四川省成都东部新区养马高级名校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

试卷更新日期：2024-06-19 类型：期中考试

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一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个选项符合题意）

1. 关于功的概念，下列说法正确的是（　　）

A、功是标量，但有正负，功的正负表大小 B、滑动摩擦力既可能做正功，也可能做负功 C、一对相互作用力做功之和一定为零 D、合外力做功为零，则物体一定做匀速直线运动

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2. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为（）

A、2：1 B、4：1 C、8：1 D、16：1

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3. 如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（　　）

A、一直不做功 B、一直做正功 C、始终指向大圆环圆心 D、始终背离大圆环圆心

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4. 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）

A、4倍 B、2倍 C、 $\sqrt{3}$ 倍 D、 $\sqrt{2}$ 倍

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5. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P ，从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶，若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、汽车加速过程的平均速度为 $\frac{3}{2} v$ B、汽车加速过程的最大加速度为 $\frac{P}{m v}$ C、汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动 D、汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断减小

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6. 下列说法正确的是（　　）

A、如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B、如图b，一圆锥摆，若增加绳长，增大 $θ$ ，而保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度也跟着增大 C、如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在A位置处所受筒壁的支持力大于B位置处的支持力 D、如图d，火车转弯若超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用

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7. 如图所示，一辆汽车以 $18 m / s$ 的速度匀速经过一段水平弯道，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，汽车可视为质点，重力加速度 $= 10 m / s^{2}$ 。若汽车进入弯道后不侧滑，则弯道的半径（　　）

A、不小于54m B、不大于54m C、不小于30m D、不大于30m

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8. 如图甲，质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力（F）随位移（x）变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）

A、在0～10m的过程中，推力F对物体所做的功为1000J B、在0～10m的过程中，滑动摩擦力对物体所做的功为500J C、物体的位移x=5m时，其速度大小为5m/s D、物体的位移x=10m时，其速度大小为10m/s

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二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分）

9. 质量为m的汽车在平直公路上从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，发动机的牵引力恒为F ，受到的阻力恒为f ，则当汽车的速度为v时，汽车受到合力的功率为（）

A、 $(F - f) v$ B、 $m a v$ C、 $f v$ D、 $F v$

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10. 甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（　　）

A、力F对甲物体做功多 B、力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C、甲物体获得的动能比乙大 D、甲、乙两个物体获得的动能相同

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11. 2020年6月23日上午，北斗三号全球卫星导航系统的“收官之星”成功发射，标志着北斗三号全球卫星导航系统全球星座组网部署最后一步完成，中国北斗将点亮世界卫星导航的天空。“收官之星”最后静止在地面上空（与地面保持相对静止），该卫星距地面的高度为h。已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，万有引力常量为G ，由此可知（）

A、“收官之星”运动的周期为 $2 π \sqrt{\frac{R}{g}}$ B、“收官之星”运动的轨道一定与赤道共面 C、“收官之星”运动的加速度为 $\frac{g R}{R + h}$ D、地球的平均密度为 $\frac{3 g}{4 π G R}$

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12. 一质量为1kg的物体置于升降机的水平地板上，t=0时刻升降机由静止沿竖直方向运动。取竖直向下的方向为正，其加速度a随时间t变化的图像如图， $g = 10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、在0～2s内，升降机对物体做功48J B、在2～6s内，升降机对物体做功－160J C、第7s末，重力对物体做功的瞬时功率为20W D、在0～8s内，重力对物体做功平均功率为20W

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13. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶过程中发动机的功率恒定，受到恒定的阻力f ，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的速度为 $\frac{v}{4}$ 时（　　）

A、汽车的牵引力大小为4f B、汽车的牵引力大小为f C、汽车的瞬时加速度大小为 $\frac{3 f}{m}$ D、汽车的瞬时加速度大小为 $\frac{4 f}{m}$

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14. 如图所示，质量均为m的A、B两物块用长为3r的细线相连后，放置在水平台面上，A、B到转轴的距离分别为2r和r，A、B均可看成质点。现使A、B在水平台面上随转台一起做匀速圆周运动，物块和水平面间的动摩擦因数为μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、 $ω \leq \sqrt{\frac{μ g}{r}}$ 时，细线的拉力为零 B、当 $ω = \sqrt{\frac{μ g}{r}}$ ， B受到的摩擦力为零 C、A，B物块相对转台静止时，细线的最大拉力为2μmg D、当 $ω = \sqrt{\frac{2 μ g}{r}}$ ， A，B物块开始相对转台滑动

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三、实验题：（本题共2小题，共16分）

15. 如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。

(1)、两槽转动的角速度 $ω_{A}$ $ω_{B}$ 。（选填“>”“=”或“＜”=）。

(2)、现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为 $2 ： 1$ 。则钢球①、②的线速度之比为；受到的向心力之比为。

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16. 用如图所示装置研究合外力做功与物体动能变化关系，现有如下器材∶打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂、垫块。要完成该项实验，则：

(1)、除上述器材外，还需要的实验器材有、。

(2)、当滑块连接上纸带，不挂砂桶滑块处于静止状态。为了把挂上小砂桶后绳中拉力当成滑块所受的合外力，这时应做的步骤是：。

(3)、实验测得滑块质量为0.1kg，所受拉力为0.1N，打点计时器打出纸带如下图所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则从O到B过程中拉力对滑块做功为J，滑块动能增量为J。（保留3位有效数字）

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四、计算题（本题共3小题，共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

17. 在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g=10m/s²求∶

(1)、小球在空中的飞行时间是多少？

(2)、水平飞行的距离是多少米？

(3)、小球落地时的速度？

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18. 如图，光滑水平轨道AB与竖直面内的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直，半圆形的半径为 $R = 0.90 m$ 。质量为 $m = 1.0 k g$ 的小滑块在恒定外力 $F = 20 N$ 作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动到达水平轨道的末端B点时撤去外力，已知AB间的距离为 $x = 1.8 m$ ，滑块经过D点从D点水平抛出，g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求物体在AB段运动时外力做功的大小；

(2)、求物体在D点的速度大小；

(3)、求小物块在D点时对圆弧面的压力大小；

(4)、求小物块从D点抛出后在水平地面的落点与B的距离。

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19. $2022$ 年 $2$ 月 $16$ 日，我国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，图甲为比赛大跳台的场景。现将部分赛道简化，如图乙所示，若运动员从雪道上的 $A$ 点由静止滑下后沿切线从 $B$ 点进入半径 $R = 15 m$ 的竖直冰面圆弧轨道 $B D C$ ，从轨道上的 $C$ 点飞出。 $A B$ 之间的竖直高度 $h = 27 m ， O B$ 与 $O C$ 互相垂直， $∠ B O D = 37 °$ 。运动员和装备的总质量 $m = 60 k g$ 且视为质点，摩擦和空气阻力不计。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2} ， s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8$ 求

(1)、在轨道最低点 $D$ 时，运动员对轨道的压力大小；

(2)、运动员滑至C点的速度大小；

(3)、运动员滑离C点后在空中飞行过程中距D点的最大高度。

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