四川省南充市白塔中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

白塔中学高 2023 级高一（下）期中考试 物理试卷 时间：90 分钟 满分：100 分 一、单项选择题（本题包括 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，每小题只有一个 选项符合题意。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体不做功 B. 根据 p=w/t可知，只要知道这段时间内的功和做功的时间，就可求出任意时刻的功率 C. 焦耳是导出单位，1J=1N·m D. 在直线运动中，正功代表功的方向与正方向相同 2.如图所示，一个质量为� 的小球以初速度�0 水平抛出，当小球速度与水平方向夹角为53∘ 时，重力加速度取� ，sin 53∘ = 0.8 ，cos 53∘ = 0.6 ，重力的瞬时功率为( ) A. 4 3 ���0 B. 3 4 ���0 C.���0 D. 5 3 ���0 3.在水平面上，有一弯曲的槽道�� ，槽道由半径分别为� 2 和� 的两个半圆构成。如 图所示，现用大小恒为� 的拉力将一可视为质点的光滑小球从� 点沿槽道拉至� 点， 若拉力� 的方向时刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( ) A. 0 B. �� C. 3 2 π�� D. 2π�� 4. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）沿拱形路面上坡， 空气阻力和摩擦阻力的大小不变。此过程中( ) A. 汽车的牵引力大小不变 B. 汽车的牵引力逐渐增大 C. 汽车的输出功率保持不变 D. 汽车的输出功率逐渐减小 5有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态 B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点 的速度至少等于 gR C. 如图丙，用相同材料做成的 A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀 速圆周运动， B A2m m ， A B2r r ，转台转速缓慢加快时，物体 A最先开始滑动 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对车轮缘会有挤压作用 6. 如图所示，两个质量均为 m的小球 A、B套在半径为 R圆环上，圆环可绕竖直方向的直 径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知 OA与竖直方向的夹角为，OA与 OB垂直，小球 B与圆环间恰没有摩擦力，重力加速度为 g， sin 0.8  。下列说法正确的 是（ ） A. 圆环旋转的角速度的大小为 5 4 g R B. 小球 A、B的线速度大小相等 C. 小球 A与圆环间的摩擦力沿切线向下 D. 小球 A受到的重力和弹力合力方向水平 7. 如图所示，竖直面内固定一光滑圆环，质量为 m的珠子（可视为质点）穿在 环上做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环向上的压力大小为 3mg（g 为重力加速度），圆环半径为 R，则珠子在最低点的速度大小为（ ） A. gR B. 2gR C. 2 gR D. 2 2gR 8．如图所示，AB为 1 4 圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为 R，BC的长度也是 R。 一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为  ，当它由轨道顶端 A从静止开始下 落时，恰好运动到C处停止，那么物体在 AB段克服摩擦力所做的功为（ ） A． 2 mgR B． 2 mgR C．mgR D． (1- )mgR 9.质量 m=20 kg的物体，在大小恒定的水平外力 F 的作用下，沿水平 面做直线运动，0～2 s内 F与运动方向相反， 2～4 s 内 F与运动方向 相同，物体的 v−t 图像如图所示.则( ) A.拉力 F 的大小为 100 N B. t=4 s 时拉力的功率大小为 120 W C. 4 s 内拉力所做的功为 720 J D. 4 s 内物体克服摩擦力做的功为 320 J 10．汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间 t，速度为 v时功率达到额定功 率，并保持不变。之后汽车又继续前进了距离 s，达到最大速度 vmax。设汽车质量为 m，运 动过程中所受阻力恒为 f，则下列说法正确的是（ ） A．汽车的额定功率为 fv B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为 fvt C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力做的功为 2 2max 1 1 2 2 mv mv D．汽车从静止到速度最大的过程中，牵引力做功为 2max 1 1 2 2 mv f vt s      二、多项选择题（本题共 5 个小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四 个选项中有多项符合题目要求。选对得 4 分，选不全得 2 分，选错不得分。） 11.下列说法正确的是（ ） A物体做变速运动，合外力一定不为 0，动能一定变化 B若物体的动能不变，速率也不变 C若物体的合外力做功，则速度大小一定发生改变 D物体具有动能，是由于力对物体做了功 12. 如图所示，某商场的电动扶梯坡面与水平面成� 角，质量为� 的人站在电梯上，并始 终随电梯一起从静止开始匀加速上升，达到规定的速度后匀速上升，最后匀减速上升直到停 止。若用� 表示人受到的重力，用�N 表示人受到的支持力，用�f 表示人受到的摩擦力， 则下列说法错误的是( ) A. 上升过程中，�f 一直做负功 B. 上升过程中，� 一直做负功 C. 上升过程中，�N 一直做正功 D. 上升过程中，�f 一直做正功 13.如图所示，金属块 Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在 Q上，下端拴一个小球．小球在某一水平面内做匀速圆周运动 (圆锥摆 )，细线与竖直方向 成30角 (图中 P位置 )．