第=page11頁，共=sectionpages11頁吉林省長春汽車經開三中2024-2025學年高一（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是(

)A.甲的線速度和乙的大小相同 B.甲的線速度比乙的大

C.甲的運行周期比乙的小 D.甲的向心加速度比乙的小2.如圖所示，質量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達到的最高點位置2的高度為?，已知重力加速度為g。下列說法正確的是(

)A.足球由1運動到2的過程中，重力做的功為mg?

B.足球由1運動到3的過程中，重力做的功為2mg?

C.足球由2運動到3的過程中，重力勢能減少了mg?

D.如果沒有選定參考平面，就無法確定重力勢能變化了多少3.如圖是一皮帶傳動裝置的示意圖，右輪半徑為r，A是它邊緣上的一點。左側是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r。B點在小輪上，到小輪中心的距離為r。C點和D點分別位于小輪和大輪的邊緣上。如果傳動過程中皮帶不打滑，則它們的線速度、角速度、向心加速度和轉速大小關系錯誤的是(

)A.aD>aC>aA>a4.如圖，雙星系統(tǒng)中，質量分別為m1、m2的星體A、B繞O點做周期相等的勻速圓周運動，它們到O點的距離分別為r1和r2，則mA.r1r2 B.r2r15.某汽車發(fā)動機的額定功率為90kW，汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，速度大小為30m/s，則它所受阻力的大小為(

)A.2400N B.2700N C.3000N D.6000N6.如圖所示，傾斜傳送帶與水平面夾角為θ，以v0的速度逆時針轉動。某一時刻，一質量為m的小滑塊從傳送帶頂端以初速度v0滑上傳送帶，初速度方向沿傳送帶向下，經時間t運動到傳送帶底端。已知小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ>tanθ，重力加速度為g，不計空氣阻力。小滑塊從傳送帶頂端到底端的過程中，下列說法正確的是(

)A.支持力的沖量為零 B.重力的沖量大小為mgtsinθ

C.重力的功率為mgv0 D.7.質量為m的物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一水平恒力F拉動物體，經過一段時間后其速度變?yōu)関，重力加速度為g，則(

)A.在這段時間內，摩擦力做正功 B.在這段時間內，拉力做負功

C.物體的速度為v時，拉力的功率為Fv D.物體的速度為v時，重力的功率為mgv二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.一質量為m的物體靜止在光滑水平面上，某時刻起受到水平向右的大小隨位移變化的力F的作用，F(xiàn)隨位移變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是(

)A.物塊先做勻加速運動，后做勻減速運動

B.物塊的位移為x0時，物塊的加速度最大

C.力F對物塊做的總功為3F0x9.如圖所示，輕繩跨過定滑輪懸掛兩物體P和Q，其質量關系為mP>mQ，輕繩及定滑輪的質量、摩擦力及空氣阻力均不計，則在系統(tǒng)由靜止開始運動到Q剛要碰到滑輪的過程中A.P減少的重力勢能大于Q增加的機械能

B.P減少的重力勢能小于Q增加的機械能

C.P增加的動能大于Q增加的動能

D.P增加的動能小于Q增加的動能10.如圖甲所示，一個靜止在水平地面上的物體，質量為0.1kg，受到豎直向上的拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的變化情況如圖乙所示。g取10m/s2，下列說法正確的是(

)A.0～3s內，物體的速度逐漸增大

B.第3s末物體的加速度最大

C.第5s末和第9s末物體的速度相等

D.運動過程中，第9s末物體離地面的高度最大三、實驗題：本大題共2小題，共20分。11.如圖(a)所示，某同學用圖裝置做驗證動量守恒定律的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次。

(1)本實驗必須測量的物理量有______。

A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的質量ma、mb

C.小球a、b的半徑r

D.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC

F.a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差?

