精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2023-2024学年高一下学期第二次考试（期中）物理试题

2023---2024学年第二学期第二次考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共46分；第Ⅱ卷为非选择题共54分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共46分） 1. 某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则该同学对足球做的功是（　　） A. 4.4J B. 22J C. 132J D. 12000J 2. 如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（　　） A. 小球的动能不断减少 B. 小球的重力势能一直减小 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 小球的受到的弹力先变大后变小 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的功为 B. 乙图中，全过程F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B克服阻力做功 D. 丁图中，拉力F保持水平，无论缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 4. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，b球刚要落地前，下列说法正确的是（　　） A. a球机械能不守恒 B. b球机械能守恒 C. 小球a和b组成的系统机械能不守恒 D. 同一时刻，小球a的速度是小球b的速度的3倍 5. 如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球。若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持续时间为0.1s，下列说法正确的是（　　） A. 这一过程中足球的动量改变量大小为 B. 这一过程中足球的动量改变量大小为 C. 门柱对足球的平均作用力大小为80N D. 门柱对足球的平均作用力大小为16N 6. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员重力做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 7. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的摩擦力做功为 B. 木板克服摩擦力做功为 C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为60J D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J 8. 如图所示为一个单摆装置，将小球向左拉到A位置无初速度释放，小球可摆动到与A位置关于竖直线对称的B位置，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到B的过程中，重力的冲量为零 B. 小球从A到B的过程中，合力的冲量不为零 C. 小球从O到B的过程中，动量的变化量方向水平向左 D. 小球从O到B的过程中，绳上拉力的冲量大于重力的冲量 9. 如图所示，某螺旋滑梯高16m，全长46.8m。一个质量为30kg的滑行者从入口处由静止下滑，滑行12s后到达底端出口，然后在水平地垫上滑行3m停止。滑行者与地垫间的动摩擦因数为0.6，重力加速度取，关于滑行者的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在滑梯中运动过程中，重力的冲量为360N·s B. 在地垫上运动过程中，支持力的冲量为300N·s C. 在滑梯中运动过程中，合力的冲量为1800N·s D. 在滑梯中运动过程中，滑行者的机械能减少了4260J 10. 第24届冬季奥运会由北京市和张家口市联合举办。冬季奥运会雪上项目是极具观赏性的，如图所示，一滑雪赛道由粗糙的斜坡赛道AB和光滑的圆弧赛道BCD组成，斜坡赛道AB与圆弧赛道BCD相切于B点，斜坡赛道AB长L = 20m，与水平方向的夹角为37°，圆弧赛道半径R = 5m。滑雪运动员从赛道的起点A由静止滑下后，恰好能滑到圆弧赛道上与圆心等高的D点。已知滑雪运动员连同装备的总质量m = 50kg，重力加速度g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力，运动员可视为质点，则（ ） A. 运动员在C点的速度大小为10m/s B. 运动员滑过斜坡赛道AB的过程中克服摩擦力做的功为400J C. 滑雪设备与斜坡赛道AB之间的动摩擦因数为0.5 D. 运动员从D点返回沿斜坡赛道AB上滑的最高点与A点间的距离为10m 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共14分） 11. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。 （1）实验中打点计时器所接的电源是（　　） A. 直流电 B. 交流电 （2）操作时，释放纸带与接通电源的合理顺序应是（　　） A. 先释放纸带，再接通电源 B. 先接通电源，再释放纸带 （3）为了减小由于阻力带来的实验误差，应选用的重物是（　　） A. 质量为200g的铁质重锤 B. 质量为200g的木球 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量△EP=_________J；重物的动能增加量△Ek=_________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的_________误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴， 以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的v2—h图像， 则当地的重力加速度g= _________m/s2。（结果保留3位有效数字） 三、计算题（本题共3小题，共计40分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 半径R=1 m 的圆弧轨道下端与一光滑水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=1 m，如图所示，有一质量m=1.0 kg的小滑块自圆弧轨道最高点A由静止开始下滑，经过水平轨道末端B时速度为4 m/s，滑块最终落在地面上（g取10 m/s2），试求： （1）不计空气阻力，滑块落在地面时速度的大小； （2）滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功。 14. 如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g。求： （1）小车克服重力所做的功 （2）合力对小车做的功 （3）阻力对小车做的功 15. 一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2。 （1）求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量； （2）求网对运动员的平均作用力大小； （3）求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023---2024学年第二学期第二次考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共46分；第Ⅱ卷为非选择题共54分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共46分） 1. 某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则该同学对足球做的功是（　　） A. 4.4J B. 22J C. 132J D. 12000J 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能定理，该同学对足球做的功为 将足球的质量m=0.44kg、该同学将足球踢出的速度v=10m/s代入上式可解得 W=22J 故选B。 2. 如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（　　） A. 小球的动能不断减少 B. 小球的重力势能一直减小 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 小球的受到的弹力先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】小球开始接触弹簧后，一开始弹力小于小球重力，小球继续向下加速运动，随着压缩量的增大，弹力逐渐增大，当弹力等于小球重力时，小球的速度达到最大；之后弹力继续增大，弹力大于小球的重力，小球开始向下做减速运动，直到将弹簧压缩至最短，小球速度减为0；故小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，小球的动能先增大后减小，小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大，小球的受到的弹力一直增大。 故选B。 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的功为 B. 乙图中，全过程F做的总功为108J C. 丙图中，绳长为R，空气阻力f大小不变，小球从A沿圆弧运动到B克服阻力做功 D. 丁图中，拉力F保持水平，无论缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 【答案】C 【解析】 【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为 故A错误； B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中克服空气阻力做的功为 故C正确； D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是 而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m、3m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，b球刚要落地前，下列说法正确的是（　　） A. a球机械能不守恒 B. b球机械能守恒 C. 小球a和b组成的系统机械能不守恒 D. 同一时刻，小球a的速度是小球b的速度的3倍 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．放手后，对ab系统只有重力做功，则系统的机械能守恒，但是由于细绳分别对ab都做功，则a球机械能不守恒，b球机械能也不守恒，选项A正确，BC错误； D．同一时刻，小球a的速度等于小球b的速度，选项D错误。 故选A。 5. 如图所示，一足球运动员踢一只质量为0.4kg的足球。若足球以12m/s的速率水平撞向球门门柱，然后以8m/s的速率反向弹回，这一过程持续时间为0.1s，下列说法正确的是（　　） A. 这一过程中足球的动量改变量大小为 B. 这一过程中足球的动量改变量大小为 C. 门柱对足球的平均作用力大小为80N D. 门柱对足球的平均作用力大小为16N 【答案】C 【解析】 【详解】AB．足球的初动量 足球的末动量 足球的动量改变量 故AB错误； CD．足球受到的平均作用力，根据动量定理 解得 门柱对足球的平均作用力大小为80N，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员重力做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员下落h，则重力做功为 选项A错误； B．根据 可得 则运动员克服阻力做功为 选项B错误； C．运动员的动能增加量等于合外力做功，则 选项C正确； D．运动员的机械能减少量等于克服阻力做功，即 选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的摩擦力做功为 B. 木板克服摩擦力做功为 C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为60J D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J 【答案】A 【解析】 【详解】A．对物块分析可得 A正确； B．对木板分析可得 木板克服摩擦力做功为，B错误； CD．物块与木板间因摩擦产生的热量为 CD错误。 故选A。 8. 如图所示为一个单摆装置，将小球向左拉到A位置无初速度释放，小球可摆动到与A位置关于竖直线对称的B位置，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到B的过程中，重力的冲量为零 B. 小球从A到B的过程中，合力的冲量不为零 C. 小球从O到B的过程中，动量的变化量方向水平向左 D. 小球从O到B的过程中，绳上拉力的冲量大于重力的冲量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据 小球从A到B的过程中，重力的冲量不为零，故A错误； B．小球从A到B的过程中，动量的变化量为零，根据动量定理，合力的冲量为零，故B错误； C．小球从O到B的过程中，初动量水平向右，末动量为零，动量的变化量方向水平向左，故C正确； D．小球从O到B的过程中，合力的冲量等于动量的变化量，由矢量三角形可知，绳上拉力的冲量大于重力的冲量，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，某螺旋滑梯高16m，全长46.8m。一个质量为30kg的滑行者从入口处由静止下滑，滑行12s后到达底端出口，然后在水平地垫上滑行3m停止。滑行者与地垫间的动摩擦因数为0.6，重力加速度取，关于滑行者的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在滑梯中运动过程中，重力的冲量为360N·s B. 在地垫上运动过程中，支持力的冲量为300N·s C. 在滑梯中运动过程中，合力的冲量为1800N·s D. 在滑梯中运动过程中，滑行者的机械能减少了4260J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑行者在滑梯中运动过程中，重力的冲量 故A错误； B．在地垫上运动过程中，由 得 由 得 故 故B正确； C．在滑梯中运动过程中，合力对滑行者的冲量 故C错误； D．在滑梯中滑行者的机械能变化量 即机械能减少了4260J，故D正确。 故选BD。 10. 第24届冬季奥运会由北京市和张家口市联合举办。冬季奥运会雪上项目是极具观赏性的，如图所示，一滑雪赛道由粗糙的斜坡赛道AB和光滑的圆弧赛道BCD组成，斜坡赛道AB与圆弧赛道BCD相切于B点，斜坡赛道AB长L = 20m，与水平方向的夹角为37°，圆弧赛道半径R = 5m。滑雪运动员从赛道的起点A由静止滑下后，恰好能滑到圆弧赛道上与圆心等高的D点。已知滑雪运动员连同装备的总质量m = 50kg，重力加速度g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，不计空气阻力，运动员可视为质点，则（ ） A. 运动员在C点的速度大小为10m/s B. 运动员滑过斜坡赛道AB的过程中克服摩擦力做的功为400J C. 滑雪设备与斜坡赛道AB之间的动摩擦因数为0.5 D. 运动员从D点返回沿斜坡赛道AB上滑的最高点与A点间的距离为10m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．运动员恰好能滑到圆弧赛道上与圆心等高的D点，则运动员从C到D根据动能定理有 解得 vC = 10m/s 故A正确； B．运动员从A到C根据动能定理有 解得 Wf = 4000J，μ = 0.5 故B错误，C正确； D．设运动员从D点返回沿斜坡赛道AB上滑的最高点与B点间的距离为x，则根据动能定理有 解得 x = 4m 则运动员从D点返回沿斜坡赛道AB上滑的最高点与A点间的距离为 L－x = 16m 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共14分） 11. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。 （1）实验中打点计时器所接的电源是（　　） A. 直流电 B. 交流电 （2）操作时，释放纸带与接通电源的合理顺序应是（　　） A. 先释放纸带，再接通电源 B. 先接通电源，再释放纸带 （3）为了减小由于阻力带来的实验误差，应选用的重物是（　　） A. 质量为200g的铁质重锤 B. 质量为200g的木球 【答案】（1）B （2）B （3）A 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需要重复打点，故使用的是交流电源，故A错误、B正确。 故选B。 【小问2详解】 在实验中，为提高纸带的利用率，应该先接通电源，再释放纸带，故A错误、B正确。 故选B。 【小问3详解】 选重物时密度尽量大一些，体积小些的，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故选择铁质重锤，故B错误、A正确。 故选A。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量△EP=_________J；重物的动能增加量△Ek=_________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的_________误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴， 以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的v2—h图像， 则当地的重力加速度g= _________m/s2。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 1.82 ②. 1.71 （2）系统 （3）9.67 【解析】 【小问1详解】 [1]由题可知 [2]根据动能的定义可知 而点的瞬时速度 所以 【小问2详解】 由于实验过程中，摩檫力是真实存在的，不可避免，故属于系统误差。 【小问3详解】 根据机械能守恒定律可知 即有 所以图像中，其斜率即为重力加速度的两倍，所以 三、计算题（本题共3小题，共计40分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 半径R=1 m 的圆弧轨道下端与一光滑水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=1 m，如图所示，有一质量m=1.0 kg的小滑块自圆弧轨道最高点A由静止开始下滑，经过水平轨道末端B时速度为4 m/s，滑块最终落在地面上（g取10 m/s2），试求： （1）不计空气阻力，滑块落在地面时速度的大小； （2）滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功。 【答案】（1）6m/s；（2）2J 【解析】 【分析】 【详解】(1)从B点水平抛出过程，只有重力做功，据动能定理有 mgh=mv2-mvB2 代入数据解得 v=6m/s (2)设滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做的功为Wf，对滑块从A到B过程据动能定理有 mgR-Wf=mvB2-0 解得克服阻力做的功为 Wf=2J 14. 如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g。求： （1）小车克服重力所做的功 （2）合力对小车做的功 （3）阻力对小车做的功 【答案】（1）mgh （2）mv2 （3）mv2+mgh－Fs 【解析】 【小问1详解】 小车克服重力所做的功 【小问2详解】 根据动能定理可知，合外力对小车做的功为 【小问3详解】 设阻力对小车做的功为，根据动能定理可知 得 15. 一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2。 （1）求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量； （2）求网对运动员的平均作用力大小； （3）求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。 【答案】（1）；（2）；（3），方向向下，，方向向上 【解析】 【分析】 【详解】（1）向下接触网面的速度为 向上离开网面的速度为 向上为正，动量的变化量为 解得 （2）网对运动员的平均作用力，根据动量定理 解得 （3）向下接触网面的时间 解得 向上运动到最高的时间 解得 重力的冲量 方向向下，弹力的冲量 方向向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $