内容正文:
莆田九中2025-2026学年第二学期高一物理期中试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共4题,每题4分,共16分。)
1. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在图中位置探月卫星速度v方向、合力F方向可能是下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,且指向运动方向;曲线运动中,合力一定指向轨迹的凹侧;卫星速度逐渐增大,说明合力对卫星做正功,所以合力与速度方向夹角为锐角,故A正确,BCD错误。
故选A。
2. 如图所示,盆景最上端的一个质量为m的苹果,从A点静止下落经过B点落到桌面上的C点,不计空气阻力,A点到盆的上边缘B距离为,B点到桌面C距离为,下列说法正确的是( )
A. 选桌面为零势能面,苹果在A点时机械能为0
B. 选桌面为零势能面,苹果下落到B点时机械能为
C. 选盆的上边缘为零势能面,苹果在C点的重力势能为
D. 选盆的上边缘为零势能面,苹果在A点的重力势能为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.选桌面为零势能面,苹果在A点时的机械能为,下落过程中机械能守恒,则苹果下落到B点时机械能为,故A错误,B正确;
C.选盆的上边缘为零势能面,苹果在C点的重力势能为,故C错误;
D.选盆的上边缘为零势能面,苹果在A点的重力势能为,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,有关圆周运动的情景,下列说法正确的是( )
A. 图1,湿衣服在滚筒洗衣机竖直平面内脱水时做匀速圆周运动,水被甩出是因为水受到离心力的作用
B. 图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,从而可以得出“向心力与质量一定成正比”的结论
C. 图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点的碗处于失重状态
D. 图4,汽车通过拱形桥的最高点时,速度越大,桥面对汽车的支持力越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1,湿衣服在滚筒洗衣机竖直平面内脱水时做匀速圆周运动,水被甩出是因为水受到的实际力不足以提供所需的向心力,故A错误;
B.图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,只能说明拉力随着小球质量增大而增大,不可以得出“向心力与质量成正比”的结论,故B错误;
C.图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点时,加速度方向向上,碗处于超重状态,故C错误;
D.图4,汽车通过拱形桥的最高点时,根据牛顿第二定律可得
可得
可知速度越大,桥面对汽车的支持力越小,故D正确。
故选D。
4. 应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持的恒定速率运行,A、B间的距离为2m,取。旅客把质量为10kg的行李(可视为质点、与传送带之间的动摩擦因数)无初速度地放在A处,则行李从A到B点过程中,电动机额外多做的功为( )
A. 20J B. 40J C. 60J D. 80J
【答案】B
【解析】
【详解】对行李,由牛顿第二定律
由
解得
设行李加速时间为t,
行李加速时间内传送带的位移
两者的相对位移为
摩擦热为
电动机额外多做的功为
故选B。
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
5. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点、、,如图所示。正常骑行自行车时,下列说法正确的是( )
A. 、两点的角速度相等,周期也相等
B. 、两点的线速度大小相等,的角速度大
C. 点的向心加速度大于点的向心加速度
D. 点的向心加速度大于点的向心加速度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.B、C两点是同轴转动,角速度相等,根据
可知周期也相等,故A正确;
B.根据圆周运动,同一条皮带上的各点具有相同的线速度大小,则A、B两点的线速度大小相等,根据
可知线速度相同时,角速度与半径成反比, B点的半径较小,故B点的角速度更大,故B正确;
C.根据
因A、B两点的线速度大小相等,B点的半径较小,故B点的向心加速度大于点的向心加速度,故C错误;
D.根据
因B、C两点的角速度相等,C点的半径较大,故点的向心加速度大于点的向心加速度,故D错误。
故选AB。
6. 随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示,假设甲、乙、丙三位运动员从同一点沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置、、,三条路径的最高点在同一水平面内,不计空气阻力的影响,则( )
A. 甲击出的高尔夫球落地的速率最大
B. 丙击出的高尔夫球在空中运动时间最短
C. 三个高尔夫球被击出的初速度竖直分量相等
D. 三个高尔夫球被击出的初速度水平分量相等
【答案】AC
【解析】
【详解】C.斜抛最高点竖直速度为0,由竖直上抛最大高度公式
公式变形可得初速度竖直分量
已知三个球最高点在同一水平面,抛出点同高,因此最大高度相等,故相等,C正确;
B.全程竖直位移为0,由竖直位移公式
可得总运动时间 ,因相等,故三个球运动时间相等,B错误;
D.水平位移 ,甲的水平位移最大,且运动时间相等,因此甲的水平分量最大,丙最小,D错误;
A.不计空气阻力,机械能守恒,抛出点和落地点高度相同,因此落地速率大小等于初速率大小。
初速率 ,相等,甲的最大,因此甲的落地速率最大,A正确。
故选 AC。
7. 一个物体离地一定的高度水平抛出,不计空气阻力,以地面为零势能参考面,以下画出了物体的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随竖直位移大小h变化的图像,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由机械能守恒
故,故A错误;
B.由
得,故B正确;
CD.由机械能守恒,故机械能E保持不变,不随竖直位移大小h变化,故C正确,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,一固定容器的内壁是半径为的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为的质点。它在容器内壁由静止第一次下滑到最低点时速度大小为。重力加速度取10m/s2,关于质点由静止第一次下滑到最低点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为360J
B. 克服阻力做的功为440J
C. 经过最低点时向心加速度大小为
D. 经过最低点时对轨道的压力大小为380N
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力做的功为,A错误;
B.克服阻力做的功为,B正确;
C.经过最低点时向心加速度大小为,C错误;
D.经过最低点时
解得FN=380N
根据牛顿第三定律可知,质点对轨道的压力大小为380N,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(本题3小题,共9分)
9. 如图所示,在“观察钢球的运动轨迹”实验中,一个小钢球从斜槽运动到水平桌面上。第一次,桌面上没有放置磁铁,小钢球在水平桌面上做直线运动;第二次,在其运动路线的一侧放一块磁铁,小钢球做________(选填“直线”或“曲线”)运动,此时小钢球受到的合力方向与速度方向________(选填“在”或“不在”)同一条直线上。
【答案】 ①. 曲线 ②. 不在
【解析】
【详解】[1][2]如图所示在小钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,小钢球从斜槽上滑下来后,在水平桌面上运动时,由于受到磁铁的与速度方向不在同一直线上的吸引力作用而做曲线运动,此时小钢球受到的合力方向与速度方向不在同一条直线上。
10. 运动员把质量为400g的足球踢出去后,足球上升的最大高度为h=5m,在最高点的速度为20m/s,不考虑空气的阻力,g取10m/s2,则足球由位置1运动到位置2时,足球的重力势能增加了_________J,足球由位置1运动到位置3过程中,重力做功_________J,运动员踢球时对足球做功_________J。
【答案】 ①. 20 ②. 0 ③. 100
【解析】
【详解】[1]足球由位置1运动到位置2时,足球的重力势能增加了
[2]足球由位置1运动到位置3过程中,重力做功0J;
[3]运动员踢球时对足球做功
11. 如图所示,质量为的汽车在水平公路上行驶,当汽车经过半径为40m的弯路时,车速为20m/s。此时汽车转弯所需的向心力大小为_______N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为,请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑_______(填“会”或“不会”)。
【答案】 ①. ②. 会
【解析】
【详解】[1]由向心力公式
[2]最大静摩擦力小于汽车所需向心力,会发生侧滑。
四、实验题。(本题共2小题,共11分)
12. 如图所示,用频闪照相法记录了平抛物体在不同时刻的位置。已知频闪周期一定,观察图片可知,物体在水平(横线)方向上做______运动,若图中每个小方格的边长都是1.6cm,则闪光频率是______Hz,小球的初速度是______m/s。(重力加速度g取)
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 25 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1]水平方向的位移差相等,说明水平方向上做匀速直线运动。
[2]根据可得
则闪光频率为
[3]小球的初速度为
13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下,请回答相关问题:
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法;
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法
(2)图中是在研究向心力的大小F与_______的关系。
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A. 1∶9 B. 3∶1 C. 1∶3 D. 1∶1
【答案】(1)C (2)B
(3)B
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中控制变量的方法,故选C;
【小问2详解】
图中两相同质量的钢球转动半径相同,但是角速度不同,则是在研究向心力的大小F与角速度ω的关系。故选B。
【小问3详解】
若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9,根据
可知角速度之比为1:3,因两塔轮边缘的线速度相等,根据
v=ωr
可知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1。
故选B。
五、解答题。(本题共3小题,共37分)
14. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点),用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,取,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为时,轻绳对小球的拉力多大?
