重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题(图片版,含答案)

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重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题(图片版,含答案)

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秘密★启用前【考试时间:2024年5月16日14:30-16:00】
2024年重庆一中高 2026届高一下期半期考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。
1. 下列说法正确的是
A.经典力学适用于任何情况下的任何物体
B.物体做曲线运动时,所受的合外力一定是变力
C.汽车转弯时速度过大,会因离心运动造成交通事故
D.若一个系统动量守恒,则此系统内每个物体所受的合力一定都为零
2.篮球运动员接传来的篮球时,通常要伸出两臂迎球,手触到球瞬间顺势后引,这样可以减小
A.球的动量变化率
B.球对手的力的冲量
C.球的动量变化量
D.球的动能变化量
3.如图,光滑斜面体 OAB 固定在水平桌面上,两斜面的倾角分别为 α、β,α>β。两质量相同的物块 a、
b 在顶端 O 处由静止沿两斜面下滑,则两物块
A.到达底端时,速度相同
B.下滑至底端过程中,合外力的冲量相同
C.下滑至底端过程中,重力的平均功率相等
D.到达斜面底端时,物块 a 重力的瞬时功率较大
4. A、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,并以该方向为正方向,mA 1kg,mB 2kg ,
vA 6m/s , vB 3 m / s,A 追上 B 发生碰撞后,A、B 速度可能分别为下列的
A.5 m / s,3.5 m / s
B.2 m / s,5 m / s
C.3 m / s, 4 m / s
D. 2 m / s ,7 m / s
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2 3
5. 一宇宙飞船垂直于运动方向上的最大截面积为 S=5 m ,以 v=2.0×10 m/s 的相对速度进入一宇宙尘埃
3 -7
区域,设在该区域每 1m 内有 2 颗尘埃,每颗尘埃的平均质量为 m=2.0×10 kg。若尘埃碰到飞船后就
粘在飞船上,不计其他阻力,为保持飞船以原速率航行,飞船的牵引力应增加
A.4N B.8N C.12N D.16N
6. “嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时,周期为 T,速度大小为 v。已知月球半径为 R,引力常
量为 G,忽略月球自转的影响,下列选项正确的是
3v2T
A.月球的平均密度为
8G 2R3
3v3T
B.月球的平均密度为
8G 2R3
v3T
C.月球表面重力加速度为
R2
v2T
D.月球表面重力加速度为
2 R2
7.一辆质量为 m的汽车通过一段水平路面的v t 图如图所示,0 t1内汽车在正常道路所受的阻力为 f,
t1时刻开始进入阻力也恒定的泥沙路面,整个行驶过程中,汽车牵引力的功率恒定。则以下说法正确的

A.汽车在泥沙路面所受的阻力为2 f
B.汽车在 t4时刻开始走出泥沙路面
v f
C. t1 t3内,汽车的速度为
0 时,汽车的加速度大小为
2 m
v 4mv2
D.泥沙路面的长度为 x
0 t3 t
0
2
3 27 f
8.如图所示,水平轨道与竖直圆轨道底部相通,圆轨道的上方有一个缺口 CD,CD 关于通过圆轨中心
O 的竖直线对称,缺口的圆心角 COD 2 120 ,圆轨道的半径 R=1m。一质量为 m=0.4kg 的小球静
止在 A 点,在 F=7x(x 为物体的位移)的力作用下开始运动,到圆轨道最低点 B 时撤去 F,然后沿竖
直圆轨道上滑,不计一切摩擦,重力加速度 g 10m/s2 ,则
A.若小球恰好能过 C 点,则vC =0
B.若小球恰好能过 C 点,AB 两点间的距离 x= 2 m
C. 若小球恰好能过 C 点,离开 C 点后能上升的最大高度为 0.25m
D.若小球恰好能过 C 点,也恰好能无碰撞地回到 D 点后沿轨道落回
