四川省成都市成华区列五名校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、单选题（每小题4分，共7小题，合计28分）

1. 下列说法正确的是（）

A、匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B、宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 C、做曲线运动的物体运动状态一定在改变 D、开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动

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2. 2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点的高度约400千米轨道，周期约为10个地球日，成为我国第一颗人造火星卫星，实现了“绕、落、巡”目标的第一步。如图为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道II、轨道III相切于P点，轨道III为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，图中P、S、Q三点与火星中心共线，下列说法正确的是（）

A、探测器在P点由轨道I进入轨道II需要点火加速 B、探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间大于在轨道III上由P点运动到Q点的时间 C、探测器在轨道I上经过P点的加速度大于在轨道II上经过P点的加速度 D、探测器在Q点的机械能大于在轨道II上P点的机械能

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3. 如图所示，将拱形桥面近似看作圆弧面，一辆汽车以恒定速率通过桥面abc ，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点．假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变．下列说法正确的是（）

A、在ab段汽车对桥面的压力大小不变 B、在bc段汽车对桥面的压力逐渐增大 C、在ab段汽车的输出功率逐渐增大 D、在ab段汽车发动机做功比bc段多

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4. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示．经几次反弹以后，小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）

A、h越大，弹簧在A点的压缩量越大 B、h越大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大 C、弹簧在A点的压缩量与h无关 D、小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大

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5. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为 $m = 2 k g$ 的另一物体B（可看成质点）以水平速度 $v_{0} = 2 m / s$ 滑上原来静止的长木板A的上表面．由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g取 $10 m / s^{2}$ ）（）

A、木板获得的动能为2J B、系统损失的机械能为4J C、木板A的最小长度为2m D、A、B间的动摩擦因数为0.1

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6. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1， $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、物块第一次沿cd轨道上升的到d点 B、物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为0N C、物块最终将停在轨道上的b点 D、物块最终将停在轨道上的c点

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7. 一质量为m的物体从空中由静止开始竖直下落，运动过程中受恒定阻力作用，其动能 $E_{k}$ 随下落高度h变化的图像如图所示，图中坐标值a、b均已知，则该物体下落过程中受到的阻力大小为（重力加速度为g）（）

A、 $m g - \frac{b}{a}$ B、 $m g + \frac{b}{a}$ C、 $m g - \frac{a}{b}$ D、 $m g + \frac{a}{b}$

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二、多选题（每小题5分，共4小题，合计20分，漏选得3分，多选、错选不得分）

8. 如图所示为地球的赤道平面，d是静止在赤道地面上的物体，a、b、c均为卫星，其中a是地球同步卫星，c是近地卫星，以下关于a、b、c、d四者的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小关系正确的是（）

A、 $v_{b} > v_{a} > v_{d}$ B、 $ω_{b} > ω_{a} > ω_{d}$ C、 $a_{d} > a_{c} > a_{b}$ D、 $T_{a} > T_{d} > T_{c}$

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9. 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度一时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已从 $t_{1}$ 时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f ，以下说法正确的是（）

A、 $0 - t_{1}$ 时间内，汽车牵引力的功率保持不变 B、 $t_{1} - t_{2}$ 时间内，汽车的功率等于 $f v_{2}$ C、 $t_{1} - t_{2}$ 时间内，汽车的平均速率小于 $\frac{v_{1} + v_{2}}{2}$ D、汽车运动的最大速率 $v_{2} = (\frac{m v_{1}}{f t_{1}} + 1) v_{1}$

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10. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）

A、甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B、乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C、丙图中，不计滑轮质量和任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D、丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒

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11. 如图所示，倾角为37°的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量 $m = 1 k g$ 的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方向， $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ．则下列说法正确的是（）

A、物体与传送带间的动摩擦因数为0.75 B、 $0 ∼ 8 s$ 内物体机械能的增量为84J C、 $0 ∼ 8 s$ 内物体位移的大小为14m D、 $0 ∼ 8 s$ 内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126J

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三、实验题（共2小题，12题每空3分，13题每空2分，合计14分）

12. 利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)、除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电火花打点计时器外，在下列器材中，还必须使用的器材是____。

A、220V交流电源 B、 $4 ∼ 6 V$ 交流电源 C、毫米刻度尺 D、天平（含砝码）

(2)、实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。O点是重锤开始下落时刻打出
的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个连续点，测得它们到起始点“O”的距离分别为 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ 、 $h_{3}$ 。设打出相邻点的时间间隔为T ，如果在误差允许的范围内，满足下列表达式____即可验证重物机械能守恒。（重力加速度为g）

