厦门双十中学2023-2024学年下学期高一期中检测
物理试卷
（满分100分，考试时间75分钟）
一、单选题（共4小题，每小题的四个选项中，只有一项是正确的；每小题4分，共16分）
1、中国在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表宣言：“中国将采取更加有力的政策和措施，力争2030年前二氧化碳排放量达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”上班和上学时选择共享单车出行就能够为节能减排做出贡献。如图所示的一辆共享单车，A、B、C三点分别为单车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
2、两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，如图所示。现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘处由静止释放（小球半径远小于碗的半径），两个小球通过碗的最低点时（ ）
A．两小球速度大小不等，对碗底的压力相等 B．两小球速度大小不等，对碗底的压力不等
C．两小球速度大小相等，对碗底的压力相等 D．两小球速度大小相等，对碗底的压力不等
3、有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图所示。重力加速度取．该物体的质量为（ ）
A．2kg B．1.5kg C．1kg D．0.5kg
二、多选题（共4小题，每小题6分，共24分；每小题的四个选项中，只有两项是正确的，漏选得3分，错选得0分）
5、一质量为m的物体以速度在光滑水平面内做匀速直线运动，在时开始受到水平恒力F作用后，物体的速度大小先减小后增大，其最小值为，则（ ）
A．物体受恒力F作用后一定做匀变速曲线运动 B．时恒力F与速度方向间的夹角为120
C．时刻，物体的速度大小为 D．时刻，物体的速度大小为
6、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为和的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时位于C点，然后从静止释放，则下列说法正确的是（ ）
A．在由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B．在由C点下滑到A点的过程中，重力对做功功率先增大后减小
C．在由C点下滑到A点的过程中，机械能守恒
D．若恰好能沿圆弧轨道下滑到A点，则
7、如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从如图所示位置分别以相同的速度水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O．不计空气阻力，x轴所在处为水平地面，则可判断A、B、C三个小球（ ）
A．在空中运动过程中，重力做功之比为
B．在空中运动过程中，速度改变量的大小之比为
C．初始时刻纵坐标之比为
D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为
8、如图所示，倾角的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时用手按住物体A，使其静止在斜面的C点，C、D两点间的距离为L，现由静止释放物体A，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为，若物体A、B的质量分别为4m和m，物体A与斜面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（ ）
A．释放瞬间物体A的加速度大小为
B．物体A从静止释放后下滑到D点时的速度大小为
C．弹簧被压缩后的最大弹性势能为
D．物体A从最低点返回时能够再次经过D点
二、填空题（每空2分，共24分）
9、一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机的功率达到最大值P，之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到最后重物能够匀速上升，重力加速度为g，不计钢绳重力，则上述过程中：
（1）钢绳的最大拉力为________；
（2）重物匀加速过程的时间为________。
10、如图所示，两根光滑的杆互相垂直地固定在竖直面内，上面分别穿有两个质量均为m的小球a和b，小球a、b间用一根长为L的细直棒相连，初始时用手控制住小球a，使得细直棒与竖直杆之间的夹角，某时刻起松手，则：
（1）当细直棒与竖直杆之间的夹角为60°时，小球a、b的速度大小之比________；
（2）当小球a即将到达竖直杆的底部时，小球a的速度大小为________。
11、如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为，已知木板足够长，g取，则：
（1）小物块与长木板间动摩擦因数________；
（2）在整个运动过程中，整个系统因摩擦而产生的热量为________J．
12、某物理兴趣小组做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，但照片上有一破损处，已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度g取．
（1）若以拍摄的第1点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则照片上破损处小球的位置坐标为________；