现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动 .细线与竖直方高成 60角 (图中 ’P 位置 )．两种情况下，金属块 Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与 原来相比较，下面判断正确的是（ ） A. Q受到桌面的静摩擦力大小不变 B. 小球运动的角速度变大 C. 细线所受的拉力之比为 2：1 D. 小球向心力大小之比为 3：1 14. 一小型无人机在高空中飞行，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平速度 xv 随时间 t变化的图像如图甲所示，竖直方向的位移 y随时间 t变化的图像如图乙所示。关于无人机 的运动，下列说法正确的是（ ） A. 在0 4s 内做直线运动 B. 2st 时的速度大小是4.25m / s C. 在0 4s 内做曲线运动 D. 0 4s 内的位移大小为13m 15. 如图所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，长为 R的轻杆一端固定在 O点，另 一端连接着一个可视为质点的小球。现使小球做圆周运动，小球在最高点时的速率为 v，杆 的弹力大小为 F， 2F v 图像如图。则（ ） A. 当地重力加速度为 sin b R  B. 小球质量为 sina R b  C. 当 2v c 时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 D. 当 2v d 时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 三、实验题（本题共 2 个小题，每空 2 分，共 14 分。） 16．在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究： （1）如图 1，将两个倾斜光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。把两个质量 相等的小钢球 A、B分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平 速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球相对斜 面的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。 该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是_______； A．A、B 两个小球相撞 B．A、B 两个小球同时落地 C．水平方向做匀速直线运动 D．竖直方向做自由落体运动 （2）通过图 2中甲图的实验装置，在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的 坐标纸上记录了小球经过的�、�、�三点，已知坐标纸每小格的边长� = 5cm，则该小球做 平抛运动的初速度大小为______m/s；�点的速度大小为_________m/s。（�＝10m/s2） 17．用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F与质量 m、角速度ω和半 径 r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽 分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板 对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用 使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出 两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A．放大法 B．累积法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在研究向心力的大小 F与质量 m关系时，要保持___________相同。 A．ω和 m B．ω和 r C.m和 r D.m和 F （3）如图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小 F与___________ 的关系。 A．质量 m B.半径 r C.角速度ω （4）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为 1∶9，与皮带连 接的两个变速轮塔的半径之比为___________。 A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1 四、计算题（本题共 3 个小题，第 18 题 12 分，第 19 题 9 分，第 20 题 15 分。 要求写出必要的公式、文字叙述。） 18. 如图所示，在水平地面静止放着一质量 1kgm  的木箱，一与水平方向成37，大小 10NF  的恒力作用于木箱，木箱在力 F的作用下由静止开始运动 6s，木箱与地面摩擦因 数 0.5  。sin37 0.6  ，cos37 0.8  ，取 210m / sg  。求： （1）6s内，力 F所做的功； （2）6s内，力 F的平均功率； （3）6s末，力 F的瞬时功率。 19.一辆汽车车总质量 m=1000kg，发动机的额定功率 P0=40 kW，汽车沿平直公路从静止开 始以恒定的加速度 a=2 m/s2匀加速启动，最后做匀速运动，设火车运动过程中所受阻力恒定 为 f=2000 N。求： （1）汽车匀速运动速度； （2）汽车匀加速过程的时间 t。 （3）汽车匀加速运动阶段牵引力做的功 20.如图所示，一固定在竖直面内的半径为� = 0.2 m 的光滑半圆圆弧轨道在竖直直径�� 的 下端� 点与一水平面平滑衔接。一质量为� = 1 kg 的小滑块（可视为质点）静置在水平面 上的� 点，� 点到� 点的距离为� = 1 m ，小滑块与水平面之间的动摩擦因数为� = 0.2 。 小滑块在水平力� = 10 N 的作用下开始沿水平面向右运动，� 作用了�0 = 0.3 m 的距离后 撤去。重力加速度� 取 10 m/s2 。求： （1） 小滑块到达� 点时对圆弧轨道的压力； （2） 小滑块能够上升的最大高度； （3） 为了使小滑块能冲上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不脱离圆弧轨道，拉力� 在水 平面上的作用距离� 应满足的条件。