重庆市第一中学校2024-2025学年高一下学期半期物理试卷

秘密★启用前 2025年重庆一中高2027届高一下期半期考试 物理试题 本卷满分100分，考试时间90分钟 注意事项： 1,答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2,作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题給出的四个选项中，只有一项符合题 目要求，选对得3分。选错得0分。 1.关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是 A.弹籤越长，其弹性势能越大 B.弹筱越短，其弹性势能越小 C,处于伸长状态的弹簧，其弹性势能一定比处于压缩状态的大 D.处于压缩状态的弹簧，其弹性势能可能比处于伸长状态的大 2,质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的4处由静止下落，桌面离地面B处高度为h=1.0m,如 图所示。若以桌面为参考平面，小球可视为质点，重力加速度g取10/s2,下列说法正确的是 A小球在A点的重力势能为48J B.小球在B点的重力势能16J C.由A点下落至B点过程中重力做功为48J D由A点下落至B点过程中重力势能增加了48J 3.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间1变化的图象如图，则 A,1=2s时物块的动量大小为2kg·m/s FIN B.t=2s时物块的动量大小为4kgm/s C.0~4s内合外力F的冲量为0 14 ds D.0~4s内合外力F的冲量为6kgm/s 4.如图所示，竖直固定的维形漏斗，内壁上有两个小球A和B,各自在不同的水平面内 做匀速圆周运动，不计摩擦阻力。以下关于A、B两球做圆周运动时的线速度、角速 度、加速度和向心力的关系式一定正确的是 A.%< B.0> C.a=da D.F=Fn 5.“套圈幽”是一种有趣的娱乐活动。在水平地面上，大人和小孩在同一条竖直 线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体。 若大人和小孩抛出圆环的高度之比为2：1，圆环及被套物体均可视为质点， 不计空气阻力，则下列说法正确的是 第1页，共6页 .大人和小孩抛圆环过程对圆环做功之比为：2 B大人和小孩抛圆环过程对圆环做功之比为1：√互 C.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行过程中甄力的平均功滬之比为2：1 D.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行过程中重力的均功率之比为：1 6.如图所示，轻弹簧一端固定在光滑钱轴0上，另一端与质量为m的小球（可视为质点）相连，小球蠢 在粗糙程度处处相同的固定直杆上，直杆与水平方向的夹角为30°。若将小球由A点静止释放，下滑过 程中小球经过B点时速度为，到达C点时速度碱为0若使小球从C点以初速度y上滑，上滑过程 中经过B点时速度为2，到达A点时速度减为Q,已知ABBC=L,OB⊥BC,OB与弹簧原长相等， 重力加速度为g,下列说法正确的是 A.小球由A到C过程，小球和弹簧系统的机械能谴小量为2以 O08a09wP B.和2的大小相等 C.小球在C点开始上滑的速度v=√2gL .-306 D.小球从C点开始上滑的速度v=2√g缸 7.如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D,水流以速度y从枪口喷出，近距 .2 离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有专向四周费散丑，搬起时垂真车身向外的速度为 其余子的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较 短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流重力。已知水的密度为P,水 流对车身的平均冲击力穴小为 A.o B. C. 24PrD D. 36 PD2y 8.如图所示，两个半径分别为R和5R的二圆弧槽正好相切，阍定在竖直平面内。圆 心O1、O2与切点A在同一竖直线上。