2021-2022学年山东省莱州第一中学高一上学期期中考试物理试卷

这是一份2021-2022学年山东省莱州第一中学高一上学期期中考试物理试卷，共5页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

(时间：60 分钟满分：100 分)
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 5 分，共 35 分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
质量为 m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图。若斜面体和小物块一起以速度 v 沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移 x。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是()
A．摩擦力做正功，支持力做正功 B．摩擦力做正功，支持力做负功C．摩擦力做负功，支持力做正功 D．摩擦力做负功，支持力做负功
在粗糙水平面上运动着的物体，从 A 点开始在大小不变的水平拉力 F 作用下做直线运动到 B 点，物体经过 A、B 点时的速度大小相等。则在此过程中()
A．拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反 B．物体的运动一定不是匀速直线运动C．拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零 D．拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零
如图，匈牙利大力士希恩考·若尔特曾用牙齿拉动 50 t 的 A320 客机．他把一条绳索的一端系在飞机下方的前轮处，另一端用牙齿紧紧咬住，在 52 s 的时间内将客机拉动了约40 m．假设大力士牙齿的拉力约为 5×103 N，绳子与水平方向
夹角θ约为 30°，则飞机在被拉动的过程中()
A．重力做功约为 2.0×107 JB．拉力做功约为 1.7×105 J
C．克服阻力做功约为 1.5×105 J D．合外力做功约为 2.0×105 J
2gh
gh
2
2gh
木块 m 沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为 h 时，重力的瞬时功率为()
2gh
mg
mg
csθC．mg
sinθD．mg
sinθ
静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是()
如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m 的小球 A，若将小球 A 从弹簧原长位置由静止释放，小球 A 能够下降的最大高度为 h，若将小球 A 换为质量为 2m 的小球 B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球 B 下降 h 时的速度大小为(重力加速度为 g，不计空气阻力)()
A. 2gh
B. gh
C.gh 2
D．0
一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为 F1 的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过程，用 WF1、WF2 分别表示拉力 F1、F2 所做的功，Wf 1、Wf 2 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()
A．WF2＞4WF1，Wf 2＞2Wf 1B．WF2＞4WF1，Wf 2＝2Wf 1
C．WF2＜4WF1，Wf 2＝2Wf 1D．WF2＜4WF1，Wf 2＜2Wf 1
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分．在每小题给出的四个选项中有多
项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。
美国宇航局的“战神Ⅰ­Ⅹ”火箭在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。它是人类有史以来威力最大的火箭，这也是美国重返月球的第一步。据悉，若干年后“奥莱恩”载 人飞船将被“战神Ⅰ­Ⅹ”火箭送入月球轨道，若以 T 表示“奥莱恩”在离月球表面高度 h 处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以 R 表示月球的半径，则( )
A．“奥莱恩”运行时的向心加速度为4π2R
T2
C．月球表面的重力加速度为4π2R
T2
B．“奥莱恩”运行时的向心加速度4π2R＋h
T2
D．月球表面的重力加速度为4π2R＋h3
T2R2
质量为 2 kg 的物体被人由静止开始向上提升 2.5 m 后速度达到 2 m/s，g 取 10 m/s2， 则下列判断正确的是()
A．人对物体做的功是 54 JB．合外力对物体做功 4 J
C．物体克服重力做功 50 JD．人对物体做的功等于物体增加的机械能 10．重物 m 系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧
的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说， 下列说法正确的是()
A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B．重物的重力势能最小时，动能最大
C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小 D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大
三、填空题：本题共 1 小题，共 10 分。把答案填写在答题卡中相应位置上。
11．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。当气 垫导轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方，滑块运动时与导轨间的阻力 可忽略不计。在气垫导轨上相隔一定距离 L 的两处安装两个光电传感器 A、 B，滑块 P 上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器
会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 A、 B 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图线。
当采用图甲的实验装置进行实验时，下列说法中正确的是 ；
A. 滑块 P 机械能守恒B.钩码 Q 机械能守恒
C. 滑块 P 和钩码 Q 组成的系统机械能守恒D.以上三种说法都正确
实验前，接通电源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的
△t1 △t2(选填“>”“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。
滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连，将滑块 P 由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、遮光条宽度 d、滑块质量 M、钩码质量 m 已知，若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
(4)若遮光条宽度 d=8.400mm，A、B 间的距离 L=160.00cm，△t1=8.40×10−3s，△t2=4.20×10−3s， 滑块质量 M=180g，钩码 Q 质量 m=20g，则滑块从 A 运动到 B 的过程中系统势能的减少量
△Ep= J，系统动能的增量△Ek= J.(g=9.80m/s2，计算结果保留三位有效数字)
四、计算题：本题共 3 小题，共 40 分。解答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。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
12．(10 分)如图所示，竖直平面内半径为 R=0.5m 的光滑半圆形轨道，与水平轨道 AB
相连接，AB 的长度为 x=2.5m.一质量为 m=1kg 的小球，在水平恒力 F 作用下由静止开始从A 向 B 运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3，到 B 点时撤去力 F，小球沿圆轨道运动到最高点时对轨道的压力为 40N，重力加速度为 g.求：
小球在 C 点的速度大小；
恒力 F 的大小．
(15 分)如图甲所示，质量 m＝2 kg 的物体静止在光滑的水平面上，t＝0 时刻，物体受到一个变力 F 作用，t＝1s 时，撤去力 F，某时刻物体滑上倾角为 37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的 v－t 图象如图乙所示，不计其他阻力，g 取 10 m/s2.求：
变力 F 做的功．
物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率．
物体回到出发点的速度．
(15 分)如图，倾角为 37°的粗糙斜面 AB 底端与半径 R＝0.4 m 的光滑半圆轨道 BC 平滑相连，O 点为轨道圆心，BC 为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C 两点等高．质量 m＝1 kg 的滑块从 A 点由静止开始下滑，恰能滑到与 O 点等高的 D 点，g 取 10 m/s2.
求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
若使滑块能到达 C 点，求滑块从 A 点沿斜面滑下时的初速度 v0 的最小值；
若滑块离开 C 点的速度大小为 10 m/s，求滑块从 C 点飞出至落到斜面上所经历的时间 t.
物理答案
一．单选：1. B 2. C 3. B 4. D 5. C 6. B 7. C二. 多选：8. BD 9. ABCD 10. ACD
三．填空题：11.⑴ C ⑵ = ⑶ mgL  1 (M  m)( d
)2  1 (M  m)( d
)2 ，⑷ 0.3140.300 。

2
四．计算题：12. ⑴5m/s⑵12N
t22
t1
解答：(1)由牛顿第三定律知 C 点轨道对小球的弹力为： FN  40N
小球 C 点时，受到重力和和轨道对球向下的弹力，由牛顿第二定律得:
2
FN  mg  m R
解得: 5m / s ；
(2)从 A 到 C 过程中，由动能定理得: Fx  mgx  mg  2R  1 m2  0 ，则: F  12N 。
2
答：(1)小球在 C 点的速度大小为 5m/s；(2)恒力 F 的大小为 12N。
13. ⑴100J
⑵ 40W
⑶ 2 5m / s
解析:（1）变力 F 做的功:W
 1 m2  1  2 102 J  100J ；
F212
（2）物体在斜面上运动的距离: x  1 10 (3  2)m  5m ；
2
则:  mgx sin 370 W
 0  1 m2 ，解得:W  40J ；平均功率为: P  Wf
 40W ；
f21ft
（3）物体上滑和下滑的距离相等，克服摩擦力做的功相等，则:  2W
 1 m2  1 m2 ，解
得:2  2 5m / s ；在水平面上匀速运动，速度不变；
f2221
14. ⑴
0.375
⑵ 3m / s
⑶0.1s
解答：(1)滑块由 A 到 D 过程，根据动能定理，有：
mg (2R  R)  mg cs 370 
2R 0
sin 370
解得:  0.375
若滑块能到达 C 点,根据牛顿第二定律有：
2
FN  mg  m C
R
FN  0
gR
则得：C 
 2m / s
A 到 C 的过程，根据动能定理有：  mg cs370 2R
 1 m2  1 m2
sin 3702C20
联立解得：0  2
3m / s ，所以初速度0 的最小值为 2
3m / s .
滑块离开 C 点做平抛运动，则有： x Ct
y  1 gt 2
2
由几何关系得： tan 370  2R  y
x
联立得： 5t 2  7.5t  0.8  0
解得： t  0.1s