（2）小球做平抛运动的初速度大小为________；
（3）另一个实验小组的同学正确地进行实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，以为横轴，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度________m/s．
13、如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带．已知打点计时器频率为50Hz．
（1）根据纸带所给数据，打下C点时重物的速度为________m/s（结果保留三位有效数字）；
（2）某同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图象，并求出图线的斜率k，如图乙、丙所示，由图象可知a的质量________b的质量（选填“大于”或“小于”）；
（3）通过分析发现造成值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量，当地重力加速度，求出重物所受的平均阻力______N（结果保留两位有效数字）
四、计算题（共3小题，14题12分，15题10分，16题14分）
14、如图所示，粗糙水平地面与半径为的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为的小物块在水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取．求：
（1）小物块运动到B点时速度大小；
（2）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小；
（3）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离；
15、如图甲所示是游乐园里常见的“旋转秋千”游乐项目，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上，绳子下端连接座椅，游客坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将“旋转秋千”简化为如图乙所示的模型，将人和座椅看作质点，总质量为，圆盘的半径，绳长，当人和座椅随圆盘一起以恒定的角速度转动时，绳子与竖直方向的夹角，圆盘离地面的高度为．重力加速度g取，（结果可用根号表示）
（1）若此时某游客的手机从手中自由脱落，求手机滑落瞬间的速度大小；
（2）若已知该手机的质量为200g，求手机落地时重力的瞬时功率；
16、如图所示，电动机带动倾角为的传送带以的速度逆时针匀速运动，传送带下端点C与水平面CDP平滑连接，B、C间距；传送带在上端点B恰好与固定在竖直平面内的半径为的光滑圆弧轨道相切，一轻质弹簧的右端固定在P处的挡板上，质量可看成质点的物块靠在弹簧的左端D处，此时弹簧处于原长，C、D间距，PD段光滑，DC段粗糙。现将物块压缩弹簧至一定距离后由静止释放，物块经过DC冲上传送带，经B点冲上光滑圆弧轨道，通过最高点A时对A点的压力为8N．上述过程中，物块经C点滑上传送带时，速度大小不变，方向变为沿传送带方向。已知物块与传送带间的动摩擦因数为、与CD段间的动摩擦因数为（取重力加速度大小，，）。求：
（1）物块在圆弧轨道的B点时的速度；
（2）物块在传送带上运动的过程中，带动传送带的电动机由于运送物块多输出的电能E；
（3）如果将传送带调整为以的速度顺时针匀速运动，重新将物块压缩弹簧至相同的距离后由静止释放，则物块在整个运动过程中在CD段因摩擦产生的热量是多少？
2023级高一下学期期中考试物理参考答案
1、B 2、A 3、B 4、C 5、AC 6、BD 7、BC 8、BC
9、（1）；（2）
10、（1）；（2）（或写成）
11、（1）0.5；（2）72
12、答案：（1）（60cm，60cm）；（2）2m/s；（3）
13、答案：（1）2.25；（2）大于；（3）0.031
14、（12分）解析：（1）小物块在水平面上从A运动到B的过程中，根据动能定理有
可得
（2）由向心力公式
可得
由牛顿第三定律可知，
小物块对轨道B点的压力
（3）小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，则有
可得
小物块离开D点做平抛运动，有
可得
水平位移为
15、（10分）解析：
（1）根据题意，由牛顿第二定律有
由几何关系可得
联立解得
（2）手机滑落后做平抛运动，由几何关系可得，
竖直方向下落高度为
手机在竖直方向做自由落体运动，手机落地时的竖直分速度满足
解得
手机落地时重力的功率为
解得
16、（14分）解析：
（1）M通过A点时，由牛顿第二定律得：
解得
从B到A由动能定理得：
解得
（2），M在传送带上运动时由于小于传送带速度，可知M一直做加速运动，
由，解得
由公式：，解得
由，解得
传送带在时间t内的位移：
由于M对传送带有沿传送带向下的摩擦力，要维持传送带匀速运动，故电动机要额外克服摩擦力做功，
则多输出的电能
（3）根据第（2）问可知，物块到达C点时速度大小为，
设物块在传送带上向上滑动的加速度大小为，有
，解得，
上滑距离，物块减速到零之后开始沿传送带加速下滑。
设下滑加速度大小为，由牛顿第二定律可知，故物块返回到C点时速度大小没变，还是，
则物块从C点往D点返回时，由动能定理
解得
则物块在CD段往返过程中摩擦产生的热量
（或者使用能量守恒来解，弹簧的初始弹性势能，由于物块在传动带上往返的过程没有损失掉机械能，故最终弹簧的初始弹性势能全部通过CD段往返摩擦损失，故摩擦生热
）