一可视为质点的小滑块从圆弧槽最高点由静 止滑下，滑到A点时速度为，不计一切靡擦，当小滑块滑离圆弧糟时其速度大 小为 A.v B.√2v C.v D.店 L02 3 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合 题目要求，全部选对得4分，选对不选全得2分，有错选得0分。 9.2025年4月24日，神州二十号载人飞船发射，成功对接中国空间站天和核心舱。对接完成后天和核心 舱绕地球做近似匀愿圆周运动，则下列描述天和核心舱的物理量中不变的有 A周期 B.向心加速度 C.动能 D.动量 10.在遥远的太阳系边缘，有两颗孤独而坚定的晁球一冥王显与卡戎。它们之间存在一一种特殊的天文现 象一潮汐相互锁定，这意味着卡戎绕冥王暴公转一周的时间，恰好等于它自转一周的时间，也等于 第2页，共6页 冥王星自转一周的时间，冥王星与卡戎可看成一个双星系统，它们绕着O点做匀速圆周运动，已知宽 王暴与卡戎的质盘之比约为8：，半径之比约为2：1，在彼此绕行的过程 中，忽略其他天体的影响，下列说法正确的是 A.在冥王星上，约有半个球面始终观察不到卡找 B.冥王星与卡戎的轨道半径之比为8：1 王 C.冥王屋与卡我的第一宇宙速度之比约为2：1 D.冥王星与卡戎的动能之比约为1：8 11.某储能系统的简化棋型如图所示，倾角日为37°的斜坡ABCD上，有一质量为S0kg的重物（可视为质 点)通过缆绳跨过轻质滑轮与电动机连接。4=0时，电动机开始工作，缆绳拉动重物从A点沿斜坡向 上运动：专=2s时，露物到达B点，且在此之前速度已达到最大值，之后以最大速度继续做匀速直线 运动：马=12s时，关闭发动机，此时重物被拉到C点：此后重物到达斜坡顶端D点时速度刚好为零， 系统储存机械能。已知电动机工作时输出的功率始终为2kW,重物与斜坡间动摩擦因数4=05，不计 缆绳质量以及其它摩擦损耗，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是 A,重物到达B点时的速度大小为10m/s ○ B.重物在AB段的平均速度大小为3.6m/s C.斜坡ABCD的长度为44.8m D。在整个上升过程中，系统存储的机械能和电动机消耗的电能 比值为号 12,利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图()所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平 转轴在竖直面内自由转动，在最低点给小球一个水平向右的初速度%，使小球能做完整的圆周运动， 利用传感器记录绳的拉力大小F,同时记录对应时刻轻绳与竖直向下方向的夹角日，将数据输入计算 机得到F-cos0图象如图(b)所示。己知绳长0.6m,g取10m/s2,则下列判断正确的是 A,小球的质量为01kg B.小球在最低点的初速度大小为6ms ◆FN C.小球在最高点的速度大小为2m/s D.小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小。的 -1-0.500.51c05 增大而不变 图( 图6) 三、实验题：本题共2小题，共16分。每空2分，第13题6分，第14题10分。 13.用如图所示的装置验证“动量守恒定律"。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置山静止释放，P点为 A球落点的平均位凰：再把半径相同的B球放在水平轨道宋端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N 分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖貞投影点，O、M、P、 N位于同一水平面上：。已知A、B球的质量分别为m1、m2。 第3页，共6页 单位：cm g 15.50 25.50 38.0 图1 图2 (1)本实验必须使用的器材有 (选填选项前的字母)。 A.天平 B,刻度尺 心秒表 D.圆规 (2)下列实验操作中必费的有 (选填选项前的字母)。 A,安装轨道时，轨道末端必须水平 B.每次必须从同一个高度静止释放小球A C.实验中两个小球的质量应满足m>m2D.轨道应当尽量光滑 (3)某次实验中得出的落点情况如图2所示，若测量数据近似满足关系式 (用m1、m2、OM、OP、ON袭示)，则说明两小球碰撤过程中动量守恒。若忽略实验中的测量误差， 将测量数据带入上式可判断小球A和小球B质量之比m:为一。 