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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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