湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題

PAGEPAGE3湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題一、選擇題（每小題4分，共44分，1-7題為單選題，8-11題為多選題）1．確定平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是()A．初速度B．拋出時(shí)的高度C．拋出時(shí)的高度和初速度D．以上均不對(duì)2．變速自行車(chē)靠變換齒輪組合來(lái)變更行駛速度．如圖是某一變速車(chē)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車(chē)可變換兩種不同擋位B．該車(chē)可變換五種不同擋位C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4D．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA∶ωD＝4∶13．一條河寬100m，水流速度為3m/s，一條小船在靜水中的速度為5m/s，關(guān)于船過(guò)河的過(guò)程，下列說(shuō)法中不正確的是()A．船過(guò)河的時(shí)間可能是20sB．船過(guò)河的時(shí)間可能是25sC．船的實(shí)際速度不行能為3m/sD．船的實(shí)際位移可能為100m4．汽車(chē)在平直馬路上行駛，前一段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P1，后一段時(shí)間內(nèi)的功率為P2，已知在兩段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功相等，則在全部時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率為()A．eq\f(P1＋P2,2)B．eq\r(P1P2)C．eq\f(P1P2,P1＋P2)D．eq\f(2P1P2,P1＋P2)5．如圖所示是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．線速度vA<vB<vCB．萬(wàn)有引力FA>FB>FCC．角速度：ωA>ωB>ωCD．向心加速度aA<aB<aC6．如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為eq\f(3,4)g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體()A．重力勢(shì)能增加了eq\f(3,4)mghB．動(dòng)能損失了eq\f(1,2)mghC．動(dòng)能損失了mghD．動(dòng)能損失了eq\f(3,2)mgh7．玻璃杯從同一高度落下，掉在石頭上比掉在草地上簡(jiǎn)單碎，這是由于玻璃杯與石頭的撞擊過(guò)程中()A．玻璃杯的動(dòng)量較大B．玻璃杯受到的沖量較大C．玻璃杯的動(dòng)量變更較大D．玻璃杯的動(dòng)量變更較快8．放在赤道上的物體Ⅰ和放在北緯60°處的物體Ⅱ，由于地球的自轉(zhuǎn)，它們的()A．角速度之比為ωⅠ∶ωⅡ＝2∶1B．線速度之比為vⅠ∶vⅡ＝2∶1C．向心加速度之比為aⅠ∶aⅡ＝2∶1D．向心加速度之比為aⅠ∶aⅡ＝4∶19．如圖所示表示撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿、落地(未畫(huà)出)．在這幾個(gè)階段中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化狀況的說(shuō)法，正確的是()A．助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能B．起跳時(shí)，人的動(dòng)能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的勢(shì)能C．越過(guò)橫竿后，人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D．落地后，人的能量消逝了10．如圖為過(guò)山車(chē)以及軌道簡(jiǎn)化模型，以下推斷正確的是()A．過(guò)山車(chē)在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過(guò)山車(chē)在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于eq\r(gR)C．過(guò)山車(chē)在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài)D．過(guò)山車(chē)在斜面h＝2R高處由靜止滑下能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)11．水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上．設(shè)小工件初速度為零，當(dāng)它在傳送帶上滑動(dòng)一段距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對(duì)靜止．設(shè)小工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在小工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中()A．滑動(dòng)摩擦力對(duì)小工件做的功為eq\f(1,2)mv2B．小工件的機(jī)械能增量為eq\f(1,2)mv2C．小工件相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的路程大小為eq\f(v2,2μg)D．傳送帶對(duì)小工件做功為零二、試驗(yàn)題（每題8分，共16分）12．在做“探討平拋運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)中，為了確定小球不同時(shí)刻在空中所通過(guò)的位置，試驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置．先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；將木板再向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C.若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x＝10.00cm.A、B間距離y1＝5.02cm，B、C間距離y2＝14.82cm(g＝9.80m/s2).(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？______________________________________________________.(2)依據(jù)以上干脆測(cè)量的物理量來(lái)求得小球初速度的表達(dá)式為v0＝________________(用題中所給字母表示)．(3)小球初速度的值為v0＝________m/s.13．某試驗(yàn)小組利用拉力傳感器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)．(1)試驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的溝通電．用刻度尺測(cè)得OA＝12.41cm，OB＝18.60cm，OC＝27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝10.0m/s2.甲同學(xué)依據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比起先下落時(shí)削減了________J，此時(shí)重物的動(dòng)能比起先下落時(shí)增加了________J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)．(2)乙同學(xué)利用他自己試驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以eq\f(1,2)v2為縱軸畫(huà)出了如圖的圖線．圖線未過(guò)原點(diǎn)O的緣由是__________________________________．三、計(jì)算題（12分+12分+16分=40分）14．(12分)質(zhì)量為2000kg、額定功率為80kW的汽車(chē)，在平直馬路上行駛中的最大速度為20m/s.若汽車(chē)從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變．求：(1)汽車(chē)所受阻力的大??；(2)3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率；(3)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(4)汽車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功．15．(12分)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T.16．(16分)如圖所示，AB是傾角θ為45°的直軌道，CD是半徑R＝0.4m的圓弧軌道，它們通過(guò)一段曲面BC平滑相接，整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且到處光滑．一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從高H的地方由靜止釋放，結(jié)果它從圓弧最高點(diǎn)D點(diǎn)飛出，垂直斜面擊中P點(diǎn)．已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，g取10m/s2.求：(1)物體擊中P點(diǎn)前瞬間的速度；(2)在C點(diǎn)軌道對(duì)物體的壓力大?。?3)物體靜止釋放時(shí)的高度H.2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高一年級(jí)期中考試物理答案1解析：平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間由其豎直分運(yùn)動(dòng)確定，由公式h＝eq\f(1,2)gt2知，飛行時(shí)間由拋出時(shí)的高度確定，B正確．答案：B2解析：由題意知，A輪通過(guò)鏈條分別與C、D連接，自行車(chē)可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車(chē)可變換四種擋位；當(dāng)A與D組合時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，A轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即eq\f(ωA,ωD)＝eq\f(1,4)，選項(xiàng)C對(duì)．答案：C3解析：船頭與河岸垂直時(shí)，過(guò)河的時(shí)間最短．tmin＝eq\f(d,v船)＝eq\f(100,5)s＝20s，船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與河岸垂直時(shí)，位移最短，smin＝100m．船實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度即為合速度，其大小在2～8m/s范圍內(nèi)，故選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤．答案：C4解析：平均功率P＝eq\f(P1t1＋P2t2,t1＋t2)，而P1t1＝P2t2，故P＝eq\f(2P1P2,P1＋P2)，故選項(xiàng)D正確．答案：D5解析：因?yàn)樾l(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系不知，所以衛(wèi)星的萬(wàn)有引力大小關(guān)系無(wú)法推斷，B錯(cuò)誤；衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，有Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mrω2＝ma向，得v＝eq\r(\f(GM,r))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，a向＝eq\f(GM,r2)，由于rA<rB<rC，則vA>vB>vC，ωA>ωB>ωC，aA>aB>aC，故A、D錯(cuò)誤，C正確。答案：C6解析：重力做功WG＝－mgh，故重力勢(shì)能增加了mgh，A錯(cuò)．物體所受合力F＝ma＝eq\f(3,4)mg，合力做功W合＝－Feq\f(h,sin30°)＝－eq\f(3,4)mg×2h＝－eq\f(3,2)mgh，由動(dòng)能定理知，動(dòng)能損失了eq\f(3,2)mgh，B、C錯(cuò)，D正確．答案：D7解析：從同一高度落到地面上時(shí)，速度相同，動(dòng)量相同，與草地或石頭接觸后，末動(dòng)量均變?yōu)榱悖虼藙?dòng)量變更量相同。因?yàn)椴ＡПc石頭的作用時(shí)間短，由動(dòng)量定理Ft＝mΔv知，此時(shí)玻璃杯受到的力F較大，簡(jiǎn)單碎，D正確。答案：D8解析：物體Ⅰ和物體Ⅱ都在地球上，角速度ωⅠ＝ωⅡ都等于地球自轉(zhuǎn)角速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由于物體Ⅱ的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑rⅡ＝eq\f(1,2)R地，物體Ⅰ的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑rⅠ＝R地，即rⅠ＝2rⅡ.因v＝ωr，a＝ω2r，所以vⅠ∶vⅡ＝rⅠ∶rⅡ＝2∶1，aⅠ∶aⅡ＝rⅠ∶rⅡ＝2∶1，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：BC9解析：運(yùn)動(dòng)員在助跑、撐竿起跳、越橫竿、下落的幾個(gè)過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化分別為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，化學(xué)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A、B、C正確．人落地后，人的重力勢(shì)能會(huì)使地面發(fā)生形變且溫度上升而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．即人的能量并沒(méi)有消逝，故D錯(cuò)．答案：ABC10解析：過(guò)山車(chē)在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，速度大小變更，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車(chē)的壓力供應(yīng)向心力，當(dāng)壓力為零時(shí)，速度最小，則mg＝meq\f(v2,R)，解得：v＝eq\r(gR)，故B正確；在最低點(diǎn)時(shí)，重力和軌道對(duì)車(chē)的壓力供應(yīng)向心力，加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)，故C正確；過(guò)山車(chē)在斜面h＝2R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過(guò)程中，依據(jù)動(dòng)能定理得：eq\f(1,2)mv′2＝mg(h－2R)＝0.解得；v′＝0，所以不能通過(guò)最高點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．故選B、C.答案：BC11解析：小工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中，受到的合外力就是傳送帶對(duì)它施加的摩擦力，依據(jù)動(dòng)能定理可知，摩擦力做的功等于小工件增加的動(dòng)能，小工件的初速度為零，末速度為v，其動(dòng)能增加為eq\f(1,2)mv2，則小工件受到的滑動(dòng)摩擦力對(duì)小工件做的功為eq\f(1,2)mv2，選項(xiàng)A正確，而選項(xiàng)D錯(cuò)誤；依據(jù)功能關(guān)系知，除了重力和彈力以外的其他力所做的功等于小工件機(jī)械能的變更量，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)能定理可得μmgs1＝eq\f(1,2)mv2，則s1＝eq\f(v2,2μg)，s1是小工件相對(duì)地面的位移，該過(guò)程中，傳送帶相對(duì)地面的位移為s2＝vt＝v·eq\f(v,μg)＝2s1，則小工件相對(duì)于傳送帶的位移為s＝s2－s1＝eq\f(v2,2μg)，選項(xiàng)C正確．答案：ABC12解析：(1)每次從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放小球，是為了使小球離開(kāi)斜槽末端時(shí)有相同的初速度．(2)依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球從A到B和從B到C運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為T(mén)；豎直方向由勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論有y2－y1＝gT2，且v0T＝x.解以上兩式得：v0＝xeq\r(\f(g,y2－y1)).(3)代入數(shù)據(jù)解得v0＝1.00m/s.答案：(1)為了保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同（2）xeq\r(\f(g,y2－y1))(3)1.0013解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB＝eq\f(OC－OA,2T)＝eq\f(（27.21－12.41）×10－2,2×0.04)m/s＝1.85m/s，所以重物動(dòng)能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×1.00×1.852J＝1.71J，重物的重力勢(shì)能的削減量為ΔEp＝mgh＝1.00×10.0×18.60×10－2J＝1.86J.(2)由圖象可知，打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已有速度，說(shuō)明乙同學(xué)先釋放重物，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．答案：(1)1.861.71(2)先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源14【解析】(1)所求的是運(yùn)動(dòng)中的阻力，若不留意“運(yùn)動(dòng)中的阻力不變”，則阻力不易求出．以最大速度行駛時(shí)，依據(jù)P＝Fv，可求得F＝4000N．而此時(shí)牽引力和阻力大小相等．(2)由于3s時(shí)的速度v＝at＝6m/s，而牽引力由F－Ff＝ma得F＝8000N，故此時(shí)的功率為P＝Fv＝4.8×104W.(3)設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)刻的速度為v＝at，這時(shí)汽車(chē)的功率為額定功率．由P＝Fv，將F＝8000N和v＝at代入得t＝5s.(4)勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為恒力，牽引力所做的功W＝Fl＝Feq\f(1,2)at2＝8000×eq\f(1,2)×2×52J＝2×105J.【答案】(1)4000N(2)4.8×104W(3)5s(4)2