福建省厦门市厦外2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

厦外2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题
班级___ 座号__ _姓名______
一、选择题：本题共8小题，共40分．第1～4题为单选题，每小题4分；第5～8题为多选题，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1． 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭的质量，竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），下列正确的是（ ）
A．甲、乙两人所射箭的速度变化量之比为4∶3
B．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16∶9
C．甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为3∶4
D．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为9∶16
2． 小球甲套在粗细均匀的光滑竖直杆上，小球乙放在光滑水平面上，两球用轻杆相连，由静止释放小球甲，在小球甲向下运动到最低点的过程中（不计小球的大小），下列 说法正确的是（　　）
A．轻杆对小球甲先做正功后做负功 B．小球甲的机械能先增大后减小
C．小球乙的动能一直增大 D．当小球甲刚要落地时，速度最大
3． 如图所示，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点， 漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静 水中速度的最小值为（　　）
B．
C． D．
4． 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的 小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v； 在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均 为H。则在小物体从A到B的过程中（　　）
A．两种情况下因摩擦产生的热量相等
B．两传送带对小物体做功相等
C．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较大
D．两传送带消耗的电能相等
从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能 零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中 数据可知，下列说法正确的是（　　）
A．该物体的质量为1kg
B．当h=0时，物体的速率为10 m/s
C．当h=2 m时，物体的动能Ek=50 J
D．物体所受空气阻力大小为25N
6. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同， 顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m（M >m）的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑 轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和 摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（　　　）
A.两滑块组成的系统机械能守恒
B.重力对M做的功等于M动能的增加量
C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加量
D.两滑块组成系统的机械能损失量等于M克服摩擦力做的功
7. 如图所示，光滑水平面上静止放着长、质量为的木板，一个质量为的小 物体放在木板的最右端，木板和物块之间的动摩擦因数，对木板施加一水平向右的 拉力，经过时间小物体从木板上掉下来，取，在时间内（　　）
A．拉力对木板做功为
B．摩擦力对木板做功为
C．摩擦力对物块做功为
D．系统产生的热量为
8. 如图甲为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱。当人站在平衡车上 沿水平直轨道由静止开始运动时，其图像如图乙所示（除时间段图线为曲线外，其余 时间段图线均为直线）。已知人与平衡车质量之和为，后功率恒为，且整个骑行过 程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（　　）
A．时间内，牵引力做功
B．时间内，平衡车的平均速度大小是
C．时间内，平衡车克服摩擦力做功
D．平衡车在第末与第末的功率之比为1∶2
二、填空题：本题共2小题，每空2分，共8分。
9． 如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮Ⅲ是半径为 r3的后轮，假设脚踏板的转速为nr/s，则小齿轮的角速度ω＝_____，自行车前进的速度为_____。
如图甲所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块R能在水中以速度 v0=3cm/s匀速上浮，按图中所示建立坐标系。
（1）若在R从坐标原点O匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运 动。测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为______cm/s；
（2）若在R从坐标原点匀速上浮的同时，将此倒置的玻璃管安装在小车上，给小车以一定的初 速度让其沿粗糙水平桌面滑行，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图乙中的______。
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。
11．用如图甲所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽 轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板 上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将 留下一系列痕迹点．
（1）下列实验条件必须满足的有______．
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．若遗漏记录平抛轨迹的 起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平 间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则______（选填“＞”、“＜” 或者“=”）．可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母 表示）．
12．小华用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别为mA和 mB(mB>mA)，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。按下列实验步骤操作。
①按图甲装配好定滑轮和光电门
②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B
③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
④先接通光电门的电源，后释放B
⑤记录挡光片经过光电门的时间
(1)挡光片通过光电门时的速度为_________（用题中的物理量表示）。
(2)如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为_______（用题中的物理量表示）。
(3)小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图 像如图乙所示，测得图线的斜率为k，则_________。
四、计算题：本题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分。
13．如图所示，摩擦因数的水平地面静止放着质量m=1kg的木箱，用与水平方向成的 恒力F作用于木箱，恒力大小F=10N，当木箱在力F作用下由静止开始运动距离S=3m时，求： （已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
(1)此时木箱的速度大小；
(2)在这段运动过程中，拉力F的平均功率；
(3)此时撤去拉力F，木箱还能够前进的距离．
14．如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的粗糙柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、 B，且mA=2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，物体B能沿着柱面运动。现测得从开始到 物体B达到圆柱顶点，摩擦阻力做功的大小为Wf=(π-2.5）mBgR，求∶
(1)当物体B达到圆柱顶点时，物体A的速度；
(2)从开始到物体B达到圆柱顶点，绳子对A做的功。
15．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。桌 面高为h。质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块P过B点后做匀减速直线运动， 从右边缘D点飞离桌面后，落到水平地面上的N点。若D、N两点之间的水平距离为s，B、D 两点之间的距离亦为s，物块P与桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，物块P可视 为质点，弹簧在弹性限度内，不计空气阻力，求：
(1)物块P运动到D点时速度vD的大小；
(2)物块P过B点时的速度vB的大小；
(3)若将质量为5m的物块Q（也可视为质点）将弹簧缓慢压缩 到C点，释放后物块Q刚好停在B点，设两物块均用同种材料 制成且表面粗糙程度相同，求B、C两点之间的距离L。
1-4．BDCB 5-8 BC CD AB AC 9． 10． 5 C 11． BD > x
12． 13．（1）6m/s （2） 24W （3）3.6m 【详解】（1）前进3m的过程利用动能定理解得：v=6m/s （2）平均功率：，又因为解得：24W （3）撤去外力之后，根据动能定理解得： 14．（1）；（2）。【详解】（1）以A、B和绳构成的系统为研究对象，由能量守恒定律得。代入数据解得（2）从开始到物体B达到圆柱顶点，对A根据动能定理，代入数据解得 15．(1)(2)；(3)【详解】(1)物块P过D点后做平抛运动有，，联立解得(2)物块P从B点运动到D点的过程中，由动能定理得解得(3)物块P从C点运动到B点，运用动能定理得，物块Q从C点运动到B点，运用动能定理得，解得
【详解】 3.
如图所示，当小船在静水中的速度v2与其在河流中的速度v垂直时，小船在静水中的速度v2最小，故有，，解得故选C。
4.A．甲图，根据动能定理得；乙图，根据动能定理得因为物体最终均与传送带共速，所以物体的平均速度为传送带速度的一半，其位移也是传送带位移的一半，所以物体相对传送带的位移与物体的对地位移相等，因摩擦产生的热量与摩擦力对物体做的功相等，即所以甲图因摩擦产生的热量较多，A错误；B．根据功能关系，传送带对物体做的功等于其机械能的增量，到传送带顶端时，小物体的机械能相等，所以传送带对物体做的功相等，B正确；C．乙图，物体移动较小的高度即达到传送带的速度，说明移动相同的距离，物体与乙传送带的摩擦力做功多，即物体与乙传送带间的摩擦因数更大，C错误；D．根据能量守恒，传送带消耗的电能转化为物体的机械能及系统的热能，根据A选项可知，甲图产生的热能较多，所以甲图消耗的电能较多，D错误。8. 在时间内，根据动能定理有结合图像 7．A．物块的加速度为，木板的加速度为，该过程物块的位移，木板位移，，解得，，，则拉力对木板做功为，故A正确；B．摩擦力对木板做功为，故B正确；C．摩擦力对物块做功为，故C错误；D．系统产生热量为，故D错误。故选AB。10.红蜡块R在竖直方向匀速运动有y=v0t，解得t=2s。在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动有x=at2,解得a=2cm/s2,R的速度大小v==5cm/s