A、 $g h_{2} = \frac{{(h_{3} - h_{1})}^{2}}{2 T^{2}}$ B、 $g h_{2} = \frac{{(h_{3} - h_{1})}^{2}}{4 T^{2}}$ C、 $g h_{2} = \frac{{(h_{3} - h_{1})}^{2}}{6 T^{2}}$ D、 $g h_{2} = \frac{{(h_{3} - h_{1})}^{2}}{8 T^{2}}$

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13. 某学习小组用图所示的实验装置探究动能定理。小车上遮光片的宽度为d ， A、B处是两光电门，可测得小车上的遮光片通过A、B处所用的时间；用遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F。适当垫高木板右端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从木板右端由静止释放小车进行实验。

(1)、某次实验中质量为m的小车通过A、B光电门的时间分别为 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ ， AB间距为s ，则小车由A运动到B过程中动能的变化量 $Δ E_{k}$ ＝，小车所受合力对小车做的功 $W_{合}$ ＝；

(2)、保持拉力 $F = 0.2 N$ 不变，仅改变光电门B的位置，读出B到A的距离s ，记录对应的s和 $t_{B}$ 数据，画出 $s - v_{B}^{2}$ 图像如图所示。根据图像可求得小车的质量m＝kg；

(3)、实验中下列要求必要的有____。

A、钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量 B、画出 $s - v_{B}^{2}$ 图像需多测几组s、 $t_{B}$ 的数据 C、测量长木板垫起的高度和木板长度 D、小车上遮光条的选用应该窄一些

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四、解答题（共3小题，合计38分）

14. 如图所示，一个质量为 $m = 2 k g$ 的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力 $F_{1} = 10 N$ 作用，在水平地面上移动了距离 $s_{1} = 2 m$ 后撤去推力，此后物体又滑行了 $s_{2} = 1.4 m$ 的距离后停止了运动。设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍，（取 $g = 10 m / s^{2}$ ）求：

(1)、推力 $F_{1}$ 对物体做的功；

(2)、全过程中摩擦力对物体所做的功；

(3)、推力作用时合外力对物体所做的总功。

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15. 如图所示，长度为1.0m，倾角为37°的光滑斜面AB与光滑圆轨道CD固定在同一竖直平面内，其间通过一长度为6.0m的粗糙水平面BC相连，圆轨道半径R为1.3m，对应的圆心角为60°，现将质量为1kg的小滑块P（可视为质点）从A点左上方某一位置以4m/s的速度水平抛出，到达A点时恰好沿AB方向向下运动，到达B点后无能量损失进入BC段运动，小滑块与BC间的动摩擦因数为0.2，经C点进入圆轨道运动。不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。（结果可带根号表示）

(1)、求小滑块水平抛出点距离A点的竖直高度；

(2)、求小滑块到达斜面底端B点时的速度大小和重力的功率；

(3)、通过计算判断小滑块是否会从轨道D点飞出。

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16. 如图，在固定光滑水平平台上有一个质量为 $m = 2 k g$ 的物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣K（图中未画出）锁住，弹簧储存的弹性势能为 $E_{p}$ 。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后，以一定的水平速度 $v_{0}$ 向左滑离平台末端A点，并恰好从B点沿切线方向进入半径为 $R = 1.0 m$ 的粗糙竖直圆弧轨道BC，B点和圆心O的连线与水平方向的夹角为 $θ = 37 °$ ，下端点C为圆弧轨道的最低点且与光滑水平面上的木板上表面相切，木板长度为L。距离木板右端 $d = 1.2 m$ 处有一个侧面具有黏性的长度为 $s = 0.5 m$ 的固定台阶，台阶上表面与木板上表面齐平。物块经过C点后滑上木板，木板运动到台阶处将与台阶牢固粘连。A、B两点的高度差为 $h = 0.8 m$ ，木板的质量为 $M = 5.0 m$ ，物块经过C点时所受圆弧轨道的支持力大小为 $F_{N} = 118 N$ ，物块与木板间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，物块与台阶间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.1$ ，重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、弹簧储存的弹性势能 $E_{p}$ ；

(2)、物块从B点运动到C点的过程中克服摩擦力所做的功 $W_{克}$ ；

(3)、若物块能停在台阶上，求木板长度L的取值范围。

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