河北省保定市部分重点中学2024-2025学年高一下学期5月期中联考物理试卷（含答案）

2024级高一下学期5月联考
物理试题
一、选择题（1-7单选，每题4分；8-10多选，每题6分）
1．在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（　　）
A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B．拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升
C．抛出的小石块在空中运动
D．在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
2．如图所示，东湖风景区内的东湖之眼摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，其直径为49.9米，转一圈的时间为13分14秒，可同时容纳112人乘坐。下列说法正确的是（　　）
A．乘客在最高点处于超重状态
B．乘客在整个运动过程中的机械能不变
C．乘客在整个运动过程中所受合力不变
D．乘客随座舱转动的线速度大约为0.2m/s
3．如图1所示是某款小游戏，物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。假设不同的操作方式会使物体的运动轨迹出现如图2所示的两种情况，则由图2可推断出（　　）
A．轨迹甲的起跳速度较大
B．轨迹乙的运动时间较长
C．两条轨迹最高点速度相同
D．两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同
4．一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的九分之一、已知地球半径为R，则该卫星离地面的高度为（　　）
A．R B．2R C．3R D．4R
5．质量为1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为。时，该物体所受合力的功率为（　　）
A．2W B．4W C．6W D．8W
6．如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN＝PQ＝20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法不正确的有（　　）
A．从M到N，小车牵引力大小为40N
B．从M到N，小车克服摩擦力做功800J
C．从P到Q，小车重力势能增加1×104J
D．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J
7．如图所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧固定在水平地面上。质量为m的小球从弹簧正上方高h处自由下落，当弹簧的压缩量为x时，小球到达最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。此过程中（　　）
A．小球的机械能守恒
B．小球到距地面高度为时动能最大
C．小球最大动能为
D．弹簧最大弹性势能为
8．如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动
B．木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功
C．木块运动的过程中，合力做的功为
D．木块在运动过程中的加速度一直变大
9．如图所示，物体在一个平行于粗糙斜面向上的拉力F的作用下，以一定的速度沿倾角为的斜面向上做匀速直线运动，物体在沿斜面向上的运动过程中，以下说法正确的有（　　）
A．物体的机械能增加
B．物体的机械能保持不变
C．力F对物体做功等于系统内能增加量
D．F与摩擦力所做功的总功等于物体重力势能的增加量
10．如图所示，轻绳一端竖直固定在天花板上，另一端跨过定滑轮后与放在光滑水平桌面上的物块b相连，绳与水平桌面平行，托住a使轻绳张紧且系统静止。已知物块a的质量为3m，物块b的质量为m，重力加速度为g，a离地面足够高，b始终未接触定滑轮，不计空气阻力、滑轮的质量和摩擦。现将a由静止释放，在b向右运动距离为L的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．a的速度与b的速度大小相等
B．a减少的机械能等于b增加的动能
C．重力对a做的功为
D．a的最大速度为
二、实验题
11．（6分）如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是 ．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 ．
（3）在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，如图，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，（ g取10m/s2），则小球抛出点的位置坐标是 （以cm为单位，答案不必再写出单位，注意正负号）；小球平抛的初速度为 m/s
12．（9分）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为 ；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了 ，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为 ；
（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。
四、解答题
13．（10分）汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍．求：
（1）汽车在路面上能达到的最大速度；
（2）若汽车从静止开始保持1m/s2 的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？
14．（14分）如图所示，右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m，一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2，取。求：
（1）木块第一次到达B端时的动能；
（2）木块沿光滑弧形槽上升的最大高度h（木块未离开弧形槽）；
（3）木块沿光滑弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动停止时离A端的距离s。

15．（15分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动恰能到达最高点C。重力加速度为g，试求：（不计空气阻力）
(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能Q；
(3)物体从C点落回水平面的位置与C点的水平距离x
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D B D C D BC AD BCD
11． ac c （-10 , -5） 1
【详解】（1）[1]a．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故a正确；
bc．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故b错误，c正确；
d．用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，故d错误．
故选ac．
（2）[2]物体在竖直方向做自由落体运动
y=gt2
水平方向做匀速直线运动
x=vt
联立可得
因初速度相同，故为常数，故y-x2应为正比例关系，故c正确，abd错误．
故选c．
（3）[3][4]小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由△y=gt2可得
平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度
小球运动到B点的时间
B点的水平位移
x=v0t=0.2m=20cm
竖直位移
y=gt2=0.2m=20cm
小球抛出点的位置坐标为（-10cm，-5cm）．
12．
【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为
（2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为
[3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为
（3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有
整理有
可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。
13．（1）15m/s（2）7.5s
【详解】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：
P=F牵 vm=f vm
（2）若汽车从静止做匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束
P额=F牵 vt
F牵-f=ma
vt=at
联立解得t=7.5s
14．（1）0.75J；（2）0.15m；（3）0.75m
【详解】（1）木块第一次到达B端时，根据动能定理有
代入数据解得
（2）设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，木块在最高点时的速度为零。从木块开始运动到沿弧形槽上升到最大高度处，由动能定理得
解得
（3）设木块离开B点后，在水平桌面上滑行的最大距离为x，由动能定理得
解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设物体在B点的速度为，所受弹力为，据牛顿第二定律可得
又
由能量守恒定律可得，物体在A点时弹簧的弹性势能为
联立解得
（2）设物体在C点的速度为，由于恰能到达最高点C，由牛顿第二定律可得
物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得
联立解得产生的内能为
（3）物体离开C点后做平抛运动，设落地点与C点的水平距离为s，由平抛运动规律得，
联立解得