北京市清华大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试题

高一第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。选对得3分，错选、多选，该小题不得分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（　　） A. 功 B. 动能 C. 冲量 D. 重力势能 2. 质量10g、以0.80km/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（ ） A. 运动员的动能较大 B. 子弹的动能较大 C. 二者的动能一样大 D. 无法比较它们的动能 3. 质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速v0竖直向下运动，若只考虑重力作用，则石子下落到距地面高为h处时的动能为（g表示重力加速度）（　　） A. mgH + B. mgH-mgh C. mgH +-mgh D. mgH ++mgh 4. 下面描述的几种物体的运动过程，其中物体运动的动能和势能相互转化，而机械能保持守恒的是（各个运动过程都忽略空气的阻力）（　　） A. 一个物体在竖直面内做匀速圆周运动的过程 B. 投出的铅球在空中运动的过程 C. 电梯中的物体随电梯一起匀速下降 D. 火箭发射的过程中加速上升 5. 木块A和B用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，A紧靠在墙壁上。在B上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，对于木块A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A. 木块A尚未离开墙壁前，系统的机械能不守恒 B. 木块A尚未离开墙壁前，系统的动量不守恒 C. 木块A离开墙后，系统的机械能不守恒 D. 木块A离开墙后，系统的动量不守恒 6. 质量为10kg的小球以5m/s的速度竖直落到地板上，随后以3m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化量为（　　） A. 80kg·m/s B. 80kg·m/s C. 20kg·m/s D. 20kg·m/s 7. 一个钢球从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为过程1，进入泥潭直到停住的过程称为过程2，则（　　） A. 过程2中钢球动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程2中阻力的功大小等于过程2中钢球动能的改变 C. 过程2中钢球克服阻力所做的功等于过程1与过程2中所减少的重力势能之和 D. 过程2中损失的机械能等于过程1中所增加的动能 8. 质量是50kg的杂技演员在距弹网3.2m的地方自由下落，着网后又被弹回网上0.8m高处，已知演员与网的接触时间为1.0s，则演员对网的平均冲力的大小是（g取10m/s2）（　　） A. 200N B. 600N C. 700N D. 1100N 9. 半径为r和R（r<R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体（　　） A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等 C. 机械能总是相等的 D. 两物体在最低点时加速度大小不相等 10. 汽车在平直公路上以速度v匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（　　） A. B. C. D. 11. 研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度-位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（　　） A. 弹性绳原长约为15m B. 当运动员下降10m时，处于超重状态 C. 当运动员下降约15m时，绳的弹性势能最大 D. 当运动员下降20m时，其加速度正在增大 12. 微观粒子对心碰撞实验中，t=0时粒子A静止，粒子B以一定的初速度v0向A运动。由于它们之间存在相互的排斥作用，两粒子的v-t图像如图所示，已知它们的相互排斥作用力做功与路径无关，对应着相互作用势能变化（总动能与相互作用势能的总量守恒）。则（　　） A. A粒子质量小于B粒子 B. 两粒子在t1时刻相距最近，且其相互作用势能最大 C. 在t=3t1时刻，A、B再次共速 D. B在0~t3时间内动能一直减小 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 13. 以下关于动量和动能的说法，正确的有（　　） A. 自由落体运动的物体在落地之前，它的动能不断增大 B. 做匀速圆周运动的物体，其动量保持不变 C. 做平抛运动的物体，在落地之前其机械能不断变大 D. 做匀加速直线运动的物体，其动量大小不断增大 14. 一物体静止在光滑水平面上，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则（　　） A. 0-4s内物体的位移为零 B. 0-4s内拉力F对物体冲量为0 C. 在4s末时，物体的速度为零 D. 0-4s内拉力对物体做的功不为零 15. 如图所示，图中的线段a、b、c分别表示在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的速度—时间图象。已知相互作用时间极短，则由图象可知（　　） A. 碰前滑块Ⅰ的速度比滑块Ⅱ的速度大 B. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小 C. 滑块Ⅰ的质量比滑块Ⅱ的质量大 D. 碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大 16. 如图所示，质量为M的木板静置在光滑的水平面上，在M上放置一个质量为m的物块，物块与木板的接触面粗糙。当物块m获得初速度v0而向右滑动时，在滑动过程中下面说法中错误的是（　　） A. 若M固定不动，则m对M的摩擦力的冲量为零，而M对m的摩擦力做负功 B. 若M不固定，则m克服摩擦力做的功等于该过程中因摩擦产生的热量 C. 若M不固定，则m克服摩擦力做的功，等于m对M的摩擦力做的功 D. 不论M是否固定，m与M相互作用力的冲量大小相等，方向相反 17. 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置时接触弹簧的上端，在C位置时小球速度减小到零，则下列说法中正确的是（　　） A. 从A→C的过程中，小球的机械能守恒 B. 在压缩弹簧的过程中，在B位置时系统的重力势能与弹性势能的总和最小 C. 从A→C的过程中，系统重力势能与弹性势能的总和先减小再增加 D. 从B→C的过程中，弹簧弹力冲量的大小大于小球重力冲量的大小 18. 弹簧的一端固定在墙上，另一端系一质量为m的木块，弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点，如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放，木块在粗糙水平面上先向左运动，然后又向右运动，往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内，且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为v0，则（ ） A. 木块第一次向左运动经过O点时速率最大 B. 木块第一次向左运动到达O点前的某一位置时速率最大 C. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有一个 D. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有两个 三、实验题（每空2分，共18分） 19. 利用右图装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量与高度变化量 （2）下面列举了该实验的几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器材； B.将打点计时器接到电源的直流输出端上； C.用天平测量出重锤的质量； D.把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔并经过复写纸的下方，把重锤提升到一定的高度 E.先松手释放纸带，再接通电源打出纸带 F.选择合适的纸带进行测量； 上述操作中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是__________。（填序号） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（对应速度为0）的距离分别为hA、hB、hC。 已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能变化量___________（用题中所给字母表示）。 （4）在按上述步骤做该验证实验时大多数学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，但是有个别同学的结果显示重力势能的减少量小于动能的增加量，对于此个别同学的结果，其原因可能是 。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 在接通电源之前先释放了纸带 20. 我们在实验时用如图所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。在实验中，我们让小钢球从斜面上滚下，撞击静止在水平轨道末端的玻璃球，最后落地。其中E点是钢球独自滚下时的落点，钢球撞击玻璃球后落于D点，而玻璃球落于F点。 （1）对于这个实验，下面的说法正确的是（　　） A. 轨道的末端稍微有一点倾斜对实验结果不会有影响 B. 这个实验可以反过来用玻璃球从斜轨道上滚下撞击小钢球，然后通过它们的落点来验证动量守恒 C. 两个小球的半径大小必须相同 D. 重锤线O的位置必须是正对于水平轨道末端的正下方 （2）若用m1表示钢球的质量，m2表示玻璃球的质量，在实验中测得OD=12.24cm，OE=21.47cm，OF=27.69cm，则我们可以利用动量守恒反向推出m1:m2=________________ （3）某同学找了一个光滑的轨道来做实验，他发现小球被反弹滑上轨道后再次从水平轨道飞出时的速度与反弹前的速度不变。于是他试着用了质量小的小球m1作为碰撞小球，质量大的小球m2（m2=4m1）作为被碰小球来做这个实验，且该两个小球的碰撞视为弹性碰撞，两次实验的落点如图，图中的O点对应于轨道末端的正下方，A、B、C分别是三次落点，则通过分析可知，碰撞小球m1撞完m2后被反弹滑上轨道，再次从水平轨道飞出后的落点为图中的_________点（填A、B或C），对于此碰撞过程该同学用于验证动量守恒的公式应该为：_______________（用m1、m2以及图中的OA、OB、OC来表示，且等号左边是初态总动量，等号右边是末态的总动量。） 四、计算题（本题共5小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 21. 如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上，斜面长L=2.0m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功； （2）物块滑到斜面底端时的动能。 22. 如图所示，质量为m1=1.0kg的物体A由静止从光滑的1/4圆轨道上滑下，在圆轨道的底端，与静止的物体B相碰，B的质量为m2=0.50kg，碰后A和B立即粘在一起，并在水平面上继续滑行了s=2.0m停下。已知圆轨道的半径为R=0.45m。求： （1）A、B碰撞后的速度大小； （2）碰撞过程中损失的动能； （3）物体与水平面之间的动摩擦因数μ。（取g=10m/s2） 23. 对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零；当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力。 设A物体质量m1=1.0kg，开始时静止在直线上某点；B物体质量m2=3.0kg，以速度v0从远处沿该直线向A运动，如图所示。若d=0.1m，F=0.6N，v0=0.2m/s，求： （1）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量； （2）A、B间的最小距离。 24. 如图所示，在光滑水平面上静止着两个木块A和B，初始时B靠着墙壁放置，A、B间用轻弹簧相连，弹簧处于原长。已知mA=3.92kg，mB=1.0kg。一质量为m=0.080kg的子弹以水平速度v0=100m/s，射入木块A中未穿出，子弹与木块A相互作用时间极短。求： （1）子弹在木块内与木块刚达到相对静止的瞬间，A的速度大小是多少； （2）木块A压缩弹簧到最短时，弹簧的弹性势能是多少； （3）在B离开墙壁后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值是多少； （4）求在B离开墙壁后（离开墙壁的那一瞬间不包含在内），弹簧第一次恢复原长时，B的速度大小是多少。 25. A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上运动、发生碰撞（碰撞时间极短），用闪光给这个过程照相，发现闪光4次后摄得的闪光照片如图所示。已知： 1.闪光的时间间隔均为，而且闪光本身持续时间极短，可以视为一瞬间； 2.在这4次闪光的瞬间A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内； 3.第一次闪光瞬间，滑块A恰好通过x=55cm处，运动方向向右 4.两滑块的碰撞发生在第一次闪光与第四次闪光之间 5.四次闪光时B滑块的位置均未出现在x≤55cm的任何地方 6.图中A、B的位置对应的坐标数值分别为10、30、50、55、60、72 则根据以上的提示以及下图中的滑块的闪光位置坐标，可求出： （1）若以第一次闪光为计时起点，则两滑块相撞的时刻为t=_________（闪光时间间隔为已知量） （2）两滑块的质量之比为MA∶MB=___________。 高一第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。选对得3分，错选、多选，该小题不得分） 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】C 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】B 【11题答案】 【答案】D 【12题答案】 【答案】B 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 【13题答案】 【答案】AD 【14题答案】 【答案】BC 【15题答案】 【答案】AC 【16题答案】 【答案】ABC 【17题答案】 【答案】CD 【18题答案】 【答案】BD 三、实验题（每空2分，共18分） 【19题答案】 【答案】（1）A （2）BCE （3） ①. ②. （4）AD 【20题答案】 【答案】（1）CD （2）3∶1或3 （3） ①. B ②. 四、计算题（本题共5小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 【21题答案】 【答案】（1） （2） 【22题答案】 【答案】（1）2m/s （2） （3） 【23题答案】 【答案】（1） （2） 【24题答案】 【答案】（1） （2） （3） （4） 【25题答案】 【答案】（1） （2）4∶5 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $