长春汽车经济技术开发区第三中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷（PDF版，含答案）

汽开三中2024-2025学年度下学期期中考试
高一物理
注意事项：
试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共3页，总分100分，考试时间75分钟。
一、选择题：（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
一、单选题
1．如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．甲的线速度和乙的大小相同
B．甲的线速度比乙的大
C．甲的运行周期比乙的小
D．甲的向心加速度比乙的小
2．如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh
C．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
D．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少
3．如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则它们的线速度、角速度、向心加速度和转速大小关系错误的是（　　）
A．aD>aC>aA>aB
B．ωB=ωC=ωD<ωA
C．vD>vA=vC>vB
D．nB=nC=nD4．如图，双星系统中，质量分别为m1、m2的星体A、B绕O点做周期相等的匀速圆周运动，他们到O点的距离分别为r1和r2，则（　　）
A． B． C． D．
5．某汽车发动机的额定功率为90kW，汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，速度大小为30m/s，则它所受阻力的大小为（　　）
A．2400N B．2700N C．3000N D．6000N
6．如图所示，倾斜传送带与水平面夹角为，以的速度逆时针转动。某一时刻，一质量为m的小滑块从传送带顶端以初速度滑上传送带，初速度方向沿传送带向下，经时间t运动到传送带底端。已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为，且，重力加速度为g，不计空气阻力。小滑块从传送带顶端到底端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．支持力的冲量为零 B．重力的冲量大小为
C．重力的功率为 D．摩擦力对小滑块做的功为
7．质量为m的物体静止在粗糙水平地面上，现用一水平恒力F拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，重力加速度为g，则（ ）
A．在这段时间内，摩擦力做正功 B．在这段时间内，拉力做负功
C．物体的速度为v时，拉力的功率为Fv D．物体的速度为v时，重力的功率为mgv
8．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．物块先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．物块的位移为时，物块的加速度最大
C．力F对物块做的总功为
D．物块的最大速度为
9．如图所示，轻绳跨过定滑轮悬挂两物体P和Q，其质量关系为，轻绳及定滑轮的质量、摩擦力及空气阻力均不计，则在系统由静止开始运动到Q刚要碰到滑轮的过程中（　　）
A．P减少的重力势能大于Q增加的机械能
B．P减少的重力势能小于Q增加的机械能
C．P增加的动能大于Q增加的动能
D．P增加的动能小于Q增加的动能
10．如图甲所示，一个静止在水平地面上的物体，质量为，受到竖直向上的拉力的作用，随时间的变化情况如图乙所示。取，下列说法正确的是（　　）
A．内，物体的速度逐渐增大
B．第末物体的加速度最大
C．第末和第末物体的速度相等
D．运动过程中，第末物体离地面的高度最大
二、实验题（本题共2小题，共20分）
11．（10分）如图（a）所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有___________
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)小球a、b的质量应该满足 。（填“大于”、“小于”或“等于”）：
(3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下述正确的是___________
A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同
B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑
C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点
D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点
(4)把米尺的零刻度跟记录纸上的O点对齐，图（b）可得OB距离为
(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是 （用题目提供的符号表示）
12．（10分）某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：
A . 带夹子的铁架台 B．电磁式打点计时器 C． 低压交流电源
D．纸带 E. 带夹子的重物 F. 秒表
G. 天平 H. 刻度尺
其中不必要的器材有 （填器材前面的字母）。
(2)请指出实验装置甲中存在的明显错误： 。
(3)根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式 ，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。
(4)某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度 （结果保留三位有效数字）。
(5)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
三、解答题（本题共3小题，共34分）
13．（8分）一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面一定高度处自由下落，将要着网时速度大小v1=8m/s，着网后与网作用一段时间后沿竖直方向向上以速率v2=10m/s离开网面。已知运动员与网接触的时间为0.8s，g取10m/s2.
（1）求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。
（2）求网对运动员的平均作用力大小。
14．（12分）在一些影视剧中经常能看到一些特技表演．如图所示，有一高台离地面的高度，一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发，冲上高台后以某一速度水平飞出，在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离。已知摩托车从坡底冲上高台的过程历时，人和车的总质量，发动机的功率恒为，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小；
(2)摩托车飞出后落到地面的动能是多大；
(3)摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
15．（14分）如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为3.6m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子，P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小。
(1)求小物块到达传送带右端（与小球碰撞前）时的速度；
(2)求碰撞前小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量；
(3)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；
(4)若小球运动到P点正上方，绳子不松弛，求P点到O点的最小距离。
汽开三中2024-2025学年度下学期期中考试
高一物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A B C D C BC AC BC
11．(1)BE
(2)大于
(3)AC
(4)（）
(5)
【详解】（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。
故选BE。
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有
在碰撞过程中动能守恒，故有
解得
要碰后a的速度，即，。
故答案为“大于”。
（3）A．两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确；
B．斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；
C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确；
D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上C点，选项D错误。
故选AC。
（4）由图可知OB距离为（）
（5）设落地时间为t，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度；碰撞后入射小球的速度；碰撞后被碰小球的速度；若
则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得
故答案为
12．(1)FG
(2)打点计时器接直流电源
(3)
(4)9.67
(5)C
【详解】（1）在验证机械能守恒的实验中，验证动能增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测量重锤下降的高度和瞬时速度，测量下降高度和瞬时速度均需要刻度尺，不需要秒表，不必测量重锤的质量，也不需要天平。
故选FG
（2）电磁打点计时器需要用学生电源，的低压交流电；电火花打点计时器需要的交流电源，所以图中的打点计时器接直流电是错误的
（3）重力减少量为
对应的动能增加量表达式
二者相等说明机械能守恒，即
化简得
（4）据机械能守恒表达式
解得
斜率为
解得
（5）在验证机械能守恒定律实验中，由于重锤下落需要克服空气阻力以及纸带和限位孔的摩擦阻力做功，所以重力势能减少量稍大于动能增加量。
故选C
13．（1）1080kg m/s，方向竖直向上；（2）1950N
【详解】（1）设向下接触网面的速度为，向上离开网面的速度为，向上为正，动量的变化量为
解得
△p=1080kg·m/s
方向竖直向上
（2）根据动量定理
解得
=1950N
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）摩托车从高台飞出时做平抛运动，有，
代入数据求得摩托车水平飞出高台时的速度大小
（2）摩托车飞出后落到地面的过程，根据动能定理，有
求得摩托车飞出后落到地面的动能为
（3）摩托车在冲上高台的过程中，根据动能定理有
代入数据求得克服摩擦阻力所做的功
15．(1)1.25J
(2)0.3J
(3)0.2m
【详解】（1）根据题意，小物块在传送带上，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式可得，小物块与传送带共速时所需时间为
解得
小物块加速运动的距离为
可知，小物块运动到传送带右端前与传送带共速，此阶段传送带运动的距离为
则碰撞前小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量为
（2）小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物块与小球组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有
其中，
解得
由能量守恒定律，小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能为
解得
（3）若小球运动到P点正上方，绳子恰好不松弛，设此时P点到O点的距离为，小球在P点正上方的速度为，在P点正上方，由牛顿第二定律有
小球从点正下方到P点正上方过程中，由机械能守恒定律有
联立解得
即P点到O点的最小距离为。