精品解析：吉林省长春市希望高中2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

2024—2025学年度下学期希望高中期中考试试题 高一物理 一、单选题（共28分） 1. 如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右运动相同的位移，下列情况下F做功最多的是（ ） A. B. C. D. 2. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。以地面为零势能参考平面，重力加速度为g，当毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为（　　） A. mgL B. mgL C. mgL D. mgL 4. 如图，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中（不计水的阻力），则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. B. C. D. 5. 某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3kg，在极短时间内将2kg的水以对地的速度喷出。空气阻力可忽略，g取下列说法正确的是（ ） A. 该过程中系统机械能守恒 B. 水火箭靠空气给的反作用力加速 C. 喷水后水火箭获得速度为 D. 水火箭上升的最大高度约为12.8m 6. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A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，重力加速度g=10m/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点过程中重力势能变化量为48J 7. 如图所示，质量为M的长木板置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上（挡板固定在木板上），右端与质量为m的小木块连接。木块与长木板之间光滑，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力、，两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程，弹簧未超过其弹性限度，则对m、M、弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 若，，系统机械能可能守恒、动量一定守恒 B. 若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 C. 若，，系统机械能一定不守恒、动量可能守恒 D. 若，，系统机械能可能守恒、动量可能守恒 二、多选题（共18分） 8. 图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，在摆球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做的功为mgL B. 悬线的拉力做的功为0 C. 空气阻力F阻做的功为-mgL D. 空气阻力F阻做的功为-F阻πL 9. 一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. 物块在2s末动量大小为2kg·m/s B. 物块在3s末的速度大小为1m/s C. 水平力F在前3s内的冲量大小为3N·s D. 物块在4s末的动量大小为2kg·m/s 10. 质量为M，半径为R的半球静止地放置在光滑水平地面上，其表面也是光滑的。半球顶端放有一质量为m的小滑块（可视为质点），开始时两物体均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始自由下滑，小滑块的位置用其和球心连线与竖直方向夹角θ表示。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 若半球在外力作用下始终保持静止，半球对小滑块支持力等于滑块重力一半时对应角度的余弦值 B. 若半球在外力作用下始终保持静止，半球对小滑块支持力等于滑块重力一半时对应角度余弦值 C. 若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量守恒 D. 若无外力作用，测得小滑块脱离半球时，则 三、实验题（共16分） 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 12. 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由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，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直投影点，O、M、P、N位于同一水平面上。 （1）除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有______（选填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 圆规 （2）实验中，测得A、B两球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON分别为、、。在误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），可以认为两球碰撞前后动量守恒。 （3）实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是______。 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 C. 实验中两个小球的质量应满足 D. 轨道应当尽量光滑 （4）某同学将B球替换为半径相同、质量为的C球（），重复（2）的实验发现碰撞后A球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到O点的距离分别为、，若误差允许范围内满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。______ 四、解答题（共38分） 13. 汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k =0.1倍，g=10m/s2。求： （1）汽车能达到的最大速度。 （2）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 14. 物理课上，老师邀请一位女生共同为大家演示了一个有趣实验。如图，女生托举着一块质量为M的砖块，老师用小铁锤以大小为v1的速率向下击打（击打时间极短），击打后小铁锤以大小为的速率弹回，已知小铁锤质量为m，砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度用g表示。 （1）求在击打过程中，铁锤所受冲量I； （2）求砖头缓冲过程中对手压力F的大小。 15. 有一质量：的物块在水平外力F作用下，从A点由静止开始向右运动，物块与水平面之间的动摩擦因数，A右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道，圆弧轨道的最低点为B，圆心为O，C为圆弧轨道最高点且OC与水平方向夹角30°。