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二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得
4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。
9. 如图,从地面上方高 20m 处,将一小球以某初速度水平抛出后落地,不计空气阻力,重力加速度
g 10m/s2 ,则此过程中,下列说法正确的是
A.小球从抛出到落地时间为 2s
B.最初 1s 和最后 1s 内小球重力做的功相同
C.最初 1s 和最后 1s 内小球重力的冲量相同
D.最初 1s 和最后 1s 内小球动量的变化量不相同
10.如图,质量为M 、斜面长为 L、倾角为 的光滑斜面体放在光滑的水平面上,质量为 m 的物块从斜
面顶端由静止释放,当物块滑到斜面底端时,斜面体向左移动的距离为d ,则下列说法正确的是
A.物块和斜面体组成的系统机械能守恒
B.物块和斜面体组成的动量守恒
M
C. d Lcosθ
M m
m
D. d Lcosθ
M m
11.图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上,以此水平面为重力势能的零势能
面,质量为 0.1kg 的小球在弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上的恒定风力。以小球开
始下落的位置为原点 O,竖直向下为 x 轴正方向,在小球下落的过程中,小球重力势能随其位移变化关
系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度内,
劲度系数为 k=108N/m,重力加速度 g 取10m/s2,下列说法正确的是
A.小球下落的位置 O 到水平面的距离为 0.6m
B.小球下落过程中所受风力为 0.1N
C.小球刚接触弹簧时的动能为 0.45 J
2
D.小球的最大加速度大小为 9m/s
12.如图,一质量为 M 的光滑滑块静止于足够长的光滑水平面上,滑块由半径为 1.5R 的四分之一圆弧轨
道和长度为 0.5R 竖直轨道组成,圆弧轨道底端切线水平。一质量为 m 的小球(可视为质点),以初速
度 v0 4 gR 水平向右运动,在圆弧轨道运动时间为 t0 ,恰好能到达竖直轨道最高点。重力加速度为
g,则
A.小球的质量 m 与滑块的质量 M 之比为 3:1
B.小球到达最高点时的速度为2 3gR
C.小球与滑块分离时的速度为2 gR
15
D.从小球进入圆弧轨道到竖直轨道最高点的过程中,滑块移动的距离为3t0 gR R
8
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三、实验题:本大题共 2 小题,共 14 分。
13.(6 分)学校物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。AB 是倾斜轨道,BC 是一光滑轨
道,光电门 1 与光电门 2 固定在光滑轨道上,实验中使用的小球 a 的质量为 m1,小球 b 的质量为 m2,
a、b 两球直径相等。
(1)实验前需要将 BC 轨道调成水平,将小球 a 从轨道上的位置O1释放,a 球通过光电门 1、2 的挡光时
间分别为 t1与 t2,若 t1 t2 ,则需将轨道 C 端调 (选填“高”或“低”)。
(2)将小球 b 静置于光滑轨道上的位置O2 ,将小球 a 从位置O1释放,a 先后连续通过光电门 1 的挡光时
间分别为 t3 与 t4,b 通过光电门 2 的挡光时间为 t5 。若 a、b 碰撞过程动量守恒,则必须满足的关系
式为 。
(3)如果保持 a 的直径不变,逐渐增大 a 的质量,且 a、b 间的碰撞是弹性碰撞,则碰撞之前 a 的挡光时
间与碰撞之后 b 的挡光时间的比值会逐渐趋近于某一定值,该定值为 。
14.(8 分)实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重力加速度 g 取9.8m/s2,据此回
答下列问题:
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源(频率为 50Hz)、导线及