(3)若轻绳改成轻杆,当小球在最高点的速度为时,求小球对轻杆的作用力?
【答案】(1)3m/s
(2)15N (3) 方向向下
【解析】
【小问1详解】
轻绳模型的临界条件:最高点重力恰好提供向心力,此时拉力为0,速度最小。 由牛顿第二定律
代入数据得
【小问2详解】
最高点拉力与重力的合力提供向心力
整理代入数据
【小问3详解】
设杆对小球的作用力向下(指向圆心)为正,合力提供向心力
代入数据得
负号说明杆对小球是向上的支持力,大小约4.4N,根据牛顿第三定律可得小球对轻杆的作用力大小约,方向向下,是压力。
15. 将一个质量m=1kg小球从的高度以的速度水平抛出,落在水平地面上。不计空气阻力,取。求:
(1)小球抛出点与落地点之间的水平距离;
(2)小球落地时速度的大小与重力的功率P;
(3)从抛出至落地小球重力的平均功率 。
【答案】(1)
(2)
(3)50W
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动规律可知,小球竖直方向有
解得
小球在水平方向做匀速直线运动,则有
解得
【小问2详解】
解法一 小球落地时竖直方向速度大小
则小球落地时速度大小
刚落地时
解得 P=100W
解法二 全程
解得
刚落地时
P=100W
【小问3详解】
解法一 从抛出至落地小球重力的平均功率为
重力做功为W=mgh
解得 =50W
解法二 从抛出至落地小球重力的平均功率为=mg
又
解得 =50W
16. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一圆心角为的光滑圆弧轨道AB和光滑圆形轨道CD,固定在粗糙的水平地面上,半径均为R且两轨道分别与水平面相切于B、C两点。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入圆弧轨道,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面BC运动,从C点进入光滑竖直圆轨道。已知,BC距离,,,。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)为了让物块能从C点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数μ应满足什么条件?
【答案】(1)0.55m
(2)128N (3)或
【解析】
【小问1详解】
剪断细线,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑圆弧轨道上,则有
解得
则台面到A点的高度为
代入数值得
水平台面的高度为
代入数值得
【小问2详解】
物块从离开水平台面到经过B点过程,根据动能定理可得
解得
物块经过B点时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过B点时对圆轨道的压力大小
【小问3详解】
设物体刚好能到达C点,从B到C的过程,根据动能定理可得
解得
从B到C后刚好到达圆心等高处,根据动能定理可得
解得
恰好经过最高点D,根据牛顿第二定律
从B到C后刚好到最高点D,根据动能定理可得
联立解得
为了让物块能从C点进入圆轨道且不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数应满足或
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莆田九中2025-2026学年第二学期高一物理期中试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共4题,每题4分,共16分。)
1. 如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐增大,在图中位置探月卫星速度v方向、合力F方向可能是下列图中的( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,盆景最上端的一个质量为m的苹果,从A点静止下落经过B点落到桌面上的C点,不计空气阻力,A点到盆的上边缘B距离为,B点到桌面C距离为,下列说法正确的是( )
A. 选桌面为零势能面,苹果在A点时机械能为0
B. 选桌面为零势能面,苹果下落到B点时机械能为
C. 选盆的上边缘为零势能面,苹果在C点的重力势能为
D. 选盆的上边缘为零势能面,苹果在A点的重力势能为
3. 如图所示,有关圆周运动的情景,下列说法正确的是( )
A. 图1,湿衣服在滚筒洗衣机竖直平面内脱水时做匀速圆周运动,水被甩出是因为水受到离心力的作用
B. 图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,从而可以得出“向心力与质量一定成正比”的结论
C. 图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点的碗处于失重状态
D. 图4,汽车通过拱形桥的最高点时,速度越大,桥面对汽车的支持力越小
4. 应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持的恒定速率运行,A、B间的距离为2m,取。旅客把质量为10kg的行李(可视为质点、与传送带之间的动摩擦因数)无初速度地放在A处,则行李从A到B点过程中,电动机额外多做的功为( )
A. 20J B. 40J C. 60J D. 80J
二、多选题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
5. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点、、,如图所示。正常骑行自行车时,下列说法正确的是( )
A. 、两点的角速度相等,周期也相等
B. 、两点的线速度大小相等,的角速度大
C. 点的向心加速度大于点的向心加速度
D. 点的向心加速度大于点的向心加速度
6. 随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示,假设甲、乙、丙三位运动员从同一点沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置、、,三条路径的最高点在同一水平面内,不计空气阻力的影响,则( )
A. 甲击出的高尔夫球落地的速率最大
B. 丙击出的高尔夫球在空中运动时间最短
C. 三个高尔夫球被击出的初速度竖直分量相等
D. 三个高尔夫球被击出的初速度水平分量相等
7. 一个物体离地一定的高度水平抛出,不计空气阻力,以地面为零势能参考面,以下画出了物体的动能Ek、重力势能Ep、机械能E随竖直位移大小h变化的图像,其中正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一固定容器的内壁是半径为的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为的质点。它在容器内壁由静止第一次下滑到最低点时速度大小为。重力加速度取10m/s2,关于质点由静止第一次下滑到最低点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为360J
B. 克服阻力做的功为440J
C. 经过最低点时向心加速度大小为
D. 经过最低点时对轨道的压力大小为380N
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(本题3小题,共9分)
9. 如图所示,在“观察钢球的运动轨迹”实验中,一个小钢球从斜槽运动到水平桌面上。第一次,桌面上没有放置磁铁,小钢球在水平桌面上做直线运动;第二次,在其运动路线的一侧放一块磁铁,小钢球做________(选填“直线”或“曲线”)运动,此时小钢球受到的合力方向与速度方向________(选填“在”或“不在”)同一条直线上。
10. 运动员把质量为400g的足球踢出去后,足球上升的最大高度为h=5m,在最高点的速度为20m/s,不考虑空气的阻力,g取10m/s2,则足球由位置1运动到位置2时,足球的重力势能增加了_________J,足球由位置1运动到位置3过程中,重力做功_________J,运动员踢球时对足球做功_________J。
11. 如图所示,质量为的汽车在水平公路上行驶,当汽车经过半径为40m的弯路时,车速为20m/s。此时汽车转弯所需的向心力大小为_______N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为,请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑_______(填“会”或“不会”)。
四、实验题。(本题共2小题,共11分)
12. 如图所示,用频闪照相法记录了平抛物体在不同时刻的位置。已知频闪周期一定,观察图片可知,物体在水平(横线)方向上做______运动,若图中每个小方格的边长都是1.6cm,则闪光频率是______Hz,小球的初速度是______m/s。(重力加速度g取)
13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下,请回答相关问题:
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法;
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法
(2)图中是在研究向心力的大小F与_______的关系。
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A. 1∶9 B. 3∶1 C. 1∶3 D. 1∶1
五、解答题。(本题共3小题,共37分)
14. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点),用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,取,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为时,轻绳对小球的拉力多大?
(3)若轻绳改成轻杆,当小球在最高点的速度为时,求小球对轻杆的作用力?
15. 将一个质量m=1kg小球从的高度以的速度水平抛出,落在水平地面上。不计空气阻力,取。求:
(1)小球抛出点与落地点之间的水平距离;
(2)小球落地时速度的大小与重力的功率P;
(3)从抛出至落地小球重力的平均功率 。
16. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一圆心角为的光滑圆弧轨道AB和光滑圆形轨道CD,固定在粗糙的水平地面上,半径均为R且两轨道分别与水平面相切于B、C两点。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入圆弧轨道,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面BC运动,从C点进入光滑竖直圆轨道。已知,BC距离,,,。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)为了让物块能从C点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数μ应满足什么条件?
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