16，福建省福州市福州第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题(无答案)

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（完卷75分钟 满分100分）
一、单选题
1．以下说法正确的是（ ）
A．一对摩擦力做功之和一定为零B．一个力做功越多，其功率也一定越大
C．物体做圆周运动时一定需要向心力D．物体做圆周运动时，其角速度一定不变
2．如图所示为过山车模型，一小球在外力控制下沿圆周轨道做匀速圆周运动的过程中（ ）
A．该小球所受合力做功为零B．该小球所受合力始终为零
C．该小球的机械能守恒D．该小球所受重力的瞬时功率保持不变
3．如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块随转台由静止开始缓慢加速转动，在物块离开转台前（ ）
A．转台对物块的支持力大小保持不变
B．绳中刚出现拉力时，转台的角速度为
C．转台对物块的摩擦力先增大后保持不变
D．物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为
4．如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，下列判断正确的是（ ）试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。
A．物块的质量为1kgB．物块上滑过程克服摩擦力做功为5J
C．物块在最高点时重力势能为30JD．物块所受摩擦力
二、多选题
5．“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。将一根自然长度为OA的弹性轻绳一端系在人身上，另一端固定在跳台边缘。人从跳台由静止下落开始计时，下落过程中速度随时间的变化如图所示，图中、、三个时刻分别对应A、B、C三个点，时刻是图像最高点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．人从A点运动到C点过程中，人的动能和弹簧弹性势能总和一直增大
B．人从A点运动到B点过程中，人的重力势能转化为动能
C．人在下落过程中，弹性绳对人先做正功再做负功
D．人从A点运动到C点过程中，人的机械能一直减少
6．手动挡汽车最大的驾驶乐趣就是自己能随时控制挡位，加速时可以二挡2000转，也可以二挡4000转，把挡位推入后带来的不同动力感受，有人车合一的感觉．自己有什么操作，车辆就有什么反馈，做一些降挡补油、跟趾动作等等，很有成就感，如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为900N
C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200N
D．改变输出功率，以的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为35kW
7．如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线是竖直的，顶点O在下方，锥角为，现有两个质量相同的小钢珠A、B（均可视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动，则它们做圆周运动的（ ）
A．角速度可能相同B．线速度可能相同
C．受到圆锥面的支持力大小一定相等D．向心加速度大小一定相等
8．如图所示，倾角为，长为的倾斜传送带以的速率沿顺时针方向匀速转动。工作时，机器手臂将质量为的工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，此后不断重复此过程，已知所有工件相同（均可视为质点），工件与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力对工件做的功大于工件增加的机械能
B．工件加速时的加速度大小为
C．1min内能运送15个工件
D．1min内因运送工件需要多消耗电能1296J
三、填空与实验题
9．如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功。
（1）甲图中若F大小不变，OA长为，OC长为L，从A到C过程中力F做的为______；
（2）乙图中，全过程中F做的总功为______J；
（3）丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为______；
（4）图丁中，用水平拉力F缓慢将小球从P拉到Q，小球的重力为G，绳长为l，绳子与竖直方向的夹角为，此过程中拉力F做的功为______．
10．如图所示，质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度。现将小物块a和b由静止释放，则a沿固定光滑斜面下滑，b做自由落体运动，同时将小物块c沿水平方向抛出。不计空气阻力，三个物块落地前瞬间的动能分别为、、，则这三个物块动能关系____________（填“”或“”或“”），从开始到落地三个物块重力的平均功率为、、，则这三个物块重力的平均功率关系为____________（填“”或“”或“”）
11．如图一固定容器的内壁是半径为R的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为m质点P内壁顶端无初速度下滑，重力加速度大小为g，当质点P到达最低点时，容器对它支持力大小为2mg，则质点P在最低点时速度大小为______，质点P从开始下滑至到达最低点过程中克服摩擦力所做得功为______。
12．某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，固定在铁架台上的光电门可测量遮光片通过光电门的时间，从而算出滑块的角速度。滑块旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。
（1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度：______；
（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线：图像的斜率为k，则滑块的质量为______（用所测物理量符号表示）；
（3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现示数F的测量值与其理论值相比偏小，主要原因是______。
13．利用图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）本实验可供选择的重物有以下四个，应选择______。
A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球
C．质量为200g的铁球D．质量为200g的木球
（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示，可判定纸带的______端（选填“左”或“右”）与重物相连。
（3）实验中打点计时器接周期为T的交流电源。若图所示的纸带中，点O、A间的距离为，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为。已知重物的质量为m，重力加速度为g。则从打下O点到打下C点的过程中，则重物减少的重力势能是______，重物增加的动能为______。（用题目所给的物理量符号表示）
（4）该实验所得到的结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是______。
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
D．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
（5）该同学根据纸带算出了相应点的瞬时速度，测出与此相对应的下落距离h，以为纵坐标，以h为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像如图所示。已知图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度______。
五、解答题
14．长下坡公路边常修建“避险车道”，如图所示，质量的汽车沿下坡行驶，当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力，此时速度表的示数，汽车继续沿下坡匀加速直行、下降高度时到达“避险车道”，此时速度表的示数，然后冲上上坡的“避险车道”避险。
（1）求汽车在下坡过程中所受的阻力；
（2）若“避险车道”是与水平面间的夹角为17°的上坡，汽车在“避险车道”受到的阻力是在下坡公路上的2倍，求汽车在“避险车道”上运动的最大位移。
15．如图所示将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面AB上，一端固定在A点，另一端与滑块P（可视为质点，质量为m）接触但不连接，AB的长度为2R，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是半圆轨道的最高点，用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），AE的长度为R，静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D；在水平面AB上铺被测材料薄膜，滑块P仍从E点由静止释放，恰能运动到半圆轨道上的F点，O、F连线与OC的夹角为53°，重力加速度为g，。
（1）求弹簧被压缩至E点时弹簧的弹性势能；
（2）滑块P与被测材料间的动摩擦因数；
（3）在不撤去被测材料的基础上仅将滑块P换为质量2m的同种材质的滑块Q，滑块Q最终不与弹簧接触，试分析滑块Q由静止释放后压缩弹簧的次数。
16．如图所示，倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为的物体A和B用一劲度系数的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处时，绳与细杆间的夹角，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让环C从位置R由静止释放，，，g取。求：
（1）小环C运动到位置Q的速率v；
（2）小环C通过位置S时的动能；
（3）小环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功。