(2)小球a、b的質量應該滿足ma______mb。(填“大于”、“小于”或“等于”)

(3)讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，下述正確的是______。

A.兩小球碰后到落地在空中運動時間相同

B.為保證實驗成功，斜槽軌道應盡量光滑

C.兩小球碰后，小球a的落地點是圖中水平面上的A點

D.兩小球碰后，小球b的落地點是圖中水平面上B點

(4)把米尺的零刻度跟記錄紙上的O點對齊，圖(b)可得OB距離為______cm。

(5)按照本實驗方法，驗證動量守恒的驗證式是______。(用題目提供的符號表示12.某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示。

(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選擇：

A.帶夾子的鐵架臺

B.電磁式打點計時器

C.低壓交流電源

D.紙帶

E.帶夾子的重物

F.秒表

G.天平

H.刻度尺

其中不必要的器材有______(填器材前面的字母)。

(2)請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：______。

(3)根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、2、3、4四個點如圖乙所示。已測出點1、2、3、4到打出的第一點O的距離分別為?1、?2、?3、?4，打點計時器的打點周期為T。若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達式g?3=______，則可驗證重物下落過程機械能守恒(用題目中已測出的物理量表示)。

(4)某同學作出了v2??圖像(圖丙)，則由圖線得到的重力加速度g=______m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。

(5)大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。

A.利用公式v=gt計算重物速度

B.利用公式四、計算題：本大題共3小題，共34分。13.一個質量為60kg的蹦床運動員，從離水平網面一定高度處自由下落，將要著網時速度大小v1=8m/s，著網后與網作用一段時間后沿豎直方向向上以速率v2=10m/s離開網面。已知運動員與網接觸的時間為0.8s，g取10m/s2。

(1)14.在一些影視劇中經常能看到一些特技表演。如圖所示，有一高臺離地面的高度?=6m，一特技演員騎摩托車從坡底由靜止出發(fā)，沖上高臺后以某一速度水平飛出，在水平地面上的落點到高臺邊沿的水平距離x=20m。已知摩托車從坡底沖上高臺的過程歷時t=15s，人和車的總質量m=2×102kg，發(fā)動機的功率恒為P=4kW，不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)摩托車水平飛出高臺時的速度大??；

(2)摩托車飛出后落到地面的動能是多大；

15.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時針勻速轉動，傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的正上方有一懸點O，用長為0.3m、不可伸長的輕繩懸掛一質量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊但不接觸。在O點右側的P點固定一釘子，P點與O點等高。將質量為0.1kg的小物塊無初速輕放在傳送帶左端，小物塊運動到右端與小球正碰，碰撞時間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為1m/s、方向水平向左。小球碰后繞O點做圓周運動，當輕繩被釘子擋住后，小球繼續(xù)繞P點向上運動。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度大小g=10m/s2。

(1)求小物塊到達傳送帶右端(與小球碰撞前)時的速度；

(2)求碰撞前小物塊與傳送帶之間因摩擦而產生的熱量；

(3)求小物塊與小球碰撞過程中，兩者構成的系統(tǒng)損失的總動能；

(4)若小球運動到P點正上方，繩子不松弛，求P點到O點的最小距離。答案和解析1.【答案】D

【解析】衛(wèi)星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有?GMmr2=ma=m4π2T2r=mω2r=mv2r則得：

a=GMr2，T=2πr3GM，ω=GMr3，v=【解析】A、足球由1運動到2的過程中，高度增加，重力做負功，應用?mg?表示，選項A錯誤。

B、足球由1運動到3的過程中，由于1和3的高度是一致的，所以此過程中重力做功為零。選項B錯誤。

C、足球由2運動到3的過程中，足球的高度越來越低，重力做正功，重力勢能減少，23兩位置的高度差是?，所以重力勢能減少了mg?。

D、分析重力勢能的變化，只要找出高度的變化即可，與選不選參考平面沒有關系。選項D錯誤。

故選：C。

3.【答案】A

【解析】BC.由于皮帶不打滑，所以vA=vC，B、C、D點為同軸轉動，它們的角速度和轉速相等，

由v=ωr可知ωC<ωA

可得ωB=ωC=ωD<ωA

由v=ωr可知：vD>vA=vC>vB

故BC正確。

A.由a=v2r=ω2r

可知：aA>【解析】雙星之間的萬有引力提供各自的向心力，則Gm1m2L2=m1r1ω2=m2r【解析】：汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，速度大小為30m/s時，物體平衡狀態(tài)下牽引力等于阻力，則它所受阻力的大小為f=F=Pv=90×10330N=3000N

