2025-2026学年河北省石家庄市第二中学高一（下）期中物理试卷

这是一份2025-2026学年河北省石家庄市第二中学高一（下）期中物理试卷，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.荡秋千是深受小朋友喜欢的游乐活动，如图所示，秋千由坐板和绳构成，人在秋千上小幅度摆动时可以简化为单摆模型，人和坐板可视为摆球，忽略空气阻力，在摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 摆球受重力、摆线的拉力、回复力和向心力的作用
B. 经过最低点时摆球处于平衡状态
C. 远离最低点运动的过程中，摆球的动能逐渐减小
D. 摆球做简谐运动时，摆线越短，其运动周期越大
2.乌贼喷墨是一种防御行为，用于迷惑天敌，制造逃生机会，此过程伴随“墨水”的喷射。一吸满“墨水”后质量为0.6kg的乌贼初始时静止，某时刻开始以相对于地面恒为75m/s的速度水平向前喷“墨水”，不计水的阻力且不考虑竖直方向的运动和受力变化，则（ ）
A. 周围水对喷出的“墨水”的作用力使乌贼向前运动
B. 若乌贼要在极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.1kg的“墨水”
C. 若乌贼要在极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.2kg的“墨水”
D. 要极短时间内达到15m/s的速度，此过程中它受到喷出“墨水”的作用力的冲量为9N•s
3.如图所示，虚线是物体A做平抛运动的轨迹。实线是与虚线形状相同的光滑轨道，小环B从轨道顶端无初速下滑，A、B质量相等。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两物体到达底端时的速度相同
B. A、B两物体到达底端所用时间相同
C. A、B两物体到达底端时重力的瞬时功率相同
D. A、B两物体整个运动过程中合外力做功相同
4.如图所示，水平地面上有一固定斜面，斜面与地面夹角为30°。物块以180J的初动能从斜面底端沿斜面向上滑动，当它再次回到斜面底端时动能为45J，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
5.一弹簧振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为x1=0.15m,t=2s时位移为x2=-0.15m,则（ ）
A. 振子在x1与x2两处的加速度可能相同B. 振子在x1与x2两处的动能可能不同
C. 若振幅为0.30m,振子的周期可能为1.2sD. 若振幅为0.30m,振子的周期可能为2.4s
6.如图所示，A、B两小球由绕过定滑轮的轻质细线相连，B、C球放在固定不动的倾角为α的光滑斜面上，通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球靠在与斜面垂直的挡板上。现用手托住A球，并使细线刚好伸直但无拉力作用，保证滑轮左侧细线与斜面平行、右侧细线竖直。开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A下落的速度最大时C恰好对挡板无压力，已知A、B、C三球的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计，运动过程中A未落地，B未与滑轮相撞，则（ ）
A. 该过程A、B、C三球所组成的系统机械能守恒
B. 当C球刚要离开挡板时B球的加速度一定不为0
C. 斜面的倾角α为30°
D. 小球A的最大速度为
7.如图所示，光滑斜面倾角为30°，轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端连接质量为m的滑块。拉动滑块使弹簧伸长到A点，t=0时刻让滑块在A点获得沿斜面向下的速度v0。已知A、B两点间的距离为L，滑块在t=t0时第一次运动到B点，在t=2t0时第二次运动到B点，在t=4t0时经过A点，重力加速度为g。弹簧振子的周期，其中m为振子质量，k为弹簧劲度系数。下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数
B. 滑块向下运动的最远点到A点的距离为2L
C. A、B两点到平衡位置的距离不一定相等
D. t0～2t0内弹簧对滑块作用力的冲量大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.辘轳是中国古代取水的重要设施，如图甲。在某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。该种辘轳的工作原理简化图如图乙，已知转筒（辘轳）半径r=0.4m。在某次提水的过程中，电动机以恒定输出功率将质量为m=8kg的水桶由静止开始竖直向上提起。圆筒转动的角速度ω随时间t变化的图像如图丙。忽略转筒（辘轳）的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 0～4s内井绳对水桶的拉力F逐渐增大
B. 电动机的输出功率P=160W
C. 当角速度ω=2.5rad/s时，水桶的加速度大小为a=15m/s2
D. 0～6s内水桶上升的高度为h=11.8m
9.汽车公司在研究智能吸能盒（可视为一种缓冲装置）的性能时，常采用将其固定在运动台车前端，使台车加速至预定速度后撞击刚性墙的方式进行测试。在某次测试中，一辆质量为m的台车以某一初速度水平撞击刚性墙，车头的智能吸能盒将碰撞过程中台车的动能Ek随压缩距离x的关系实时记录，并绘制出Ek-x图像如图所示。已知图中0～x0阶段图线为抛物线（顶点在纵轴上），x0～d阶段图线为直线，最大压缩距离为d。设碰撞过程仅有吸能盒对台车做功，下列说法正确的是（ ）
A. 整个碰撞过程中，吸能盒对台车做的功为E0
B. 整个碰撞过程中，吸能盒对台车的冲量大小为
C. 在x0～d阶段，台车运动时间为
D. 在0～x0阶段，吸能盒对台车的作用力为恒力
10.如图，长为的轻绳一端固定在O点，另一端连接质量m0=4.0kg的小球P。起始时小球P位于O点上方的A点，AO与竖直方向夹角为60°，绳子恰好伸直，使小球P由静止下落，当小球运动到最低点B时恰好与静置于足够长水平面BC上质量为m=2.0kg的滑块Q发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞后滑块Q的速度大小为v1=8.0m/s。足够长的水平面BC上每间隔d1=2.0m铺设有宽度为d2=1.0m的防滑带。滑块Q与水平面BC间的动摩擦因数为μ1=0.2，滑块Q与防滑带间的动摩擦因数为μ2=0.4，重力加速度大小g取10m/s2。以下说法不正确的是（ ）
