2021-2022学年福建省厦门外国语学校高一（下）期中物理试题含答案

厦门外国语学校2021-2022学年第二学期高一期中考试

物理试题

本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分为100分。考试用时75分钟。

注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置上，用2B铅笔将自己的准考证号填涂在答题卡上。

2.选择题每小题选出答案后，用2B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；在试卷上做答无效。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4.考生必须保持答题卡的整洁和平整。

第Ⅰ卷（选择题）

一、单选题（每小题4分，共计16分）

1.在刚刚结束的第24届冬季奥林匹克运动会上，我国运动员奋力拼搏，展现了更高、更强、更快、更团结的奥林匹克精神。在自由式滑雪女子大跳台项目上，我国18岁的小将谷爱凌以1620跳的高难度动作力压群芳，拿到了金牌。下面相关叙述正确的是（    ）

A.裁判在对谷爱凌1620跳的动作进行裁定时可以将运动员看成质点

B.谷爱凌起跳后到达最大高度时的速度为零

C.该项目不受天气环境的影响，随时可以进行比赛

D.该项目在完成的过程中不满足机械能守恒

2.图中的是一个固定的光滑轨道，其中是直线部分，为半圆弧，与弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（    ）

A.滑块不能到达Q点

B.滑块到达Q点后，将自由下落

C.滑块到达Q点后，又沿轨道返回

D.滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出

3.如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动。则下列关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的说法，正确的是（    ）

A.F不变、v减小  B.F增大、v不变

C.F增大、v增大  D.F增大、v减小

4.据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到2022年，全省高铁建成和在建里程达到3900千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（    ）

A.动车启动过程所受合外力不变

B.动车位移为

C.平均速度为

D.动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动

二、多选题（每小题6分，共计24分）

5.“乐高”是老少皆宜的智力玩具，甲图为“乐高”玩具中的一种传动机构，乙图是其简化模型。已知两个大轮半径相等且大轮半径和小轮半径之比为，左右两轮靠皮带传动且不打滑。A、B分别是两个大轮边缘上的点，下列说法正确的是（    ）

A.因为左右两轮是靠皮带传动的，所以A、B两点的线速度大小相等

B.A、B两点周期之比是

C.A、B两点向心加速度大小相等甲

D.A、B两点的角速度之比是

6.如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（    ）

A.A比B后落入篮筐

B.A、B运动的最大高度相同

C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小

D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同

7.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力.关于此过程，下列说法正确的有（    ）

A.物体重力势能减少量一定大于W

B.弹簧弹性势能增加量一定小于W

C.物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W

D.若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W

8.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（    ）

A.此时绳子张力为

B.此时圆盘的角速度为

C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心

D.此时烧断细线，A仍相对盘静止，B将做离心运动

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（每空2分，共计18分）

9.（1）厦门中学生助手在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的_________.

A.实心小铁球 B.空心铁球 C.实心小木球 D.3以上三种球都可以

（2）在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要水平，且要求小球要从_________释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球平抛的初速度大小为_________m/s。小球在B点的竖直分速度大小为_________m/s，小球在B点的合速度大小为_________m/s。（g取）

10.厦门中学生助手的同学利用如图甲所示的实验装置，通过打点计时器探究弹簧的弹性势能与形变量的关系。弹簧右端固定在木板上，小车紧靠弹簧左端，但与弹簧不拴接，弹簧与长木板平行。

（1）实验中，为了可以将弹簧对小车的弹力看成是小车所受的合外力，需要进行的一项必须且正确的操作是_________（选填选项前的字母）

A.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带，轻推一下小车，观察断小车是否做匀速运动垫木

B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

（2）在弹簧处于原长的情况下，标记小车右侧边缘（即弹簧左端）的位置O，然后用水平力推小车，将弹簧压缩，标记小车右侧边缘的位置A，测量__________________即为弹簧的形变量x；给打点计时器通电，撤去推力，弹簧将小车推出。

图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s则小车获得的最大速度__________m/s（保留3位有效数字）。

（3）在弹簧弹性范围内改变弹簧形变量x，得到了若干组x与小车最大速度v的数据，并求出小车动能。利用数据首先绘制图像，如图丙A所示；进一步利用数据又绘制出图像，如图丙B所示。结合图像及能量守恒定律，则弹簧弹性势能与形变量的关系是__________________。

四、解答题（共42分）

11.在冰雪覆盖大地的冬季，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动。假设在水平的雪地上，厦门中学生助手从距雪地高1.25m处水平抛出一个雪球，雪球的落地点与抛出点的水平距离为2.5m。不计空气阻力，重力加速度取，求：

（1）雪球平抛时的初速度；

（2）雪球落地时的速度大小及方向；

（3）雪球抛出0.2s内发生的位移大小。

12.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速度大小为g。

（1）若，小物块受到的摩擦力恰好为0，求；

（2）当时，小物块仍与罐壁相对静止，求小物块受到的摩擦力的大小和小物体对陶罐的压力大小。

13.如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为，图中，滑块与间动摩擦因数为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，重力加速度取。现调节h的大小，让滑块从斜轨道最高点由静止释放，请你替厦门中学生助手求：

