文档文本内容
威远中学校 2025 级高一下期第二次(期中)学情调研
物理试题
本试卷共 4 页。全卷满分 100 分,检测时间为 75 分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2、选择题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干
净后,再选涂其他答案。不能答在试题卷上。
3、非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4、检测结束后,监考人员将答题卡收回。
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是最符合题目要求。
1. 下列各组物理量中,全部属于矢量的是(
)
A. 速率 功率
B. 力 功
C. 动能 速度
D. 动量 冲量
【答案】D
【解析】
【详解】A.速率是速度的大小,仅含大小无方向,属于标量;功率仅含大小无方向,属于标量,故 A 错
误;
B.力既有大小又有方向,属于矢量;功只有大小,没有方向,属于标量,故 B 错误;
C.动能仅与速度大小有关,无方向,属于标量;速度既有大小又有方向,属于矢量,故 C 错误;
D.动量
,速度为矢量,因此动量既有大小又有方向,属于矢量;冲量
,力为矢量,因此冲
量既有大小又有方向,属于矢量,故 D 正确。
故选 D。
2. 如图所示,一物块与斜面相对静止一起向右匀速运动。关于该过程中物块受到的各力做功情况,下列说
法正确的是(
)
A. 重力做正功
B. 摩擦力做正功
C. 支持力做正功
D. 合外力做正功
【答案】C
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【解析】
【详解】A.在竖直方向上物体没有位移,重力不做功,故 A 错误;
B.物体所受摩擦力沿斜面向上,物体水平向右运动,摩擦力与位移的夹角是钝角,摩擦力做负功,故 B 错
误;
C.物体所受支持力垂直斜面向上,物体水平向右运动,支持力与位移的夹角是锐角,支持力做正功,故 C
正确;
D.物体向右匀速运动,速度不变,动能不变,合外力做功为零,故 D 错误。
故选 C。
3. 下列说法正确的是(
)
A. 物体做匀速圆周运动时,合力一定是恒力
B. 相互作用的一对静摩擦力做功之和一定为 0
C. 作用力做正功,反作用力一定做负功
D. 引力常量
的单位是
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体做匀速圆周运动时,合力提供向心力,方向始终指向圆心、时刻变化,是变力,A 错误;
B.相互作用的一对静摩擦力等大反向。在两个物体保持相对静止共同运动的常见情况下,它们的位移相同,
因此一个力做正功,另一个力做等量的负功,总功为 0。B 正确;
C.作用力与反作用力作用在两个不同物体上,两个物体的位移无必然关联,作用力做正功时,反作用力可
能做正功、负功或不做功,C 错误;
D.根据万有引力公式有
可得
故 G 的单位是
,D 错误。
故选 B。
4. 物体受到方向不变的力 F 作用,其中力的大小随时间变化的规律如图所示,则力 F 在 4s 内的冲量大小为
(
)
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A. 2N·s
B. 4N·s
C. 6N·s
D. 8N·s
【答案】C
【解析】
【详解】根据 I=Ft 可知,力 F 的冲量等于 F-t 图像与坐标轴围成的“面积”,则力 F 在 4s 内的冲量大小为
故选 C。
5. 2024 年 5 月,太阳爆发大规模耀斑,引发地磁暴,使得近地航天器受到的阻力变大。此后某航天器轨道
高度缓慢降低,但仍可近似为圆形轨道。在降轨过程中,该航天器(
)
A. 线速度大小逐渐减小
B. 周期逐渐减小
C. 向心加速度大小逐渐减小
D. 机械能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由
得
,可知轨道半径 减小,线速度 增大,A 错误;
B.由
得
,可知 减小,周期
减小,B 正确;
C.由
得
,可知 减小,向心加速度 增大,C 错误;
D.依题意,近地航天器受到的阻力变大,根据功能关系知阻力做负功,机械能减少,D 错误。
故选 B。
6. 下列各种运动过程中,说法正确的是(忽略空气阻力)(
)
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A. 将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,箭的机械能守恒
B. 过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程,过山车的机械能守恒
C. 在一根细线的中央悬挂着一个物体,双手拉着细线慢慢分开的过程,物体的机械能守恒
