擦阻力,轻绳、杆、斜面足够长,
sin53o=0.8,cos53o=0.6,重力加速度为g,现将环从A处由静止释放,下列说法正确的
是()
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A.从A到B,环和重物系统的机械能不守恒
B.从A到B,环重力势能的减少量等于重物机械
能的增加量
4
C.环下降到最低点时,下降的高度为d
3
D.环到达B处时,环的速度大小为gd
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
11.(9分)用如图所示的装置,将打点计时器固定在铁架台上,用重锤带动纸带从静止开
始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、
导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是(1分)
A.交流电源B.刻度尺C.天平(含砝码)
(2)电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz,当地的重力
加速度为g=9.8m/s2,测得所用重锤的质量为0.30kg,实验中得
到一条点迹清晰的纸带,把下落起点记作O,取连续的多个点A、B、
C作为测量的点,经测得各点到O点的距离分别为18.00cm、
21.40cm、26.00cm,根据以上数据,由O点运动到B点的过程中,重锤的重力势能
减少量等于J(2分),动能的增加量等于J(2分)(计算结果均保留
3位有效数字)。
(3)实验中获得多组数据,描出v2-h图像如图所示,当地重力加速度为g,在误差允许的范
围内,则当直线斜率k=时(2分),说明重锤在下落过程中机械能守恒。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是(2分)
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式vgh计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
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12.(5分)某同学利用如图所示的装置探究动能定理.在气垫导轨上安装了两光电门1、2,
滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮和动滑轮与弹簧测力计相连.实验时,测出光
电门1、2间的距离L,遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量为M,钩码质量为m.
(1)完成下列实验步骤中的填空:
A.安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.实验时要调整气垫导轨水平,不挂钩码和细线,接通气源,释放滑块,如果滑块做
(1分)直线运动(填“匀速”或“匀加速”),则表示气垫导轨已调整至水平状态;
C.挂上钩码后,接通气源,再放开滑块,记录滑块通过光电门1的时间t1和通过光电
门2的时间t2,若弹簧测力计的示数为F,则要验证动能定理的表达式为(2分);
D.改变钩码的质量,重复步骤C,求得滑块在不同合力作用下的动能变化量ΔEk.
(2)对于上述实验,下列说法正确的是(2分).
A.滑块的加速度与钩码的加速度大小相等
B.弹簧测力计的读数为滑块所受合外力的大小
C.实验过程中钩码处于超重状态
D.钩码的总质量m应远小于滑块和遮光条的总质量M
四、解答题(要求:写出必要的文字说明、方程式和结果。共34分)。解答时应写出必要的
文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中
必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图,AB为竖直平面内光滑弧形轨道,质量m=2kg的物体,在高度h=0.8m的
A点,从静止沿轨道滑下,并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力
势能为零,物体与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.25,已知g取10m/s2。求:
(1)物体在A点所具有的重力势能Ep;
(2)物体下滑至B点时速度的大小v;
(3)物体停止的位置与B点距离s。
▲
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14.(14分)2024年,我国新能源汽车年产销量迈上千万辆级台阶,产品性能、产业体系、
使用便利性都得到了进一步提升。一辆质量为m=2´103kg的小型新能源汽车在平直路面
上启动,汽车在启动过程中的v_t图像如图所示,OA段为直线。t1=20s时汽车的速度大
4
小v1=20m/s且汽车达到额定功率P额=8×10W,此后保持额定功率不变,t2时汽车的速
度达到最大值v2=40m/s,整个过程中,汽车受到的阻力不变。
求:
(1)汽车所受的阻力f大小;
(2)汽车的质量的速度为V3=25m/s时的加速度大小;
(3)若汽车在t2=38s时达到最大速度,求0~38s的过程中汽
车的位移。
▲
15.(16分)物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究,其装置可以简化为如
图所示的模型。质量m=1kg的小物块放在光滑水平平台上,现推动小物块压缩弹簧至N点,
弹簧与小物块不拴接,形变在弹性限度内。释放小物块,弹簧恢复原长后小物块以V0=3m/s
的速度从O点水平抛出,并恰好从P点沿切线进入半径为R1=0.6m的圆弧形单轨道PABC,
0
其中7θ=60;半径R2=0.125m的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度L=2m的水
平传送带FG、无限长的粗糙水平面GH组成,A、C点分别为单轨道PABC的最低点和最高
点,且各段各处平滑连接。已知传送带的速度V=3m/s,小滑块与传送带动摩擦因数为µ=0.5
取g=10m/s2。
(1)小物块运动到P点的速度VP大小;
(2)弹簧被压缩至N点时具有的弹性势能Ep;
(3)小物块运动到圆轨道PABC的最低点A时对轨道的压力大小;
(4)若小物块恰好通过单轨道PABC的最高点C,求当小物块通过传送带的过程,传送
带因传送小物块产生的内能Q和多消耗电能△E电。
▲
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物理试题答案
1.A2.B
3.【答案】C【详解】A.图甲中,脱水桶的脱水原理是水滴的附着力不足以提供做圆周运动的向
心力时水滴做离心运动被甩出,选项A错误;B.图乙中,火车转弯时行驶速度超过设计速度时,
火车受的支持力和重力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力,此时火车有做离心运动的趋势,
则车轮会挤压外轨,选项B错误;C.图丁中,“水流星”转动过程中,在最高点处当满足mg=m
时,绳子的拉力等于0,选项C正确。D.图丙中,汽车通过拱桥最高点时,加速度向下,汽车失
重,则汽车受到的支持力小于重力,选项D错误;
4.【答案】C【详解】A.根据动能定理可知,运动员在P点的动能为Ek=W1_W2
故A错误;B.运动员从M点到P点机械能减少量等于该过程克服阻力做的功,可知运动员从M
点到P点机械能减少了W2,故B正确;C.以P点所在平面为零势能面,运动员在P点的重力势
能为零,则运动员在P点的机械能等于该位置运动员的动能;从P点到Q点只有重力做功,机械
能守恒,则有EQ=EP=W1_W2故C正确;D.运动员从M点到Q点重力势能减少量等于该过程
重力做的功,该过程重力势能减少了W1+W3,故D错误。
5.【答案】B【详解】AB.物体在空中运动阶段,由动能定理有_mgh=Ek_Ek0
解得Ek=Ek0_mgh,Ek与h成线性对称关系。故A错误,B正确;C.由Ep=mgh
可判断Ep与竖直方向位移成线性变化,故C错误;D.物体在空中只受重力作用,机械能守恒,
故D错误。故选B。
6.【答案】D【详解】A.座椅所受重力和缆绳拉力的合力提供其做匀速圆周运动的向心力,故
A正确;B.如图,由牛顿第二定律有mgtanθ=ma,解得am/s2故B正确;
同理有2由几何关系有解得
C.mgtanθ=m⑴r,r=R+Lsinθ=2·3m,
rad/s线速度大小为v=⑴r=25m/s故正确;D.座椅由静止至达到稳定速
度的过程中,由动能定理有W_mgLmv2,解得W=120(3_1)J
故D错误。
7.【答案】D【详解】A.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,根据mg=m,可得vgR0
第1页共4页
小球在最高点时,根据牛顿第二定律有mg_F=m变形得F=mg_m
由F-v2图像可知,当v2=0时,F=mg=a,当F=0时,v2=b
此时mg=m则gX星球的第一宇宙速度vA错误;BC.由mg
p
又g,化简可得M星球密度B错误,C错误;
D.卫星轨道半径r=R0+R0=2R0,根据万有引力提供向心力r,结合
GM=gR,解得TD正确。
8.【答案】AB【详解】根据题意可知在B点蹦床对运动员的弹力等于运动员的重力:A.在A到
C过程,除了重力对运动员做功外,还有蹦床弹力对运动员做负功,运动员的机械能减少,故A
正确;
B.运动员从O到A过程做自由落体运动,速度增大,从A到B过程所受的弹力小于其重力,所以
速度继续增大,从B到C过程所受的弹力大于其重力,做减速运动,可知在B点,速度达到最大,
动能最大,故B正确;C.运动员从O到C过程中,重力一直对其做正功,重力势能一直减小,故
C错误;D.从A到C过程,蹦床对运动员的弹力竖直向上,运动员向下运动,可知蹦床对运动员
的弹力做负功,蹦床的弹性势能增大,故D错误。故选AB。
2
9.【答案】AD【详解】A.根据v_t图像可知,物体A、B的加速度大小为a1=a2=1m/s
对物体A,根据牛顿第二定律可得μmg=ma1,解得A、B间的动摩擦因数μ=0.1,故A正确;
B.对物体B,根据牛顿第二定律可得μmg=Ma2,解得木板A的质量M=2kg,故B错误;
2
C.0~1s时间内,二者的相对位移为Δx=xB_xA=v0ta2ta1t,解得Δx=1m,故C错误;
D.根据能量关系可得系统损失的机械能mvv2代入数据解得ΔE=2J,故D正确。
10.【答案】CD【详解】A.从A到B,环和重物系统的机械能守恒,故A不正确;BD.环到B
时,由几何关系知tan故θ=53o,设环到B时,重物上升高度为h,则hsin53o
设到B时环的速度为v,则重物的速度为vcos53o=0.6v,则根据环和重物组成的系统机械能守恒
有mvx2.5m2=mgmg解得v,显然,从A到B,环重力势能的减
少量等于重物机械能的增加量与环动能的增量,故B错误,D正确。C.环下降到最低点时,设此
时滑轮到环的距离为根据环与重物系统机械能守恒有22
L,,mgL_d=2.5mgsin53
求得Ld,则环下降的高度为hL2_dd,故C正确。故选CD。
11.(1)AB(2)①.0.629②.0.600(2)2g(3)C
第2页共4页
(2)①.重锤的重力势能减少量ΔEp=mgh2=0.629J
②打点间隔为s打点时重锤的速度为
.T,BvBm/s=2m/s
重锤动能的增加量为mvJ
(3).根据机械能守恒定律得mghmv2,解得v2=2gh,斜率为k=2g
(4).由于纸带在下落过程中,重物和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以
减小的重力势能一部分转化为动能,一部分克服空气阻力和摩擦力做功,故重力势能的减少量大于
动能的增加量,故选C。
12.【答案】(1)匀速FL(2)B
【详解】(1)[1]若气垫导轨水平,则滑块不挂钩码时在气垫导轨上受的合外力为零,能在气垫导
轨上静止或能在导轨上匀速直线运动,或滑块经过两个光电门的时间相等;
[2]如果要验证动能定理表达式,则需满足FLMvMv其中v
即需满足FL
(2)A.因钩码向下运动的位移大小为x时,滑块运动的位移大小就是2x,所以滑块的加速度大
小就是钩码加速度的2倍,则A错误;B.弹簧测力计的读数为滑块所受合外力大小,故B正确;
C.实验过程中钩码合力竖直向下,则处于失重状态,故C错误;D.滑块的合力可以由弹簧测力
计直接测量,所以不需要钩码的总质量m应远小于滑块和遮光条的总质量M,故D错误。故选B。
13.【答案】(1).16J(2).4m/s(3).3.2m
【详解】(1)选BC所在平面重力势能为零,物体在A点相对零势能面的高度为h,根据重力势能
定义式Ep=mgh(2分)→Ep=16J(1分)
(2).物体从A点下滑至B点的过程中,轨道光滑,只有重力做功,机械能守恒。根据机械能守恒
定律有mghmv2(2分),解得v=4m/s(1分)
(3).对物体从A点开始运动直到在水平轨道上停止的全过程应用动能定理,重力做正功,摩擦力
做负功,初末动能均为零。方程为mgh_μmgs=0(3分),代入数据解得s=
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