四川省成都外国语学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

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注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．
2、本堂考试100分钟，满分100分．
3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B铅笔填涂．
4、考试结束后，将答题卡交回．
第Ⅰ卷 选择题部分（共44分）
一、单项选择题（本题共8小题．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共32分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．合外力不做功，物体必定做匀速直线运动
B．力对物体做功越快，力的功率一定越大
C．一对滑动摩擦力对系统所做的总功一定等于零
D．由P＝eq \f(W,t)可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率
2．如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，下列说法正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且b、c的向心力大小也相等
C．b、c周期相等，且大于a的周期
D．因c的质量最大，所以发射c最不容易，但三个的发射速度都必定大于11.2km/s
3．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球的加速度为gsinθ
C．摆球运动周期为2πeq \r(\f(Lcs θ,g))
D．摆球运动的转速为eq \r(\f(gL,cs θ))sin θ
4．某健身爱好者质量为55kg，在做俯卧撑运动的过程中可将他的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离a、b分别为1.0m和0.5m。若他在1分钟内做了36个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.5m，则他在1分钟内克服重力做功和相应的功率约为（ ）
A．660J，11W
B．6600J，110W
C．990J，16.5W
D．9900J，165W
5．如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力．现有总质量kg的一架大型飞机，从静止开始保持额定功率开始运动，当位移达到时，速度达到最大速度vm=60m/s，并以此速度起飞，飞机起飞前受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（g=10m/s2），下列有关数据正确的是（ ）
A．飞机起飞过程所用时间一定小于20s
B．飞机起飞过程加速度为5m/s2
C．飞机起飞的功率P为
D．飞机起飞的动能Ek为
6．成渝高铁是西南高速铁路重要组成部分，全程308公里。小明同学在成都东站乘坐动车时，利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t变化的关系，如图所示。6s时动车由静止开始加速，可认为加速度随时间均匀增大，10s时达到最大加速度0.5m/s2，并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h，随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体，该物体始终相对桌板静止。重力加速度g=10m/s2，动车加速过程始终在水平面上，下列说法正确的是（ ）
A．10s时动车的速度大小为2m/s
B．动车匀加速行驶的时间为140s
C．匀加速直线运动过程中，桌板对物体的作用力大小为1N
D．匀加速直线运动过程中，桌板对物体做的功为4899J
7．如图所示，、两个物体通过一根绳子相连，跨过水平固定的粗糙杆，拉着吊起。自由释放，重物竖直下落，使得绕杆在竖直平面内做半径减小的近心旋转，进而使得重物落地前能稳稳地停住——这就是循环摆实验（ ）
A．重物下落过程中，绳中张力
B．绳子对重物始终做正功
C．整个过程中系统机械能守恒
D．物体质量值越小，实验越易成功
8．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球（可视为质点）相连。A点距水平面的高度为h，直杆与水平面的夹角为，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑，经过B处的速度为v，并恰能停在C处。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球与圆环组成的系统机械能守恒
B．小球通过B点时的加速度为
C．弹簧具有的最大弹性势能为
D．小球通过AB段比BC段摩擦力做功少
多项选择题（本题共3小题．每小题只有两个正确选项，选对不全得2分，全部选对得4分，不选或错选不得分，共12分）
9．如图所示，水平圆盘上放有一个木块P，在木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴转动的情况下．下列说法中正确的是（ ）
A．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力的方向指向O点
B．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力为零
C．在转速一定且P不滑动的条件下，不管P到O的距离如何，P的运动周期不变
D．在转速一定且P不滑动的条件下，不管P到O的距离如何，P受到的静摩擦力的大小不变
10．某航天飞机在地球大气层外完成空间任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的加速度
C．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ上经过A点的速度
D．航天飞机在轨道Ⅱ上运行时机械能不守恒
11．物体静止在水平面，在竖直向上的拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，h2-h3的图线为平行于横轴的直线．则下列判断正确的是（ ）
A．0-h2过程中物体的加速度先增大后减小
B．在h2处物体的动能最大
C．h2-h3过程中合外力做功不为零
D．0-h2过程中拉力F始终做正功
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
注意事项：
答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。
2．请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效．
三．实验题(本题共2个小题，满分14分）
12．（4分）如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球A、B分别以不同的角速度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：
(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是________．
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边的小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为______．
13．（10分）利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验．
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、重物导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材有________．
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，已知重物质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(打点间隔为0.02s)，g=9.8m/s2，纸带上所标数据单位cm，其中O点与下一点之间距离为2mm，那么从打O点到打B点的过程中：
①重物的重力势能变化量_________J，动能变化量____________J(结果保留两位有效数字)
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是________．
A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法
四、计算题(本题共3个小题，共42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．)
14．（12分）如图所示，有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=1.8m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道．圆弧轨道的半径为R=2m，C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6．求：
（1）光滑平台上的A点到BC平面的高度；
（2）小物块到达圆弧轨道最低点D时对轨道的压力大小．
15．（12分）一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示．求：
（1）0～6 s时间内水平拉力F对物体所做的功；
（2）0～10 s时间内物体克服摩擦力所做功的功率；
（3）0～4 s时间内合力对物体所做的功．
16．（18分）如图所示，高为L的粗糙斜轨道AB、CD与水平面的夹角均为45°，它们分别与竖直平面内的圆弧形光滑轨道相切于B、D两点，圆弧的半径也为L．质量为m的小滑块从A点由静止滑下后，经CD轨道返回，再次冲上AB轨道至速度为零时，相对于BD面的高度为eq \f(L,6)．已知滑块与AB轨道间的动摩擦因数为μ1＝0.5，重力加速度为g，求：
（1）滑块第一次经过D点和第二次经过D点的动能；
（2）滑块与CD轨道间的动摩擦因数μ2；
（3）经过足够长时间后，滑块在两斜面上滑动的路程之和s．