D. 手握内有弹簧的圆珠笔,笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程,圆珠笔的机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程中,人对弓和箭做功,将生物能转化为弓的弹性势能,系统的
机械能增加,故箭的机械能不守恒,故 A 错误;
B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程,动能不变,重力势能增加,机械能增加(动力做正功),
故机械能不守恒,故 B 错误;
C.在一根细线的中央悬挂着一个物体,双手拉着细线慢慢分开的过程,双手拉力做正功,且物体位置升高
(绳长不变,两端水平距离增大,悬挂点上升),重力势能增加,动能不变,机械能增加,故机械能不守恒,
故 C 错误;
D.手握内有弹簧的圆珠笔,笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程,对于圆珠笔(包含弹簧)系统,桌面
的支持力作用点无位移不做功,只有重力和系统内的弹力做功,弹性势能转化为动能和重力势能,故圆珠
笔的机械能守恒,故 D 正确。
故选 D。
7. 一条长为 l、质量为 m 的均匀链条放在光滑水平桌面上,其中有三分之一悬在桌边,如图所示,在链条
的另一端用水平力缓慢地拉动链条,当把链条全部拉到桌面上时,下列说法中正确的是(
)
A. 物体的动能增加了
mgl
B. 物体的重力势能增加了 mgl
C. 物体的机械能减少了 mgl
D. 物体克服重力所做的功为
mgl
【答案】D
【解析】
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【分析】
【详解】A.因为是缓慢拉动,所以物体动能不变,故 A 错误;
B.根据功能关系,重力势能的增加量等于克服重力做的功,所以:
故 B 错误;
C.物体动能不变,重力势能增加了
,所以机械能增加了
,故 C 错误;
D.根据 B 选项分析物体克服重力所做的功为
,故 D 正确。
故选 D。
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8. 如图所示,细线一端固定在 点,另一端拴一小球。将小球从细线水平且伸直的位置由静止释放,在小
球运动到最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是(
)
A. 小球重力的功率逐渐增大
B. 细线拉力的功率始终为 0
C. 所受合力的冲量水平向左
D. 细线上拉力冲量水平向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A.释放时,小球速度为 0,此时重力的功率为 0,在最低点,速度与重力方向垂直,小球在最低
点重力的功率也为 0,可知,小球运动到最低点的过程中,重力的功率先增大后减小,故 A 错误;
B.细线的拉力方向始终与速度方向垂直,可知,细线拉力的功率始终为 0,故 B 正确;
C.根据动量定理有
可知,小球运动到最低点的过程中,小球所受合力的冲量水平向左,故 C 正确;
D.结合上述,小球所受合力的冲量水平向左,重力的冲量方向竖直向下,根据矢量合成可知,细线上拉力
冲量方向斜向左上方,故 D 错误。
故选 BC。
9. 以下四个图中,系统动量守恒的是(
)
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A. 图甲:在光滑的水平面上,子弹射入木块的过程(子弹与木块为系统)
B. 图乙:剪断细线,弹簧恢复原长的过程(弹簧与木块为系统)
C. 图丙:木球与铁球通过细线连接,在水中匀速下降;细线断裂后,两球在水中运动的过程,且木球尚未
露出水面,铁球尚未沉至水底(木球与铁球为系统)
D. 图丁:木块沿光滑固定斜面,由静止下滑的过程(木块与固定斜面为系统)
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在光滑的水平面上,子弹射入木块的过程,对子弹与木块构成的系统,所受外力的合力为 0,
则系统动量守恒,故 A 正确;
B.剪断细线,弹簧恢复原长的过程,对弹簧与木块构成的系统,速度增大,动量增大,系统动量不守恒,
故 B 错误;
C.木球与铁球通过细线连接,在水中匀速下降,重力与浮力平衡,细线断裂后,两球在水中运动的过程,
且木球尚未露出水面,铁球尚未沉至水底,对木球与铁球构成的系统,所受外力的合力为 0,则系统动量守
恒,故 C 正确;
D.木块沿光滑固定斜面,由静止下滑的过程,木块匀加速下滑,斜面处于静止,对木块与固定斜面构成的
系统,所受外力的合力不为 0,则系统动量不守恒,故 D 错误。
故选 AC。
10. 如图所示,光滑斜轨道 AB 和一条足够长的粗糙水平轨道 BC 平滑连接,质量为 5kg 的物块乙静置在水
平轨道的最右端,质量为 1kg 的物块甲从斜轨道上距离 BC 竖直高度为
处由静止下滑,滑下后与物
块乙碰撞。已知两物块与水平轨道 BC 之间的动摩擦因数均为 0.2,物块甲和乙均可视为质点,它们之间的
每次碰撞均为弹性碰撞,重力加速度
。下列判断正确的是(
)
A. 甲和乙第一次碰撞后甲沿光滑斜轨道上升的高度为 1.0m
B. 甲和乙第二次碰撞时乙已经停止在水平轨道上
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C. 甲和乙第二次碰撞时乙仍在向左滑行
D. 甲和乙总共会发生 2 次碰撞
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物块甲的下滑过程有
得
甲和乙第一次弹性碰撞时有
,
得
,
此后甲滑上光滑斜轨道,有
得
,故 A 错误;
BC.物体甲第二次滑入水平轨道时的速度为
,在粗糙平面上
物体乙第一次向左滑行的距离为
运动时间
甲在斜面上的加速度
,则在斜轨道 AB 上的运动时间
甲在平面上滑行至停下所用时间为
甲在平面上滑行至乙停下的地方有
解得
,另一解不符合题意舍去
由于
,故甲是在乙停下以后和它发生的第二次碰撞,故 B 正确、C 错误。
D.甲在水平面上运动 1m 后,有
再次发生弹性碰撞有
,
得
,
注意到甲和乙第二次碰撞后
,故甲和乙只发生了两次碰撞,故 D 正确。
故选 BD。
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三、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。其中,第 13~15 小题解答时请写出必要的文字说明、
方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某兴趣小组用甲图所示的装置研究平抛运动特点。
(1)击打弹簧片,小球 2 平抛的同时小球 1 竖直下落,如果______,最能说明小球 2 在竖直方向上的分运
动是自由落体运动。
A. 保持击打弹簧片的力度不变,改变小球距地面的高度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
B. 保持小球距地面的高度不变,用不同力度击打弹簧片,重复实验,发现两个小球总是同时落地
C. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
(2)小球 2 水平飞出后,用频闪照相机记录了小球在不同时刻的位置。乙图是照片中的一部分,频闪照相
频率为
,每个小正方形格子的边长为 ,则小球抛出初速度
______,
点的竖直分速度大小
______。
【答案】(1)C
(2)
①. 2fl
②.
【解析】
【小问 1 详解】
击打弹簧片,小球 2 做平抛运动,同时小球 1 做自由落体运动,为了减小实验误差,应多次实验,使小球 2
平抛运动的初速度不同,改变两小球的高度,即如果分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,重复
实验,发现两个小球总是同时落地,说明小球 2 在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
故选 C。
【小问 2 详解】
[1]频闪周期为
小球水平方向做匀速直线运动,则有
[2]小球竖直方向做自由落体运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则有
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12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重锤、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须
使用的两种器材是________。
A. 交流电源
B. 刻度尺
C. 直流电源
D. 天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、
B、C,测得它们到起始点 的距离分别为
、
、
。已知当地重力加速度为 ,打点计时器打点的周
期为
。设重锤的质量为
。从打 点到打 点的过程中。重锤的重力势能减少量
________,重锤
动能增加量
________。
(3)若某同学作出
图像如图丙所示,则当地重力加速度
________
(保留 3 位有效数字)。
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若
测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是________。
A. 重物的质量偏大
B. 交流电源的频率偏大
C. 交流电源的频率偏小
D. 重物下落时受到的阻力过大
【答案】(1)AB
(2)
①.
②.