物块在到达B点之前已撤去水平外力F。经过B点时物块对圆弧轨道的压力是物块重力的5倍，已知AB间距离，圆弧的半径，重力加速度。求： （1）外力F做的功； （2）物块在C点受到的弹力大小； （3）物块落回水平地面时与B点的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下学期希望高中期中考试试题 高一物理 一、单选题（共28分） 1. 如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右运动相同的位移，下列情况下F做功最多的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据功的定义 由于力的大小相等，位移相等，力与位移的夹角越小，做功越多，与是否有摩擦力无关，因此A做功最多。 故选A。 2. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车速度最大时，加速度为0，牵引力等于摩擦力则有 当汽车的车速为时，汽车的牵引力为 汽车的加速度为 联立解得 所以C正确；ABD错误； 故选C。 3. 如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。以地面为零势能参考平面，重力加速度为g，当毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为（　　） A. mgL B. mgL C. mgL D. mgL 【答案】A 【解析】 【详解】毛毛虫身体中点刚刚到达最高点的时重力势能为 故选A。 4. 如图，质量为的小船在静止水面上以速率向右匀速行驶，一质量为的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率水平向左跃入水中（不计水的阻力），则救生员跃出后小船的速率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】规定向右为正方向，由动量守恒有 解得 故选C。 5. 某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3kg，在极短时间内将2kg水以对地的速度喷出。空气阻力可忽略，g取下列说法正确的是（ ） A. 该过程中系统机械能守恒 B. 水火箭靠空气给的反作用力加速 C. 喷水后水火箭获得的速度为 D. 水火箭上升的最大高度约为12.8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．系统的动能和重力势能都增大，系统机械能不守恒，故A错误； B．水火箭靠压出的水给的反作用力加速，故B错误； C．由动量定理有 得喷水后水火箭获得的速度为 故C错误； D．水火箭上升的最大高度约为 故D正确。 故选D。 6. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A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，重力加速度g=10m/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点过程中重力势能的变化量为48J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球在A点的重力势能为 小球在B点的重力势能 AB错误； C．从A到B的过程中重力所做的功为 C正确； D．A点下落至B点过程中重力势能的变化量 D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量为M的长木板置于光滑水平面上，一轻质弹簧左端固定在木板左端的挡板上（挡板固定在木板上），右端与质量为m的小木块连接。木块与长木板之间光滑，开始时m和M都静止，弹簧处于自然状态。现同时对m、M施加反向的水平恒力、，两物体开始运动到弹簧第一次最长的过程，弹簧未超过其弹性限度，则对m、M、弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 若，，系统机械能可能守恒、动量一定守恒 B. 若，，系统机械能一定不守恒、动量一定守恒 C. 若，，系统机械能一定不守恒、动量可能守恒 D. 若，，系统机械能可能守恒、动量可能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AB.由于F1与F2等大反向，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于水平恒力F1与F2对系统均做正功，则系统机械能不守恒。故A错误；B正确； CD．由于F1≠F2，所以系统所受合外力不为零，水平恒力F1与F2对系统做功代数和可能为零，故系统机械能可能守恒。由于F1≠F2故系统动量一定不守恒。故CD错误。 故选B。 二、多选题（共18分） 8. 图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，在摆球运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做的功为mgL B. 悬线的拉力做的功为0 C. 空气阻力F阻做的功为-mgL D. 空气阻力F阻做的功为-F阻πL 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由重力做功的特点得重力做的功为 故A正确； B．悬线的拉力始终与v垂直，不做功，故B正确； CD．空气阻力做的功等于空气阻力与路程的乘积， 则有 故C错误，D正确。 故选ABD。 9. 一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，重力加速度，则下列说法正确的是（ ） A. 物块在2s末的动量大小为2kg·m/s B. 物块在3s末的速度大小为1m/s C. 水平力F在前3s内冲量大小为3N·s D. 物块在4s末的动量大小为2kg·m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据动量定理得 解得 A正确； B．根据动量定理得 解得 B错误； C．水平力F在前3s内的冲量大小为 C正确； D．3s末速度为零，因为 所以物块一直静止，所以在4s末的动量大小为零，D错误。 故选AC。 10. 质量为M，半径为R的半球静止地放置在光滑水平地面上，其表面也是光滑的。半球顶端放有一质量为m的小滑块（可视为质点），开始时两物体均处于静止状态。小滑块在外界的微小扰动下从静止开始自由下滑，小滑块的位置用其和球心连线与竖直方向夹角θ表示。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 若半球在外力作用下始终保持静止，半球对小滑块支持力等于滑块重力一半时对应角度的余弦值 B. 若半球在外力作用下始终保持静止，半球对小滑块支持力等于滑块重力一半时对应角度的余弦值 C. 若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量守恒 D. 若无外力作用，测得小滑块脱离半球时，则 【答案】BD 【解析】 详解】AB．由动能定理可得 小滑块做圆周运动，向心力满足 联立，解得 故A错误，B正确； C．若无外力作用，小滑块和半球组成的系统动量不守恒，在水平方向上动量守恒，故C错误； D．设小滑块脱离半球时，半球速度大小为，小滑块相对地面的水平速度大小为。