福建省莆田市第四中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

莆田四中2024-2025学年第二学期高一期中考试 物理试题 本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟 1、 单项选择题（共 4 题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求，选对的得 4 分，选错的得 0 分，答案需填涂在答题卡中。） 1． 下列几种运动中，机械能一定守恒的是（　　） A．做匀速直线运动的物体 B．做匀变速直线运动的物体 C．做平抛运动的物体 D．处于平衡状态的物体 2．质量为1.0 kg的质点在xOy平面内运动，质点在轴和轴方向上的速度随时间变化图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（   ） A．质点在xOy平面做直线运动 B．第2 s末质点速度大小为3.0 m/s C．质点运动的加速度大小为1.5m/s2 D．质点受到的合外力大小为1.0 N 3．火车在弯道转弯时，对于其向心力的分析正确的是（　　） A．由于火车本身作用而产生了向心力 B．主要是由于内、外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力 C．火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力 D．火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分 4．如图所示是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车由静止开始沿平直公路行驶，其质量为2×103kg，所受阻力恒定，且最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（　　） A．汽车的额定功率为6×103W B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103N C．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D．汽车做匀加速运动的时间是5s 2、 双项选择题（共 4 小题，每小题6分，共24分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡中。） 5．如图所示，一艘小船正沿垂直于河岸的直线靠岸，岸上的人若找准时机，水平抛出一个小球，就能将球抛入小船内。假设小球和小船在同一平面内运动。已知抛球点与小船甲板面竖直高度差h=5m，小船的长度为1m。当小船运动至距离河岸L=22m处时，小船的速度v0=10m/s，其将以大小为a=2m/s2的加速度向河岸做匀减速运动，同时河岸上的人将手上的小球水平抛出，结果小球落入小船中。重力加速度g取10m/s2，小球大小和空气阻力可忽略不计，则小球抛出时的初速度大小可能为（　　） A．12m/s B．13.5m/s C．13.8m/s D．15m/s 6． A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上仅受摩擦阻力做匀减速直线运动，直到停止，其速度图像如图所示，则下列说法正确的有（　　） A．A、B两物体所受摩擦阻力之比 B．A、B两物体所受摩擦阻力之比 C．A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比 D．A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比 7．如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，。下列说法正确的是（　　） A．此时细线张力为15N B．此时圆盘的角速度为 C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D．若此时烧断细线，A和B都将沿半径方向向外做离心运动 8．如图，将质量为的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为。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，，，重力加速度为。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A．环从A点释放时，环的加速度大小为g B．环下降到最低点前，轻绳对重物先做正功后做负功 C．环到达B处时，环的速度大小为 D．环下降到最低点时，环下降的高度为 3、 填空题：本题共3小题，第9题3分，第10题3分，第11题4分，共10分。 9． 游乐场中的摩天轮半径为，从最高点开始转动。质量为的乘客坐在座厢内与之相对静止地一起运动，重力加速度为，则该乘客半周时间内重力做功为_____，重力做功的瞬时功率_____（填“一直增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 10．如图所示，一小球（视为质点）从点静止下落到水平地面上的点。若小球质量为，点距桌面的高度为，点距地面的高度为，以水平桌面为重力势能的参考平面，则小球在点时的重力势能为_____，小球在点的机械能为_____。 11．某河宽为600m，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图像如图所示，现船以静水中的速度4m/s渡河，且船渡河的时间最短，则渡河最短时间为_____，船离开河岸400m时的速度大小为_____。 四、实验题：本题共2小题，第12题6分，第13题6分，共12分. 12．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有_____。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 ①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_____（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点。 ②图2是实验取得的数据，其中为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____m/s（取重力加速度） 13．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，可输出交流电和直流电。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 (1)下列几个操作步骤中： A.按照图示，安装好实验装置 B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上 C.用天平测出重锤的质量 D.先接通电源，后释放重锤，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点 E.测量纸带上某些点间的距离 F.根据测量的结果验证机械能是否守恒 没有必要的是_____。（填步骤前相应的字母） (2)在使用质量为的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置，设打点计时器的打点周期为，且“0”为打下的第一个点，当重锤从“0”点下落到“3”点，则验证机械能守恒定律的表达式为_____（结果用题中所给的字母表示）。 (3) 比较与的大小，若出现，出现这一结果的原因可能是_____。 A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 D．重锤下落过程中受到空气阻力 五、计算题：本题共3小题，第14题8分，第15题14分，第16题16分，共38分。 14． 某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心，做顺时针的圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手。经0.8s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC=4.8m不计空气阻力，。试求： （1）O点距地面高度； （2）小球落地时速度的大小； （3）人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。 15．如图，光滑斜面倾角为θ，轻弹簧上端固定在斜面顶端，下端连接质量为m的物块P（可视为质点）。物块P静止时恰好位于O点，现将物块P推至弹簧弹力刚好为零的A点由静止释放。已知OA=L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。 （1）求从A到O过程重力对物块做的功W； （2）求该弹簧的劲度系数k； （3）弹簧弹性势能表达式（x为弹簧形变量），求物块P在运动过程中的最大速度。 16．如图所示，传送带左侧的光滑平台上有一根轻弹簧，其左端固定于竖直墙上，原长小于平台长度，右端有一质量为m=1kg的小物块，小物块与弹簧不连接，且在外力作用下压缩弹簧并处于静止状态，已知弹簧储存弹性势能Ep=18J。传送带AB长L=5m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3，在C点右侧有一半径为R的四分之一光滑竖直圆弧与BC平滑连接。若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带时的机械能损失，由静止释放小物块，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g=10m/s2。 （1）小物块到A点的速度大小； （2）求四分之一圆弧的轨道半径R； （3）求小物块最终停下时与C点的距离。 物理考试卷参考答案 一、单选题 题号 1 2 3 4 答案 C D D D 二、多选题 题号 5 6 7 8 答案 BC AD AC AC 3、 填空题 9、 2mgR 先增大后减小 10、 mgh1 mgh1 11、 150 4、 实验题 12、 （1） BD （2）球心 1.6 13、 （1）C （2） （3） C 5、 解答题 14．（1）2.6m；（2）10m/s；（3）30N 【详解】解：（1）A点距地面高度为 因此O点和地面的高度为 （2）A点的速度 小球落地时的速度大小 （3）人撒手前小球运动到A点时，绳的拉力和小球的重力的合力提供向心力 得绳对球的拉力大小 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）从A到O过程重力对物块做的功为 （2）P在O点时，根据受力平衡可得 可得弹簧的劲度系数为 （3）P在O点速度最大，由A运动到O的过程由系统机械能守恒得 解得最大速度为 16．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）物块被弹簧弹出，由 可知 （2）由于，故物块滑上传送带后先减速物块与传送带相对滑动过程中，由 解得 ，， 因为，故物块与传送带同速后相对静止，最后物块以5m/s的速度滑上水平面BC，物块滑离传送带后恰到E点，由动能定理可知 代入数据整理可以得到 （3）设物块从E点返回至B点的速度为vB，由 得到 因为，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性可知其以相同的速率离开传送带，设最终停在距C点x处，由 得到 学科网（北京）股份有限公司 $$