(3)9.76
(4)C
【解析】
【小问 1 详解】
打点计时器需要用到交流电源。验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,两端都有质量,可以约
去,不需要天平测量质量。测量点迹间的距离要用刻度尺。
故选 AB。
【小问 2 详解】
[1] 从打 点到打 点的过程中。重锤的重力势能减少量
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[2] 重锤在 B 点的速度为
重锤动能增加量
【小问 3 详解】
根据机械能守恒定律有
变形可得
则图像的斜率为
整理解得
【小问 4 详解】
A.根据需要验证的机械能守恒定律的表达式
可知,重物的质量可以约去,与重物的质量无关,故 A 错误;
BC.根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度有
,若交流电源的频率偏大,
瞬时速度的真实值偏大,瞬时速度的测量值偏小,会使计算出的重物的动能的增加量小于重力势能的减少
量;若交流电源的频率偏小,瞬时速度的真实值偏小,瞬时速度的测量值偏大,会使计算出的重物的动能
的增加量大于重力势能的减少量,故 B 错误,C 正确;
D.重物下落时受到的阻力过大,则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量,故 D 错误。
故选 C。
13. 一质量 m=180kg 的电动汽车在平直的公路上由静止匀加速启动,8s 末达到额定功率 7.2kW,之后保持
额定功率运动,该汽车在启动过程中的 v—t 图像如图 所示。已知电动汽车在启动过程中所受阻力不变,重
力加速度
。求:
(1)汽车受到的阻力大小;
(2)汽车在 8s~18s 内的位移大小。
【答案】(1)
(2)95.5m
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【解析】
【小问 1 详解】
当牵引力与阻力的大小相等时,汽车的速度达到最大值,功率为额定功率,则有 F=f,P= Fvmax
解得
【小问 2 详解】
汽车在 8s~18s 内做变加速运动,根据动能定理有
其中
结合上述解得位移大小 x=95.5m
14. 如图所示,水平转台上有一质量为 m 的小物块,用长为 L 的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上,
细线与转轴间的夹角为 ,系统静止时,细线刚好伸直但绳中张力为零。已知物块与转台间动摩擦因数为
,重力加速度用 g 表示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离
开转台的过程中,求:
(1)绳子刚好对物块有拉力时,转台的线速度的大小;
(2)转台对物块支持力刚好为零时,转台的周期。
【答案】(1)
;(2)
【解析】
【详解】(1)绳子刚有拉力时有
物块做匀速圆周运动的半径
解得
(2)转台对物块支持力恰好为零时,设绳子拉力为 T,对物块受力分析得
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物块做匀速圆周运动的半径
解得
15. 如图所示,
为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道,半径
。长度
的水平传送带,
左端与圆弧轨道最低点 连接,右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端
处开口且略微
错开的竖直圆轨道。一质量
的滑块(视为质点),从圆弧轨道最高点
处静止释放。已知滑块与传
送带表面的动摩擦因数
,与
右侧平台间的动摩擦因数
左侧平台光滑,
。轻弹簧初始为原长,左端与轻质挡板连接,右端固定,其劲度系数
。弹簧弹
性势能的表达式
( 为弹簧形变量),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计通过各连接处的能量
损失,重力加速度
。求:
(1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对 处的压力大小;
(2)若传送带以
顺时针转动,圆轨道光滑,要使滑块第一次冲上圆轨道后不脱离圆轨道,圆轨
道的半径 满足的条件;
(3)若传送带以
逆时针转动,滑块与圆轨道间的动摩擦因数
,滑块从
处进入圆轨道后,
在始终沿轨迹切线方向的外力作用下,沿轨道做匀速圆周运动,运动一周后撤去外力,继续向右滑动,与
位于平台
处的轻质挡板相撞并粘连,滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产
生的热量。
【答案】(1)
;
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(2)
或
;
(3)
【解析】
【分析】
【小问 1 详解】
滑块从 A 到 B 机械能守恒
解得
在 B 点
解得
,根据牛顿第三定律可知滑块对 B 点处的压力大小为 30N。
【小问 2 详解】
传送带顺时针转动,
,滑块在传送带上做匀减速运动,加速度
滑块减速到与传送带共速的位移
解得
滑块第一次冲上圆轨道过 C 时的速度为
滑块不脱离圆轨道分两种情况: ① 能通过圆轨道最高点,最高点满足
从 C 到最高点机械能守恒
联立得
② 不超过圆轨道圆心高度,滑出不脱离,上升最大高度
,即
得
综上可得圆轨道的半径满足的条件为
或
。
【小问 3 详解】
传送带逆时针转动,滑块向右匀减速,到达 C 点速度满足
得
滑块在传送带上向右运动过程运动时间
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传送带向左位移
相对位移
在传送带上产生的热量
设滑块从 C 点开始在圆轨道上做匀速圆周运动时转过角度为 ,由法向合力提供向心力有
利用微元法,整个圆周运动过程克服摩擦力做功
代入
,可得在圆周运动过程中产生的热量
在平台上滑块从 C 点到弹簧压缩到最短过程中,设弹簧最大压缩量为 ,由能量守恒得
解得
滑块在平台上总路程
在平台上产生的热量
总摩擦生热
。
【点睛】