14.图甲是英国物理学家阿特伍德创制的力学实验装置一阿特伍德机。实验小组将其改装成如图乙所示 装置用于验证机械能守恒定律，滑轮和细线的质量可忽略不计，细线不可伸长，重力加速度g取10s。 部分实验步骤如下： 刻度尺 (1)用细线跨过定滑轮将质量均光M的重物a、b连接，a和b组成的系统处于静止状态，a的上表面与 O点等高。 (2)馨时刻，将质量为m的砝码无初速度地放于b上表面，α、b和砝码组成的系统开始运动，用手机录 象功能记录上述过程，从视频中获取数据。 (3)1时刻，a运动到上表面与P点等盘，通过悬挂的竖直刻度尺测得O、P两点高度差为，则a运动到 上卷面与P点等高时，a的速度大小为一。（用字母h、1表示） (4)在某次实验中测得：M=0.85kg,m=0.10kg,h=60.00cm,t=1.5s,a从上表面与0点等高运动 到上表面与P点等高的过程中，《、b和砝码组成的系统的意力势能减b量B,F一 J,动能增 第4页，共6页 加量△E=J,在误差允许范围内，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械 能守恒。（计算结果均保留2位有效数字） (5).实验小组仅改变P点的位置，多次重复实验，得到多组n和的数据。通过在坐标纸上作出h-产图 象，若图象为祝原点且斜率为 的直线，也可验证系统机械能守恒。（用M、m、g表示） 四、计算题：本题共4小题，共44分。第15题8分，第16题10分，第17题12分，第18题14分。 15.如图所示，长为L=6.25m的传送带以v=3m.s的恒定速率逆时针运行，某时刻将一质量m=kg的物 块（可视为质点）无初连度地放在传送带最右端A处，物块与传送带间的动摩擦因数“02，重力加 速度g取10/s2。在物块从A处运动到传送带最左端B处的过程中，求： B () ) (1)传送带对物块做的恸： (2)传送带多消耗的电能 16.至2024年，中国在轨卫星超600颗，航天技术实现从跟跑、并跑到领跑的跨越。现有一颗在赤道上 空运行的人造卫星，它到地球衷面的距窗等于地球的哗径，且公转方向与地球驺转巧向相同偌地瑞 的半径为R自转的角速度为心，地球表面附近的里方加速度大小为》引ㄌ常量为G,求： (1)该人造卫星绕地球转动的後速度大小· (2)若从该人造卫星首次经过赤道上某一特定位置时开始计时，求此人造卫星第-一次抵达距离该位置 最远点所经历的时间间隔△：。 17.如图所示，质量为m=4kg的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P 点（滑块与轻弹簧不栓接），释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点无碰撞滑入竖直平 面内的光滑圆弧轨道BC,然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD,同一竖直平面内 的光滑半圆轨道DE与水平面CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径B=3m,AB两点的高度差 h=0.8m,光滑圆弧BC对应的圆心角为53°，滑块与CD部分的动藤擦因数4=0.1，Lo=2m,重力加 速度g取10m/s2。sin53°=0.8，求： (1)弹簧压缩至P点时的弹性势能： (2)滑块到达圆弧本端C时对轨道的压力： (3)若已知半圆轨道DE的半径气，=2时，试证明滑块在中途某位置会脱离该轨道，并求出该脱离位 置距离水平面CD的高度。 第5页，共6页 539 18,如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏，4块相同木板akD、c、d紧挨放在水平地面上，某顾客使 一可视为质点的小滑块以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在ab、c、d上，则分 别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为乙、触量为，木板下表 面与地面间的动降擦因数均内24滑块质量约5m滑块与a、b、c、d四块木板上表面间的动摩搽团 数均为34重力加速度大小为g,最大静摩掘力与滑动摩擦力视为相等。 (1)若顾客等獎，求置块初速度的最大值： (2)若滑块初速度为√3红，请通过计算说明顾客卷几等奖： (3)若顾客获得一等奖，求因摩擦产生的总热量Q的取值范围。 台 第6页，共6页 高2027届高一下期期中考试物理参考答案 2 3 4 5 6 7 8 0 10 11 12 A D B B C B C AD BD AC BD 【选择题解析】 1.运动一周的过程中，末动量与初动量相同，动量未发生变化，动量变化量为0，由动量 定理知合外力冲量也为0，A正确。 2.Ek-x图像斜率大小代表合外力大小，小球运动过程中小球的速度越来越小，受到的空气 阻力越来越小，合外力越来越小，则斜率的大小越来越小，且最小等于重力。故ABC错误， D正确。 3.小球在最低点时速度方向与重力方向垂直，重力的瞬时功率为0，A错误：小球在与O 点等高的位置处，重力与速度方向相同或反向，大小都为mg,B正确；小球由最低到最高 旋转半图的过程中，重力的平均功率为P=2mg,1=心，故P=2m,CD错误。 4.依题意，由于风速为，可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为m=S,根据能量的转化与守恒可知，风的一 部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能， 所以发电机发电功率为P=刀方mY2-Y,故AcD错误，B正确.故选B. 2 5,A.子弹射入物块A的过程中，会有摩擦生热，一部分机械能转化为内能，所以子弹和物 块A组成的系统机械能不守恒，故A错误； B.子弹射入物块A的过程中，子弹对物块A的冲量大小等于物块A对子弹的冲量大小，故B 错误； C.子弹以水平速度o射入物块A并留在其中，根据动量守恒定律可得my。=(m+m)y,当 系统动能最小时，弹簧压缩最短弹性势能最大，此时子弹、物块A和物块B具有共同的速 度，根据系统动量守恒可得(m+m)州=(m+m+2m州2，解得物体的共同速度为，=兰， 4 故C正确； D当弹簧压缩最短时弹性势能最大，此时子弹、物块A和物块B具有共同的速度y2= 根据系统机械能守恒定律可得瓦，=m+m州-之m+m+2m=日m,放D错误。 6.设中子的质量为m,氢核的质量为m,氮核的质量为14m,设中子和氢核碰撞后中子 第1页共6页 速度为， 1 由动量守恒定律和机械能守恒定律可得mo=1十， 2n听+m听，联立解 得劝=功， 设中子和氨核碰撞后中子速度为叫，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得 mw=1n物+m,r3=方1n号+方时，联立解得2=，可得=w>, 2 故C正确，D错误： A.碰撞后氢核的动量为PH=m山=n,氮核的动量为pN=14m= 28m,可得 15 PN>P月，即碰撞后氮核的动量比氢核的大，故A错误； B.碰撞后氢核的动能为E=方nm=nm,氮核的动能为B:=1m哈= 1 8m6 ,可 225 得E>Ex,即碰撞后氮核的动能比氢核的小，枚B错误， 7.A、因只有重力和弹簧弹力做功，故小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，小球从A到C 的过程中，重力势能增大，动能增大，可知此过程中弹簧的机械能减小，故小球在A点的 弹性势能必大于在C点的弹性势能，所以弹簧在A点的伸长量一定大于弹簧在C点的压缩 量，故B正确；AD、小球从A至C,在切向先做加速运动，再做减速运动，当切向合力为 零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速度最大，同理从C至B,在切向先做加速运动，再做 减速运动，当切向合力为零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速度最大，故AD错误；C、 当弹簧处于原长时，弹性势能为0，小球机械能最大，由题意知，A、B相对于O1O2对称， 显然，此位置在A、C与B、C之间各有一处，故C错误。 2nR 8.地球公转的线速度大小%= T。 ,设小行星在偏转圆轨道上运行的周期为T,根据开 普勒第三定律有 R3(4R)3 2π×4R ，则小行星在偏转圆轨道上运行的线速度大小叫= T 组合撞击体与小行星发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有 5πR mo×亏%+2m=(m,+2m,)号，解得. 6刃·故选c. 9.A、重力对运动员做功W,则运动员的重力势能减少了W,故A正确：B、重力对运 动员做功W,他克服阻力做功W?,即阻力对他做功一W2,则外力对他做的总功为 W1-W2,由动能定理知，运动员的动能增加了W一W2,故B错误；CD、阻力对运动 员做功，所以运动员的机械能要减少，且机械能减少量等于他克服阻力做的功，为W?,故 第2页共6页 C错误，D正确。