福建省师大附中2022学年高一物理下学期期中试题

福建师大附中2022-2022学年第二学期期中考试卷高一物理（完卷时间：90分钟；满分：100分）说明：本试卷共三大题，15小题，另有附加题一题。请把答案写在答卷上。考试结束后，只要上交答卷。第I卷（选择题共44分）一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）O′O第1题图1．一薄圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴OO′转动，如图所示。在圆盘上放置一小木块。当圆盘匀速转动时，木块相对圆盘静止。关于木块的受力情况，下列说法正确的是A．木块受到圆盘对它的静摩擦力，方向指向圆盘中心B．由于木块相对圆盘静止，所以不受摩擦力C．由于木块运动，所以受到滑动摩擦力D．由于木块做匀速圆周运动，所以，除了受到重力、支持力、摩擦力外，还受向心力2．某同学将丢在地面的物理必修2课本捡到桌面历时约1s，该同学捡起课本过程中所用力的平均功率最接近下列哪个数值A．0.3瓦B．3瓦C．30瓦D．300瓦第3题图3．动车组是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加4节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则3节动车加7节拖车编成的动车组的最大速度为A．120km/hB．180km/hC．240km/hD．300km/h第4题图4．如图所示，半径分别为r和R的两根圆柱靠摩擦传动，已知R=2r，A、B分别在大、小圆柱的边缘上，O2C=r，若两圆柱之间没有出现打滑现象，则A、B、C三点的角速度的比值分别为A．2∶1∶2B．2∶2∶1C．1∶1∶2　D．1∶2∶15.如图所示，物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，第二次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，AC＝CB。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处能量损失，则在物块沿两轨道下滑至B点时的速率，判断正确的是8\n第5题图A．物块沿1轨道滑至B点时的速率大B．物块沿2轨道滑至B点时的速率大C．物块两次滑至B点时速率相等D．无法判断6．如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图，运动至A点时速度大小为v0，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为v0，但相对于A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中..v0v0AB第6题图A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧B．物块的动能可能先增大后减小C．B点的加速度与速度的夹角小于90°D．物块的速度大小可能为二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共计20分。在每小题给出的四个选项中，至少有二个选项符合题意。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的不得分)7．如图所示，下列说法正确的是（均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量）第7题图A．甲图中，物体A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能不变8．在空中某点将三个相同小球以相同的速率v分别水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，不计空气阻力，下列说法正确的是A．三个小球重力做功相同B．三个小球落地时的速度大小相等C．竖直下抛的小球的重力平均功率最大D．三个小球落地时重力的瞬时功率相同9．升降机底板上放一质量为10kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直上升6m时，速度8\n达到10m/s，则此过程中(重力加速度g取10m/s2)A．合外力对物体做功600JB．物体的重力势能增加600JC．升降机对物体做功500JD．物体的机械能增加1100J第10题图10．如图所示为一条河流，河水流速为v，一只船从A点先后两次渡河到对岸，船在静水中行驶的速度为u，第一次船头向着AB方向行驶，渡河时间为t1，船的位移为s1；第二次船头向着AC方向行驶，渡河时间为t2，船的位移为s2。若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等，则有A．t1＝t2　B．t1<t2C．s1<s2D．s1>s2第II卷（非选择题共56分）三、实验题（共10分）11．某同学利用如图11（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．图11（乙）是他认为较理想的一条纸带，O点是打点计时器打出的第一个点（初速为零），A、B、C、D、E、F点是纸带上相邻的点．他们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算，测量记录见下表图11（甲）图11（乙）计数点ABCDEFh/cm6.99.4712.4015.7119.4123.49(1)距离h的记录中不符合有效数字读数的一组是(填写计数点名称)．(2)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是　　（填选项对应的字母）(3)打点计时器的频率为50Hz，则计时器打下C点时，重物的速度大小为m/s；(4)计数点C、D、E与O点之间的距离分别用hC、hD、hE表示，打点计时器的打点周期用T表示，若重物质量为m，重力加速度为g，则从O到D重物动能的增加量ΔEk8\n＝；O到D重物重力势能的减少量ΔEP＝。(ΔEk、ΔEP均用hC、hD、hE、T、m、g符号表示)．四、计算题（4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位。）12.（10分）第12题图HxAh如图，一个小球沿光滑固定轨道从A点由静止开始滑下。已知轨道的末端水平，距水平地面的高度h=3.2m，小球落地点距轨道末端的水平距离x=4.8m。重力加速度取g=10m/s2，求：（1）小球离开轨道时的速度大小；（2）A点离地面的高度H.13．（10分）距沙坑高h=7m处，以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.4m深处停下。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度H；v0沙坑h=7m第13题图（2）物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少？14．（12分）如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为s=1m，斜面倾角为θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求：（1）求物体与斜面间的动摩擦因数；Av0)θh··CB第14题图（2）若设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，求C8\n点相对水平地面的高度h。15．（14分）如图所示，质量为m=0.4kg的小钢球（可视为质点）从左侧光滑斜面上高度h=3.6m的A处由静止滑下，经过水平粗糙直道BC，进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，轨道半径为R=0.4m，第一次通过轨道最高点P后，从轨道最低点C进入水平粗糙直道CD，继而冲上右侧光滑斜面DE；斜面DE足够长且倾角θ＝30°，小钢球滑下斜面DE后，经DC第二次通过轨道最高点P后，从轨道最低点C进入水平直道CB，继而冲上左侧斜面AB；以此往复运动。已知水平直道BC和CD长均为L=2.0m，小钢球与水平直道之间的动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。（每次经过轨道连接处B和D的能量损失均忽略不计）求：（1）小钢球第一次通过C点时速度vc的大小；hPLmBCDORLAE)θ第15题图（2）小钢球第一次通过P点时，受到轨道弹力的大小；（3）小钢球在竖直平面内做完整圆周运动的次数。五、附加题（本题10分，基本答对才能得分。只有必做部分能得80分以上的，本题才能加入总分，总分最多加到100分。）16．（10分）如图所示，质量不计的竖直放置（盘面与地面相垂直）的圆盘，盘面半径为r．圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为2m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B．放开盘让其自由转动，不计任何摩擦和阻力，求：(1)A球转到最低点时的线速度大小；8\nBAO第16题图(2)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度.（写出的表达式即可得分）8\n福建师大附中2022-2022学年第二学期高一物理期中考参考答案一、单项选择题题号12345678910答案ABBDCCCDABCBDAD11．（1）A(2)BCD(3)1.56m/s(4)；mghD12．（10分）（1）设小球离开轨道时的速度大小为v，对于平抛运动过程有x=vt………（2分）h=gt2………（2分）所以v==6m/s………………………………………………（1分）（2）对于小球在轨道上的运动过程，根据机械能守恒定律有mg(H-h)=mv2……………………………………………………（3分）所以H=h+=5m………………………………………………（2分）13．（10分）（1）设物体上升到最高点时离抛出点为H，由动能定理得……………………………………（2分）代入数据得H=5m………………………………………（2分）（2）设物体在沙坑中受到的平均阻力为f，陷入沙坑深度为d，从最高点到最低点的全过程中mg（H+h+d）—fd=0………………………………………（4分）代入数据得f=155N…………………………………………………（2分）14．（1）设物体与斜面间的滑动摩擦因数为μ，则物体上滑的加速度大小为a，由牛顿第二定律，可得mgsinθ+μmgcosθ=ma……………………………①（2分）由运动学公式，可得0-v02=-2a·s…………………………………………②（2分）由①、②式解得μ=0.25………………………………………………………（1分）（用动能定理解也行）（2）设物体返回经过C点时速度大小为v1，则对于物体由B到C，由动能定理有…③（4分）又…………………………………………………………④（2分）代入数据可得：h=0.24m……………………………………………………（1分）15．（1）从开始运动到第一次过C点：mgh-μmgL=mυc2………………（2分）解得υc=8m/s………………………………………………………………（1分）（2）从开始运动到第一次过最高点P：mg（h-2R）-μmgL=mυP2………（2分）8\n在P点：mg+F=m………（1分）解得F=44N…………………（1分）（3）若小球恰能过最高点，在最高点：在P点：mg=m………………………………………………………（1分）最高点到最低点：mυC2=2mgR+mυmin2……………………………（1分）从开始运动到恰能过最高点：mgh-μmgS=mυC2…………………………（2分）解得S=13m经过直道的次数：（取整数）……………………………（1分）解得n=3……………………………………………………（1分）16.（10分）解：（1）设A球转到最低点时，A、B两球的速度分别为vA、vB，由于圆盘转动过程中，只有两球重力做功，系统机械能守恒，减少的机械能等于增加的机械能………………………………（3分）因A、B两球转动过程中的角速度相同，得vA=2vB代入上式，解得……………………………………………………（2分）(2)如图，OA向左偏离竖直方向的最大角度，A、B两球的速度均为零，由系统机械能守恒定律得—ΔEpA=ΔEpB………………（3分）得4cosθ=1+sinθ……………………………（2分）8