（1）物体在段克服摩擦力做的功。

（2）若，滑块能否到达点?若能，求滑块对点压力大小。

（3）若要保证滑块第一次到达竖直圆轨道时不脱离圆环，求斜轨道高度h调节的范围。

参考答案：

1.D

【解析】

【详解】

A.裁判在对运动员的动作进行裁定时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，A错误；

B.谷爱凌起跳后为斜抛运动，所以到达最大高度时速度不为零，B错误；

C.降雪带来的新增积雪，会使赛道表面松软，摩擦力增大，不利于选手发挥，C错误；

D.该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其它力做功，机械能不守恒，D正确。

2.A

【解析】

【详解】

滑块不受摩擦力，假设能到达Q点，重力做功为零，从P到Q由动能定理知，在Q点的速度为零。

又由于本题的圆周运动相当于轻绳模型，而恰好能做圆周运动的条件是：在最高点重力完全提供向心力，即最高点速度不为零。

所以本题不符合圆周运动的条件，假设不成立，则不能到达Q点。

故选A。

3.D

【解析】

【详解】

设绳子与竖直方向上的夹角为，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有

因为增大，则增大

设拉力作用点的移动速度v，物体A向上运动的速度为，则

由于恒定，因为增大，则v减小

故选D。

4.B

【解析】

【详解】

A.动车的功率恒定，根据

可知v增大，动车的牵引力减小，受到的合力

将减小，A错误；

B.在整个运动过程中，根据动能定理可得

解得

B正确；

CD.根据牛顿第二定律可知

由于牵引力F减小，则动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的变加速运动，其平均速度，CD错误。

故选B。

5.BD

【解析】

【详解】

A.依题意，设小轮边缘上有一点C，C和B是靠皮带传动，所以B、C的线速度大小相等，

C和A同轴转动，所以C和A具有相同的角速度，根据

可知，A的线速度大于B的线速度，故A错误；

B.A和C的周期相等，而B和C的线速度相等，有

故B正确；

C.A、B两点向心加速度之比为

故C错误；

D.根据

可知

故D正确。

故选BD。

6.AD

【解析】

【详解】

AB.若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，故A正确，B错误；

C.因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，故C错误；

D.由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。

故选AD.

7.AD

【解析】

【详解】

AB.根据能量守恒定律可知，在此过程中减少的重力势能

所以物体重力势能减少量一定大于W，但不能确定弹簧弹性势能增加量与W的大小关系，故A正确，B错误；

C.支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少W，故C错误；

D.若将物体从A处由静止释放，从A到B的过程，根据动能定理

故D正确。

故选AD。

8.AB

【解析】

【详解】

ABC.两物块A和B随着圆盘转动时，由合外力提供向心力，则

B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对圆盘沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得

解得

故AB正确，C错误；

D.烧断绳子瞬间A物体所需的向心力为

此时烧断绳子，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。

故选AB。

9.A      同一位置静止      1.00      0.75      1.25

【解析】

【详解】

（1）[1]在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择质量较大而体积较小的球，则可选择实心小铁球，故选A。

（2）[2][3]在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要水平，且要求小球要从同一位置静止释放；

[4]根据

可得

[5]小球平抛的初速度大小为

[6]小球在B点的竖直分速度大小为

[7]小球在B点的合速度大小为

10.B   长度   1.22  

【解析】

【分析】

【详解】

解：（1）[1]实验中，小车下滑时，受到摩擦阻力的作用，为了可以将弹簧对小车的弹力看成是小车所受的合外力，需要进行的一项必须且正确的操作是：

A.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动，这样就把纸带与打点计时器的摩擦力忽略，平衡摩擦力不够，A错误；

B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，这样平衡摩擦力较好，B正确。

故选B。

（2）[2]弹簧处于原长时，小车右侧边缘为O点，弹簧压缩后小车右侧边缘为A点，因此测量的长度，即为弹簧的形变量x。

[3]打点周期是，小车获得的最大速度

（3）[4]由能量关系可得

图丙A是动能与x形变量成二次函数关系，图象是抛物线；图丙B是小车的动能与成正比关系。因此由能量守恒定律，即

则有弹簧的弹性势能与形变量的关系是

11.（1）5m/s；（2），方向与水平方向成45°；（3）

【解析】

【详解】

（1）依题意，根据平抛运动规律

代入题中数据求得，雪球平抛运动时间及初速度为

，

（2）雪球落地时的速度大小

速度与水平方向夹角

即

（3）雪球抛出0.2s内发生的位移大小

12.（1）；（2），

【解析】

【详解】

（1）小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，当物块受到的摩擦力恰好等于零时，物块受到的重力与罐壁的支持力的合力提供向心力，如图所示，则有

解得

（2）当时，小物块仍与罐壁相对静止，物块受到的摩擦力沿陶罐壁的切线方向向下，设摩擦力大小为，罐壁的支持力为，如图所示

对物块，在水平方向有

在竖直方向有

代入数据，联立解得摩擦力大小为

罐壁的支持力大小为

由牛顿第三定律可得，小物体对陶罐的压力大小为。

13.（1）0.75J；（2）1N；（3）或

【解析】

【详解】

（1）物体在段克服摩擦力做的功

（2）若滑块能够到达F点，则由动能定理可得

解得，即，则能够达到F点

在F点，竖直方向有

解得

（3）若滑块恰好过F点时，有

滑块的动能为

由动能定理可得

解得

若滑块恰好到达竖直圆轨道圆心高度，由动能定理可得

解得

若要保证滑块第一次到达竖直圆轨道时不脱离圆环，斜轨道高度h调节的范围为或。