故选：AD。 10.A.当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，根据功率公式，可得汽车受到的阻力为： f=B=8×10 N=80ON,故A错误： V 10 B汽车做匀加速运动的牵引力最大，根据功率公式，可得汽车的最大牵引力为： F=ma+∫=1000N,故B正确： C8s至18s的过程中汽车保持最大功率不变，所以牵引力做的功为： W=Pt=8×103×18-8)J=8×10的J,故C错误： D.8s至18s的过程中，根据动能定理得：Pt-f红=0ud-m时，代入数据解得汽车在 做变加速运动过程中的位移大小为：x=95.5m,故D正确。 1山.冲量作用于薄圆板，与物块无关，物块获得的速度，二2m,A正确：当物块未掉落时， 圆板动量守恒，且最终共速，有2m%=(m+2m)加，得到物块最终速度v=兰 时冲量」越大，越大，物块最终速度越大，当物块掉落时，冲量越大，圆板初速度越大， 与物块的作用时间越少，而滑动摩擦力大小恒定，圆板对物块的冲量越小，物块的最终速度 也越小，故B错误； 当物块恰好下落时，物块最终速度v=学，物块与圆板的相对位移×=号，由功能关系得： d 3 mg=分2m-m+2m,得到=2m,=2m层ed,当1≤1，时，物块-定不 会从圆板上滑落，当I>I。时，物块一定会从圆板上滑落，因此C正确，D错误。 12.A、工件放到传送带时，工件相对传送带向下运动，受到向上的滑动摩擦力，工件速度 和传送带速度相同时，相对传送带静止，受到向上的静摩擦力，故A错误；B、刚开始加 速0.1s的两个工件间距离最小，加速过程由牛顿第二定律可得mg cos0-ng sin0=ma, 代入数据可得a=25m以，由位移公式：=，代入数据可得x=0.0125m,故B正确： C、工件在传送带上加速时间为2s,位移为5m,因此工件接下来匀速行驶的位移为5m,时 间为1s,工件-一共运动了33，由于每0.1s放上一个物块，且工件在终端被取走时刚好又在 始端放上一个，因此传送带上-一共有30个工件，所以C错误； D、稳定工作时，每一个T=0.1s内，传送带等效传送-一个工件。而每传送一个工件电动需 第3页共6页 做的功等于一个工件由底部传到顶部过程中其机械能的增量与摩擦产生的热量之和。 △E=mv2+mg1sin30°=62.5J, 2=(mgc0s30)xx0=(pmgc0s30°)×5=umgc0s309)×5×兰=37.51， 2 a P=2+AE=1000W,D正确。故选BD。 T 13.(1)A (2)1.448 1.435 14.(1)挡光片的中心(2)mgh 2w+m( 9)1朗4wm-s2-n)+w+网》 15.【答案】(1)1.2Ns (2)10N 【详解】(1)手机在下落过程中做自由落体运动，则有A=买 解得= =0.6s 则手机在下落过程中重力冲量的大小为I。=mg马=12Ns (3分) (2)手机落到瞬间的速度大小为片=g头=6m/s 设手机从地面反弹的速度大小为，则有-2gh2=0-号 解得2=2m/s 手机与地面作用过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得F。一mg。=m2-(←my) 解得F=10N 根据牛顿第三定律，手机对地面的平均作用力大小为F=10N………“““(4分) 16【答案】1) 三2)m,方向与水平面成53响下 【详解】(1)令悬挂小球的细绳与竖直方向的夹角为a,则有sina=,解得a=37 v2 对小球分别进行分析，由重力与拉力的合力提供向心力，则有mg tan&=m 解得v=√配 ………wmm(3分) (2)小离地高度为2L,剪断细绳，小球做平抛运动， 水平方肉，2罗-2风 T 竖直方向，y,=√2g2Z=2√g虹 根据勾股定理，小球落地前瞬间速度大小为v=瓦，动量大小P=m√配 方向an0=4,解得日=53，故方向与水平面成53°向下………………(5分) n【答案1 4ng (a)mgR9)名mgL≤w≤ngl 【详解】(1)设运动员到达圆弧轨道的C点时的速度大小为v©，对运动员从C到E的过程，根 据机械能守恒可得mgH=7mv解得Ve=√3gR 第4页共6页