故ABD錯誤，C正確。

【解析】以沿斜面向下為正方向。

A.支持力的沖量為IN=Nt

故A錯誤；

B.重力的沖量大小為IG=mgt

故B錯誤。

C.重力的功率為P=mgvy=mgv0sinθ

故C錯誤。

D.由于μ>tanθ，可得μmgcosθ>mgsinθ

可知小滑塊與傳送帶保持相對靜止勻速下滑，運動的距離為x=v0t

小滑塊受到的摩擦力大小為f=mgsinθ

摩擦力對小滑塊做的功為W=?fx=?mg【解析】A.由于摩擦力方向與運動方向相反，根據(jù)W=Fxcosθ，所以摩擦力對物體做負功，故A錯誤；

B.由于拉力方向與運動方向相同，根據(jù)W=Fxcosθ，所以拉力對物體做正功，故B錯誤；

CD.物體的速度為v時，拉力的功率為

P=Fv

由于重力與速度方向垂直，所以重力的功率為0，故C正確，D錯誤。

故選：C。

8.【答案】BC

【解析】A、根據(jù)牛頓第二定律可得F=ma，根據(jù)圖像可知，物塊的加速度先逐漸增大，后逐漸減小，物塊先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，故A錯誤；

B、物塊的位移為x0時，合外力最大，物塊加速度最大，故B正確；

C、在F?x圖像中，圖像與橫軸所圍的面積表示拉力做功，即

W=12×3x0×2F0=3F0x0，

故C正確；

D、在整個運動過程中，根據(jù)動能定理可得：

W=12mv【解析】AB.輕繩及定滑輪的質量、摩擦力及空氣阻力均不計，PQ組成的系統(tǒng)機械能守恒，則P減少的重力勢能等于Q增加的機械能與P增加的動能之和，故P減少的重力勢能大于Q增加的機械能，故A正確，B錯誤；

CD.PQ速度大小始終相等，由于質量大小滿足：mP>mQ，根據(jù)動能表達式，P增加的動能大于Q增加的動能，故C正確，D錯誤。

故選：AC。

【解析】A、物體的重力G=mg=1N，當拉力F≤1N時，物體處于靜止狀態(tài)，故0～1s內物體靜止，故A錯誤；

B、根據(jù)牛頓第二定律可得

F?mg=ma，

解得：

a=Fm?g，

可見拉力越大，加速度越大，在3s時拉力最大，則加速度最大，故B正確；

C、物體從1s末開始加速上升，在3s末加速度達到最大，在3s到7s末向上做加速度逐漸減小的加速運動，7s末加速度為零，速度最大，隨后向上做減速運動，5s末和9s末關于最大速度時刻(7s末)對稱，故第5s末和第9s末物體的速度相等，故C正確；

D、9s末速度還沒有減小到零，故第9s末物體離地面的高度不是最大，故D錯誤。

故選：BC。

11.【答案】BE

大于

AC

64.4【解析】(1)要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替。所以需要測量的量為：小球a、b的質量，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC。

故選：BE。

(2)在小球碰撞過程中水平方向動量守恒，以向右方向為正有：mav0=mav1+mbv2

在碰撞過程中動能守恒，故有：12mav02=12mav12+12mbv22

解得入射小球碰撞后的速度：v1=ma?mbma+mbv0

要碰后a的速度v1>0，則要求：ma?mb>0，即：ma>mb。

故答案為：“大于”。

(3)A、兩小球碰后做平拋運動，豎直高度相同，則落地在空中運動時間相同，故A正確；

B、斜槽軌道是否光滑，對實驗無影響，只要到達底端的速度相等即可，故B錯誤；

C、兩小球碰后，小球a的落地點是圖中水平面上的A點，故C正確；

D、兩小球碰后，小球b的落地點是圖中水平面上C點，故D錯誤。

【解析】(1)在驗證機械能守恒的實驗中，驗證動能增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測量重錘下降的高度和瞬時速度，測量下降高度和瞬時速度均需要刻度尺，不需要秒表，不必測量重錘的質量，也不需要天平。故FG正確，ABCDEH錯誤。

故選：FG

(2)電磁打點計時器需要用學生電源，8V的低壓交流電；電火花打點計時器需要220V的交流電源，所以圖中的打點計時器接直流電是錯誤的。

(3)重力減少量為ΔEp=mg?3

對應的動能增加量表達式ΔEk=12mv2=12m(?4??22T)2=m(?4??2)28T2

二者相等說明機械能守恒，即mg?3=m(?4??2)28T2

化簡得g?3=(?4??2)28T2