河北省石家庄市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（学生版+教师版）

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1. 对下列物理量的正负表述正确的是（ ）
A. 功有正负所以功是矢量
B. 重力势能有正负，一个物体的重力势能为5J和5J一样大
C. 动能变化量的正负表示动能增大或减少
D. 速度变化量的正负表示速度增大或减少
2. 如图所示，A是静止在地球赤道面上一个物体，B是绕地球做圆周运动的一颗卫星，其轨道平面与赤道面重合，离地高度为。下列说法正确的是（ ）
A. A的线速度大小等于
B. A的周期要比B的周期大
C. A的向心加速度比B的向心加速度大
D. 地球对A的万有引力大于地球对B的万有引力大小
3. 跳高是中学生喜欢的运动项目之一，为了确保运动员的安全，会在落点区设置沙坑，下列关于沙坑作用的说法正确的是（ ）

A. 减小落地时对人的冲量
B. 减小落地时人动量
C. 减小落地时对人的平均冲击力
D. 减小人落地的时间
4. 用长为L的轻绳系着质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至水平位置由静止释放，下列说法中正确的是（ ）
A. 绳子越长，小球运动到最低点时受到的拉力越大
B. 绳子越长，小球运动到最低点时加速度越大
C. 绳子越长，小球运动到最低点时的速度越大
D. 小球下落过程中重力功率不断增大
5. 中国东海是超级台风（超过16级）的高发地，这种台风的中心风速可达到。某栋大楼高约、宽约，空气密度约为。若台风以的速度垂直吹到这栋大楼后，速度减为0，则大楼受到的风力大小约为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，光滑水平地面上并排放置着质量分别为、的木板A、B，一质量的滑块C（视为质点）以初速度从A左端滑上木板，C滑离木板A时的速度大小为，最终C与木板B相对静止，则（ ）

A. 木板B与滑块C最终均静止在水平地面上
B. 木板B的最大速度为2m/s
C. 木板A的最大速度为1m/s
D. 整个过程，A、B、C组成的系统机械能减少了57.5J
7. 如图所示为著名“阿特伍德机”装置示意图。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量均为M的物块，当左侧物块附上质量为m的小物块时，该物块由静止开始加速下落，下落h后小物块撞击挡板自动脱离，系统以v匀速运动。忽略系统一切阻力，重力加速度为g。若测出v，则可完成多个力学实验。下列关于此次实验的说法，正确的是（ ）
A. 系统放上小物块后，轻绳的张力增加了mg
B. 可测得当地重力加速度g＝
C. 要验证机械能守恒，需验证等式mgh＝Mv2，是否成立
D. 要探究合外力与加速度的关系，需探究mg＝(M＋m)是否成立
8. 水平面MN上固定一斜面AB，高为h，倾角为θ，如图所示。质量为m的滑块以某一初速度从斜面底端B点沿斜面上滑，刚好能到达斜面顶端A。已知物块与斜面间动摩擦因数为（），P为斜面中点，规定MN处水平面为重力势能参考平面。下列说法中正确的是（ ）
A. 滑块开始上滑时的动能为
B. 滑块上滑过程中机械能减少量为
C. 上滑过程中动能与重力势能相等的位置刚好在P点
D. 下滑过程中动能与重力势能相等的位置在P点下方
9. 质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（ ）

A. 小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动
B. 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh
C. 小球滑落至地面时，小球的速度为
D. 小球滑落至地面时，木块的速度为
10. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，、的图像如图（b）所示。己知从到时间内，物块A运动的距离为。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（ ）
A.
B. 第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为
C. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为
D. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为
11. 如图所示，如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。
（1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量_______，动能增加量_______。
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，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
（3）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。（填写正确答案的选项符号）
A. 略小于gB. 等于gC. 略小于D. 等于
12.
（1）实验题：（1）在“研究平抛运动特点”实验中，图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，则实验中坐标原点应选小球在斜槽末端点时的___________位置。
A.球心 B.球的上端 C.球的下端
（2）在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图乙所示的装置进行实验，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，左右变速塔轮自上而下按如图丙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题：
①本实验所采用的实验探究方法与下列实验方法相同的是___________；
A.探究平抛运动的规律
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为___________。
13. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上的光滑圆弧轨道。已知圆弧轨道的质量为2m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，求：
（1）小球在圆弧轨道上能上升的最大高度；（用v0、g表示）
（2）小球离开圆弧轨道时的速度大小。
14. 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态． B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中，求：
（1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度；
（2）整个系统损失的机械能；
（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
15. 一个质量为的小球系在长为且不可伸长的轻绳一端，将轻绳另一端固定在竖直墙面上的固定点O，如图所示，已知光滑水平地面在O点正下方，且O点的高度OB恰好与绳长L相等。另一个小球静置在水平地面上的C点，左端固定有一个水平轻弹簧，此时处于原长状态。初始时轻绳刚刚伸直（即此时没有拉力），在A点用手托住小球，OA与水平方向成角，然后静止释放小球。在之后的运动过程中，当刚刚运动到最低点B点时，此时绳子的拉力达到最大值，绳子刚好被拉断。两个小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。【提示：当绳子再次绷紧的瞬间，小球沿绳方向的分速度会突变为零。】求：
（1）绳子拉力的最大值；
（2）若两个小球之间的碰撞是完全弹性的，则它们第二次碰撞之后的速度分别是多少。（第二次碰撞时，弹簧处于原长状态）