A. 小球P最初的机械能全部转化成摩擦生热
B. 小球P与滑块Q碰撞前瞬间速度的大小为8m/s
C. 小球P与滑块Q碰撞过程中损失的机械能为32J
D. 滑块Q从开始运动到静止的位移大小为24m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示是用来探究动量守恒定律的装置，在滑块A和B相碰的端面装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。
（1）实验前需要调节气垫导轨水平：先在光电门a的右侧轨道上只放滑块A，向左轻推滑块A，其先后通过光电门a和光电门b的时间分别为t1、t2，若t1＞t2，则需将导轨左端 （选填“调高”或“调低”）。
（2）调节气垫导轨水平后，将滑块B置于光电门b的左侧，滑块A静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块B一个向右的初速度，它通过光电门b的时间为Δt1，与A碰撞后滑块B再次通过光电门b的时间为Δt2，滑块A通过光电门a的时间为Δt3。为完成该实验，还必须测量的物理量有 （选填选项前的字母）。
A.挡光片的宽度d
B.滑块B及挡光片的总质量m1
C.滑块A及挡光片的总质量m2
D.光电门a到光电门b的间距L
（3）若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为 （从第二问中Δt1、Δt2、Δt3、d、m1、m2、L选取合适的物理符号表示）。
12.二中某物理兴趣小组为探究机械能守恒定律，设计了如下两组实验：
实验一：利用如图甲所示的实验装置探究m1、m2组成的系统机械能守恒。
使m2从一定高度由静止下落，m1拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量和分析，即可探究机械能守恒定律。
如图乙所示是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，各计数点到O点的距离已在图中标出。已知m1=100g、m2=200g,重力加速度g取10m/s2。
（1）关于实验一，系统在O至B所对应的运动过程中，系统动能的增加量ΔEk= J，系统重力势能的减少量ΔEp= J，实验结果显示ΔEp略大于ΔEk，造成这一结果的主要原因是 。（计算结果均保留一位小数）
实验二：利用如图丙所示的实验装置探究机械能守恒定律。
轻绳的一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，拉力传感器可以测量绳中拉力。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制Tmax-Tmin图像，如图丁所示，已知该图像是一条直线。
（2）关于实验二，若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图丁中直线斜率的理论值为 ；小钢球的重力为 N。（以上结果均保留2位有效数字）
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示为一种叫“飞椅”的游乐项目。长为L=3m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径也为L的水平转盘边缘。当水平转盘从静止逐渐加快转动，座椅在钢绳带动下逐渐偏离竖直方向，圆盘不再加速后，座椅在水平面内做匀速圆周运动，此时钢绳与竖直方向的夹角为θ=37°。将座椅视为质点，其质量为m=100kg,不计钢绳质量，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）座椅从静止到匀速圆周运动的过程中，座椅重力势能的增加量；
（2）座椅从静止到匀速圆周运动的过程中，钢绳对座椅做的功。
14.某机器人公司拟设计一个机器人杂技表演项目。如图所示，a、b为固定在同一水平面的两条光滑平行轨道，垂直轨道放置质量为2m的滑杆，滑杆用总长度为L的轻绳与质量为m的机器人相连。初始时，轻绳跨过O点（轨道平面内）正下方处的光滑定滑轮。表演开始时，用外力缓慢向左拉动滑杆，当滑轮上方细绳与竖直方向的夹角为60°时，撤去外力，滑杆向右运动，绳与滑杆的中心O′相连，机器人可视为质点，机器人、滑轮、O′点以及O点始终在同一竖直平面内，不计空气阻力，轻绳不可伸长，重力加速度为g。求：
（1）滑杆滑至O点时的速度大小；
（2）滑杆滑至O点右侧后，求机器人离平行轨道平面的最小距离；
（3）滑杆滑至O点右侧后，机器人的最大速率。
15.如图所示，MN是一长为L1=2.0m的水平传送带，以v0=4m/s顺时针匀速转动，传送带左端M与半径r=0.45m的四分之一固定光滑圆轨道相切，右端N与放在光滑水平桌面上的长木板C上表面平齐。木板C长为L2=2.64m,右端带有挡板，挡板厚度忽略不计。在C上放有小物块B，开始时B和C静止，B到挡板的距离为L3=0.14m,现将小物块A从圆弧轨道最高点由静止释放，小物块A与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25，A、C之间及B、C之间的动摩擦因数均为μ2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小物块A、B可视为质点，A、B与C的质量均为m=1kg,重力加速度为g=10m/s2，所有的碰撞均为弹性正碰。求：
（1）小物块A在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量；
（2）小物块A滑上C后，经多长时间小物块B与挡板碰撞；
（3）小物块B与C碰撞后，小物块B到挡板的最大距离。
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】BD
9.【答案】BC
10.【答案】AD
11.【答案】调高
BC

12.【答案】0.6
0.7
各种阻力对系统做负功
-2.0
0.59

13.【答案】座椅从静止到匀速圆周运动的过程中，座椅重力势能的增加量为600J 座椅从静止到匀速圆周运动的过程中，钢绳对座椅做的功为2400J
14.【答案】滑杆滑至O点时的速度大小为 滑杆滑至O点右侧后，机器人离平行轨道平面的最小距离为 滑杆滑至O点右侧后，机器人的最大速率为
15.【答案】小物块A在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量为0.5J 小物块B与挡板碰撞的总时间为1.2s 小物块B到挡板的最大距离为m