竖直速度为,水平方向动量守恒 整体机械能守恒 脱离前，小滑块相对半球做圆周运动，在脱离瞬间，只受重力作用，以半球（此瞬间为惯性系）为参考系，小滑块受力满足 联立可得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共16分） 11. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度v=________m/s； （2）在打点0~5过程中系统动能的增量∆Ek=_______J，系统势能的减少量∆Ep=_______J， （3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=__________m/s2。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所以相邻的计数点的时间间隔是s=0.1s 根据匀变速直线运动的规律：某段时间内的平均速度大小等于这段时间中间时刻的瞬时速度大小，则有 【小问2详解】 [1]根据动能的定义得：系统动能的增量J [2]从开始下落算起，打点计时器记录5点时，系统势能的减少量为J 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 整理得 由图象知 解得 12. 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由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，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直投影点，O、M、P、N位于同一水平面上。 （1）除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有______（选填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 圆规 （2）实验中，测得A、B两球的质量分别为、，三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON分别为、、。在误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），可以认为两球碰撞前后动量守恒。 （3）实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是______。 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 C. 实验中两个小球的质量应满足 D. 轨道应当尽量光滑 （4）某同学将B球替换为半径相同、质量为的C球（），重复（2）的实验发现碰撞后A球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后A、C落点的平均位置到O点的距离分别为、，若误差允许范围内满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。______ 【答案】（1）ABD （2） （3）A （4） ①. ②. 由于轨道摩擦力影响，减小了碰后的动量大小 【解析】 【小问1详解】 除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺、圆规。 故选ABD。 【小问2详解】 设碰撞前瞬间入射小球的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为，，根据动量守恒可得 由于两小球下落高度相同，所用时间相等，则有 ，， 可知在误差允许范围内，若满足关系式 可以认为两球碰撞前后动量守恒。 【小问3详解】 实验中认为小球做平抛运动，两小球下落高度相同，所用时间相等，则有 则可以用水平位移等效代替小球抛出时的速度，所以实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是：安装轨道时，轨道末端必须水平，保证小球做平抛运动。 故选A。 【小问4详解】 [1]由（2）问分析可知若误差允许范围内满足关系式 则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 [2]系统碰撞前动量总是小于碰撞后的动量，是由于轨道摩擦力影响，减小了碰后的动量大小。 四、解答题（共38分） 13. 汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k =0.1倍，g=10m/s2。求： （1）汽车能达到的最大速度。 （2）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 【答案】（1）vm=20m/s （2）a=3m/s2 （3）10s 【解析】 【小问1详解】 汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，根据功率的计算公式有 代入数据解得 【小问2详解】 速度为的牵引力为，则 由牛顿第二定律可得 得 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得 匀加速获得最大速度为 加速时间为 代入数据解得s 14. 物理课上，老师邀请一位女生共同为大家演示了一个有趣实验。如图，女生托举着一块质量为M的砖块，老师用小铁锤以大小为v1的速率向下击打（击打时间极短），击打后小铁锤以大小为的速率弹回，已知小铁锤质量为m，砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度用g表示。 （1）求在击打过程中，铁锤所受冲量I； （2）求砖头缓冲过程中对手压力F的大小。 【答案】（1），方向向上；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，规定向下为正方向，由动量定理有 即铁锤所以冲量大小为，方向向上。 （2）根据题意可知，铁锤与砖碰撞过程时间极短，动量守恒，规定向下为正方向，则有 缓冲过程，对砖块应用动量定理有 联立解得 由牛顿第三定律得砖头对手的压力为 15. 有一质量：的物块在水平外力F作用下，从A点由静止开始向右运动，物块与水平面之间的动摩擦因数，A右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道，圆弧轨道的最低点为B，圆心为O，C为圆弧轨道最高点且OC与水平方向夹角30°。物块在到达B点之前已撤去水平外力F。经过B点时物块对圆弧轨道的压力是物块重力的5倍，已知AB间距离，圆弧的半径，重力加速度。求： （1）外力F做的功； （2）物块在C点受到的弹力大小； （3）物块落回水平地面时与B点的水平距离。 【答案】（1）40J （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块在B点时进行受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 解得 物块由A点运动至B点过程中，根据动能定理有 可得外力F做的功J 【小问2详解】 物块由B点到C点过程，根据动能定理有 解得 在C点根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 在C点斜向上抛，， 研究竖直方向，以向上为正方向 解得（舍掉）， 水平方向 物块落回水平面时与B点的水平距离为Δ 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $