四川省绵阳外国语学校2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

【温馨提示：平常心对待考试！让智慧在笔尖流淌，用细心为成功奠基！】 绵阳外国语学校2024～2025学年下期第三次教学质量检测 高一年级物理试卷 本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共4页。完卷时间：75分钟。满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中 A．机械能一直增加 B．加速度保持不变 C．速度大小保持不变 D．被推出后瞬间动能最大 2．在高速列车的车厢安装一盏灯，它每隔一定时间亮一次。列车上的人测得，灯在、两个时刻分别亮了一次，也就是说发生了两个事件，车上的人认为两个事件的时间间隔是；地面上的人测得这两个事件的时间间隔为。则与的关系是 A. B. C. D. 无法确定 3. 如图所示，有一种游乐项目，游客进入一个大型圆筒状容器后，紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后，转速逐渐增大，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上；当转速增大到一定数值时，游客对底板恰好无压力，已知游客与筒壁间的动摩擦因数为μ，转动半径为r，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时游客的向心加速度大小为 A．μg B．Μgr C. D. 4．一个小球从离地面某高度处做自由落体运动，选地面为零势能面，其重力势能Ep随时间t的变化关系图像可能为 5.如图所示，质量为m的小球被长为r的轻细绳系住，在光滑水平面上绕O点做匀速圆周运动，角速度为ω，则小球运动四分之一个周期时间内细绳对小球的冲量大小为 A．0 B．mωr C．2mωr D．2πmωr 6.如图所示，木块M和N用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，M紧靠在墙壁上，对N施加向左的水平力使弹簧压缩，当撤去外力后，关于M、N和轻弹簧组成的系统，下列说法正确的是 A．M离开墙壁前，系统动量守恒 B．M离开墙壁前，M所受合力的冲量与N所受合力的冲量大小相等、方向相反 C．M离开墙壁后，系统动量守恒 D．M离开墙壁后，M的动量变化量与N的动量变化量相同 7．宇宙中有很多恒星组成的双星运动系统，两颗恒星仅在彼此的万有引力作用下，绕共同点做匀速圆周运动，如图所示。假设该双星1、2的质量分别为m1、m2，圆周运动的半径分别为r1、r2，且r1小于r2，共同圆周运动的周期为T，引力常量为G。则下列说法正确的是 A．恒星1做圆周运动的向心加速度为G B．恒星1表面的重力加速度一定大于恒星2表面的重力加速度 C．恒星1所需向心力一定大于恒星2所需向心力 D．若此双星运动后期，两者间距逐渐减小，一者不断吸食另一者的物质，则它们在未合并前，共同圆周运动的周期不断减小 8．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10 m/s2，则下列说法正确的是 A．小球刚接触弹簧时加速度最大 B．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒 二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射升空后，经过多次自主变轨顺利实现与天宫空间站天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，周期为90 min，离地球表面的距离为400 km，地球半径约为6 400 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，下列说法正确的是 A．核心舱绕地球运行的线速度大于地球第一宇宙速度 B．核心舱的向心加速度小于地球表面重力加速度 C．由题中所给条件可以求出地球的质量 D．载人飞船应先变轨到空间站所在的圆轨道，再加速追上空间站实现对接 10．质量m＝200 kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18 s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是 A．汽车受到的阻力200 N B．汽车的最大牵引力为800 N C．8～18 s过程中汽车牵引力做的功为8×104 J D．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5 m 11.如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量M＝40 kg，球的质量m＝5 kg。某时刻人将球以相对于地面v0＝4 m/s 的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出(假设人、球、冰车共速后才推球)，直到人不能再接到球，下列说法正确的是 A．人第一次推球时，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 B．人从第一次推球直到不能再接到球，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 C．人第一次接到球后，人、球、冰车共同的速度大小为 m/s D．人第3次将球推出后将不能再接到球 12．如图所示，质量M＝4 kg的圆环套在光滑的水平轨道上，质量m＝2 kg的小球通过长L＝1.8 m 的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直，且与AB平行，由静止释放小球，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则 A.运动过程中，小球的机械能守恒 B．小球从释放到最低点过程，绳子对小球的拉力做负功 C．小球通过最低点时，小球的速度大小为6 m/s D．从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内，圆环的位移大小为0.6 m 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13.（6分） 某研究性学习小组设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，重物A上装有质量不计的遮光片，在B的上面放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡保持静止。竖直标尺下端固定有光电门，固定重物A，记下此时遮光片在标尺上对准的位置。 (1)用刻度尺测量遮光片的宽度d。 (2)保持每次重物A释放的位置不变，将重物B上面的槽码移n(n＝1,2,3,4,5,6)个放在重物A上面后，由静止释放重物A，测得遮光片遮光的时间为t，通过标尺测出重物A释放时遮光片离光电门的距离为h，当地的重力加速度大小为g，则重物A、B和槽码构成的系统重力势能的减少量ΔEp＝____________(用n、m、g、h表示)，系统动能的增加量ΔEk＝____________(用M、d、t表示)。以n为纵轴，为横轴，若作出的图线为过原点的直线且图线的斜率等于__________(用M、m、g、h、d表示)，则可得出系统机械能守恒。 14.(10分） (1)“验证动量守恒定律”的实验装置图如图甲所示，装置中设计有一个支柱(通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰撞离开后，支柱立即倒下)，入射小球A和被碰小球B做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。(球A的质量为m1，球B的质量为m2) 在某次实验得出小球的落点情况如图所示， ①下列说法正确的是________。 A．由图看出，重复多次实验后，小球落点不完全重合，可知小球每次不是从斜槽的同一位置由静止滑下 B．由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不会完全重合，但是落点应当比较密集 C．测定落点P的位置时，如果几次落点的位置分别为P1、P2、…Pn，则落点的平均位置OP＝ D．尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置 ②已知某次实验时，两球质量满足m1大于m2，结果如图甲所示，则验证动量守恒定律的表达式是____________________。(用m1、m2、OP、OM、O′N表示) ( 乙 ) (2)用如图乙所示的装置验证动量守恒定律。按照图乙示安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，将一斜面BC连接在斜槽末端；先不放质量为m2的小球Q，让质量为m1的小球P从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球P在斜面上的落点位置；将小球Q放在斜槽前端边缘上，让小球P从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球P和小球Q在斜面上的落点位置。 ①为了减小实验误差，应多次将小球P从 （选填“不同”或”“相同”）的位置释放。 ②本实验斜槽末端的切线应沿 方向。 ③用天平测量两个小球的质量m1、m2;用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离LD、LE、LF 用测得的物理量来表示，只要满足关系式______________，则说明碰撞中动量是守恒的。 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15.(8分）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为4.9×104 kg，以54 km/h的速率匀速行驶。某时刻司机突然发现正前方25 m处停着总质量为1.0×103 kg的轿车，货车立即刹车做匀减速直线运动，已知超载的货车刹车减速时加速度大小为2.5 m/s2。 (1)求超载货车与轿车碰撞前的速度大小。 (2)若货车与轿车相互作用时间Δt＝0.1 s，碰撞后两车获得相同速度，则货车对轿车的平均冲力为多大？ 16.(12分）如图所示的离心装置中，水平光滑轻杆固定在竖直光滑转轴的O点，小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧左端固定于O点，右端连接A，套在转轴上的质量为m＝6 kg的小球B，通过轻绳与A相连，球B可沿转轴上下移动。装置静止时轻绳与竖直方向的夹角为37°，此时A、B之间的绳长L＝1 m。现将装置由静止缓慢加速转动，当转轴角速度ω＝ rad/s时，轻绳与竖直方向夹角增大到53°，此时弹簧弹力大小等于装置静止时弹簧弹力大小，A、B间绳长变化忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)装置静止时，弹簧弹力的大小F； (2)圆环A的质量M； 17.（16分）如图所示，半径R＝0.8 m的光滑竖直圆轨道BC固定在水平平台AD上，接触点B与地面平滑连接，平台AD左侧固定一轻弹簧，右侧有另一足够长的平台EF，两者的高度差h＝5 m。质量m＝2 kg的物块压缩弹簧后从A点由静止释放，物块经过B点冲上竖直圆轨道后，又从B点滑上平台BD继续运动。已知平台AB表面光滑，平台BD表面粗糙且长度L＝11 m，物块与平台BD表面间的动摩擦因数μ＝0.2。重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力。 (1)若物块在A点时弹簧的弹性势能Ep1＝6 J，求物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力大小N； (2)若物块刚好能过竖直圆轨道的最高点C，通过计算判断过C点后能否到达D点； (3)若物块能从D点飞出，求物块落到平台EF上时距B点的水平距离x与弹簧的弹性势能Ep间的关系式。 绵阳外国语学校2024～2025学年下期第三次教学质量检测 高一年级物理答案 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1． B 2． B 3. C 4．A 5. B 6. C 7．D 8．B 二、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，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．BC 10．CD 11.　AC 12．BD 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13.（6分）　(1) 2nmgh　　 14.(10分） (1) ① BD　 ② m1OP＝m1OM＋m2O′N (2) ① 相同　 ② 水平 ③m1＝m1＋m2 四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15.(8分）(1)10 m/s　(2)9.8×104 N 解析：(1)根据v2－v＝－2ax (2分) 代入数据解得v＝10 m/s。 (1分) (2)碰撞过程中满足动量守恒Mv＝(M＋m)v1 (2分) 以轿车为研究对象FΔt＝mv1 (2分) 解得冲击力为F＝9.8×104 N。 (1分) 16.(12分(1)45 N　(2)7.5 kg 解析　(1)B静止时竖直方向平衡可得Tcos 37°＝mg (2分) A静止时水平方向受力平衡可得F＝Tsin 37° (2分) 得F＝45 N (2分) (2)当轻绳与竖直方向增大到53°时，A做圆周运动，向心力由轻绳拉力的分力和弹簧拉力提供 F＋T1sin 53°＝Mω2Lsin 53° (2分) 此时对B有mg＝T1cos 53° (2分) 解得M＝ 7.5 kg (2分) 17.（16分）　(1)35 N　(2)不能 (3)x＝＋11(m)(Ep>44 J) 解析　(1)物块到B点时，由能量守恒定律有 Ep1＝mvB2 (1分) 解得vB＝＝ m/s (1分) 在B点，由牛顿第二定律得N′－mg＝m (1分) 解得N′＝35 N (1分) 由牛顿第三定律可知N＝N′＝35 N (1分) (2)物块不脱离竖直圆轨道，设物块在C点的最小速度为vmin，由牛顿第二定律得mg＝m 解得vmin＝2 m/s (2分) 物块从C点恰能到达D点，由动能定理得mg×2R－μmgL＝0－mvmin12 (2分) 解得vmin1＝2 m/s>2 m/s 即：不能 (1分) (3)物块从A点到D点由能量守恒定律得 Ep－μmgL＝mvD2 (1分) 物块从D点落到平台EF上做平抛运动，竖直方向做自由落体运动h＝gt2 (1分) 解得t＝1 s (1分) 水平方向做匀速直线运动，则水平位移x1＝vDt (1分) 物块落到平台EF上时距B点的水平距离x与弹簧的弹性势能Ep的关系式 x＝x1＋L＝＋11(m)(Ep>44 J)。 (2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$