开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是 。(填正确答案前的字母标号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,在纸带上选取
连续打出的点 1、2、3、4、5、6,测出点 3、4、5 到起始点 0 的距离,如图乙所示。已知重物的质量
为m 1.00kg 。从打点 0 到打点 4 的过程中,重物的重力势能减少量 Ep J,动能增加量
E J,在误差范围内,若 Ek p 等于 Ek 则可验证重物下降过程中机械能守恒。(计算结果均
保留 3 位有效数字)
(3)在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点 0 的距离 h,计算对应计数点的重物速度 v,作出
v2 h图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为 (用 g 表示),也可以验证重物下落过程中机
械能守恒。
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四、计算题:本大题共 4 小题,共 46 分。解题时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出
最后结果的不得分。
1
15.(10 分)如图所示,半径为 R 的 光滑圆弧槽固定在水平面上,末端与水平面相切,质量为 3m 的小
4
球 B 静止在紧挨圆弧槽末端的水平面上。现将质量为 m 的小球 A 从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止
释放,与 B 碰撞后粘在一起,A、B 与水平地面的动摩擦因数均为 μ,已知重力加速度 g, 求:
(1)小球 A 滑到圆弧槽末端时(未与小球 B 发生碰撞),圆弧槽对球 A 的支持力大小;
(2)A、B 碰后在水平面上滑行的距离。
16.(10 分) 如图甲所示,一滑块随足够长的倾角为θ 37 的倾斜传送带一起向上匀速运动,滑块与传
7
送带之间的动摩擦因数 ,质量为 m=0.01kg 的子弹沿传送带向下射入滑块并留在其中(该过程时
8
间极短),取沿传送带向下的方向为正方向,子弹在整个运动过程中的 v-t 图象如图乙所示,已知传送
2
带的速度始终保持不变,重力加速度 g=10m/s ,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)滑块的质量;
(2)子弹打入后,滑块与传送带摩擦产生的热量。
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17.(12 分)如图所示,长度为 4L 的轻绳 a 一端固定在 Q 点,另一端连接质量为 2m 的小球,另一足够
长的轻绳 b 一端与小球相连后跨过与 Q 点等高的定滑轮 P,另一端连接质量为 m 的物块,滑轮 P 与 Q
点相距 5L。将小球从图中水平位置静止释放,忽略一切摩擦,当小球转过的圆心角为 37°时,已知重
力加速度为 g,sin37°=0.6,cos37°=0.8, 求:
(1)小物块重力势能的增加量;
(2)小球此时的速度大小;(结果保留根号)
(3)从释放小球到此位置过程中,轻绳 a 和轻绳 b 对小球做的功 Wa、Wb分别 为多少。
P
18.(14 分)连续碰撞检测是一项重要的研究性实验,其模型如图所示:足够长的质量为 m 的木板 B 静
止在光滑水平面上,其右侧静置着 8 个质量均为 2m 的小物块 C、D、E、F、G、H、I、J。质量为3m
的小物块 A 叠放在木板 B 的左端,A 与 B 上表面间的动摩擦因数为 μ。 t 0时,A 以 2 v0的初速度在 B
的上表面水平向右滑行,当 A 与 B 共速时 B 恰好与 C 相碰。此后,每当 A、B 再次共速时,B 又恰好与
C 发生碰撞,直到它们不再相碰为止。已知重力加速度为 g ,所有碰撞均为时间极短的弹性碰撞,求:
(1) t 0时,B(右端)与 C 的距离;
(2)B 与 C 发生第 1、2 次碰撞间,B(右端)与 C 的最大距离;
(3)C 的最终速度大小及从开始运动到 A、B 不再相对滑动的过程,A 对地向右滑动的总距离。
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{#{QQABSYKUogiIAJJAABgCAwWyCAKQkAACCCoOQAAAoAAAyRFABAA=}#}2023 年重庆一中高 2026 届高一下期期中考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C A D B B B C B AC AD BC ACD
v2 gR
8.【详解】A.若小球恰好能通过圆形轨道内 C 点, 根据牛顿第二定律有mg cos60o m C ,v ,A 错误;C
R 2
1 2 1 2
B. 对小球 B 点运动到 C 点,由动能定理 mgR 1 cos mvC mvB 由于力 F 与位移 x 成正比,做功
2 2
7x
W 0
7 1
x x2 由动能定理得W mv
2
0 0 B,解得 x0 2 m,B 正确;C.对小球从 C 点到最高点,小球做斜抛运动,
2 2 2
v2
2
y vC sin 60 3
h m故 C 错误;D.小球从圆形轨道内 C 点飞出后做斜抛运动到不能到 D 点, 竖直方向
2g 2g 16
o gt 3
有 v2 sin 60 ,水平方向有 x v2t cos60
o R 2R sin 60o ,故 D 错误。
2 4
11. 【详解】 A. 由图乙知,小球下落的位置 O 的重力势能 Ep=mgh=0.7J,则到水平面的距离为 0.7m;
B、C,由图乙可知小球速度减为 0 时小球下落 s=0.6m,有mgs fs 0.54J , f 0.1N ;小球刚接触弹簧时,小球下落
1 1
了 s0=0.5m,则根据动能定理mgs0 fs0 mv
2 2
解得 mv 0.45J;D.弹簧压缩量最大时,加速度最大
2 2
k·Δx mg f
a m 99m/s2 。
m
12.【详解】A.小球从进入圆弧部分至到达最高点过程中,小球和滑块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒,以
1 2 1 2 m
水平向右为正方向,则有mv0 M m v, mv0 M m v mg 2R,解得v 3 gR ,M
2 2 3
B.小球到达最高点时竖直方向速度为 0,剩下水平方向与滑块共速的速度v 3 gR
C.小球从进入滑块到离开滑块过程中,小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒,以水平向右为正方向,
1 2 1 2 1
则有mv0 mv1 Mv2, mv0 mv1 Mv
2
2 ,解得v 2 gR 即小球离开孔道时速度大小为 gR ,方向与初速度相
2 2 2 2
同, 即水平向右。
D.小球从进入滑块至到达圆弧部分最高点的过程中,小球和物块组成的系统水平方向动量始终守恒,则有
mv0 mv1 M v2 ,小球在孔道圆弧部分运动的时间为 t0 ,则有mv0 t0 mv1 t0 M v2 t0 其中 x x v t t1 v1t0 , 2 2 0,该时间 0 内,
3v t 4.5R
小球和物块的相对位移为 x1 x2 1.5R ,解得 x2
0 0 ,小球在竖直部分运动至最高点过程中,在竖直方向
4
1
0.5R gt2做竖直上抛运动,则有 1 ,该过程中,物块在水平方向做匀速直线运动,此过程物块的位移 x3 vt1,解得
2
15R
x3 3R综上可知,小球到达孔道最高点时,物块移动的距离 x x2 x3,解得 x 3t0 gR
8
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m1 m1 m m m m13.(1)高;(2) 2 或 1 1 2 (3)2 (每空 2 分)
Δt3 Δt4 Δt5 Δt3 Δt4 Δt5
14.(1) B (2) 3.97; 3.65 (3) 2g (每空 2 分)
1 2
15.(1)小球从释放到圆弧槽末端,由动能定理:mgR mv1 (2 分)
2
v2
在圆弧槽末端,对小球受力分析:F mg m 1N (2 分) FN 3mg (1 分)
R
(2)A 与 B 碰撞,由动量守恒定律:mv1 4mv2 (2 分)
1 R
A、B 碰后一起运动,由动能定理: u 4mgs 0 4mv22 (2 分) s (1 分)
2 16u
16.(1)子弹打滑块的过程,设子弹打入前的速度为 v0,传送带的速度大小为 v,子弹打入后瞬间子弹和滑块的速
度为 v1 由动量守恒得:mv0 Mv= m M v1 (2 分)
解得 M=0.66kg; (1 分)
(2)滑块沿传送带向下走时的加速度为a ug cosθ g sinθ 1m/s2
v2 v
沿传送带向下走的位移为 x 11 8m,时间为 t
1
1 4s ,传送带的位移为 x2 v t1 8m
2a a
相对位移为 s x x 16m; (2 分) 1 1 2
2 v
滑块沿传送带向上运动的加速度仍为a 1m/s ,到与传送带共速的时间为 t2 2s
a
v2
沿传送带向上走的位移为 x3 2m,传送带的位移为 x v t 4m, 4 2
2a
相对位移为 s x x 2m; (2 分) 2 4 3
滑块与传送带摩擦生热为 Q=u m M g cosθ s1 s2 , (2 分)
解得 Q=84.42J (1 分)
17.(1)当小球转过 37°时如图,小物块重力势能增加量为EP mg 3l l 2mgl (2 分)
(2)此时球和物块的速度大小刚好相等v v (1 分) 1 2
1 1
由机械能守恒定律:2mg 4l sin37 mg 2l 2mv
2
2 mv
2
1 (2 分)
2 2
28
v2 gl (1 分)
15
(3)小球绕 O 点做圆周运动,绳 1 对球不做功,W1=0 (1 分)
1 2
对小球由动能定理W1 W2 2mg 4l sin37 2mv2 (2 分)
2
44
解得W2 mgl (1 分)
15
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18.(1)对 B 从释放到第一次与 A 共速过程,由动量守恒:3m 2v0 (3m m)v1 (1 分)
3
解得: v1 v0 (1 分)
2
1 2
对 B 由动能定理: 3mgd1 mv1 (1 分)
2
3v2
解得 t 0时,B(右端)与 C 的距离为d 01 (1 分)
8 g
(2)B 与 C 发生第 1 次弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒:mv1 mvB1 2mvC1,
1 2 1 1 1mv1 mv
2
B1 2mv
2
C1解得 v v vB1 v0 , C1 0 (1 分)
2 2 2 2
2
A、B 第二次达到相同速度,根据动量守恒3mv1 mvB1 (3m m)v2 ,解得 v2 v1 v0
3
2
1 2 1 2 v
对 B 分析有 3mgd2 mv2 mv 解得d
0
B1 2 (1 分)
2 2 8 g
由于 C 小物块与 D 小物块质量相等且发生弹性碰撞,碰撞后速度发生交换,C 小物块碰后静止,D
3mg mg
小物块速度为 v0。A、B 发生相对运动过程中的加速度大小分别为aB 3 g,aA g
m m
d v2 0
从 C 第一次被碰后,直到 C 碰 D,历时为 t12 (1 分)
vC1 8 g
vB1 v
B 的速度反向减速到 0,历时为 tB
0
(1 分)
aB 6 g
2
v2 v
可知 tB t12表明 B 的速度减小到 0 时,B 距 C 最远,最远距离为 x
B1 0
m d2 (1 分)
2aB 6 g
(3)B 与 C 发生第 2 次弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒mv2 mvB2 2mv2
1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2mv2 mvB2 2mvC2,解得 vB2 v2 v1, vC2 v1 (1 分)
2 2 2 3 3 3 3 3
1 2 2 2 2 2
B 与 C 发生第 3 次弹性碰撞,碰撞后 vB3 ( ) v1, vC2 ( ) v1
3 3 3 3
1 2 1 2 2 2 2 2 2
依次类推 vBn ( )
n 1v1 ( )
n 1v n 1 n 1 n 1 n 20, vCn ( ) v1 ( ) v0,vn ( ) v1 ( ) v0 (2 分)
3 3 2 3 3 3 3 3 3
7
2
故 C 的最终速度大小为 v v (1 分) C8 0
3
2 7
A 一直向右做匀减速直线运动,最后的速度为 v9 ( ) v0,
3
14
2 2 4v v2
向右滑动的总距离为 0 0 3 (1 分) s
2ug
第 3 页,共 3 页
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