中华中学2024-2025学年度第二学期期中考试卷
高 一 物理
单项选择题：共11小题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项符合题意．
1. 两个互相垂直的力F1与F2同时作用在某物体上，该物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
A．0 B．5J C．7J D．25J
2．如图所示，从地球上发射人造卫星或星际探测器的几条可能的轨道①、②、③、④，下列说法正确的是
A．轨道①对应的速度是卫星绕地球运行所需的最大发射速度
B．轨道①对应的速度是圆轨道地球卫星的最大环绕速度
C．轨道②上卫星单位时间扫过的面积等于轨道③上卫星单位时间扫过的面积
D．星际探测器沿轨道④运动，将脱离太阳引力的束缚，飞出太阳系
3．如图所示，质量为m1的球1与质量为m2的球2放置在“向心力演示仪”上．该演示仪可以巧妙地将向心力转化为竖直方向的效果进行显示，左边立柱可显示球1所受的向心力F1的大小，右边立柱可显示球2所受的向心力F2的大小．皮带与轮A、轮B有多种组合方式，图示为其中的一种组合，此时连接皮带的两轮半径RA=RB．图中两球距离立柱转轴中心的距离，下列说法正确的是
A．若，转动手柄，则立柱上应显示
B．若，仅将球1改放在N位置，转动手柄，则立柱上应显示
C．若，仅调整皮带位置使，则立柱上应显示
D．若，既调整皮带位置使，又将球1改放在N位置，则立柱上应显示
4．“嫦娥五号”轨道器绕月工作轨道为圆轨道．轨道距月球表面的高度、运行周期、引力常量均已知，若要求出月球的质量，则除上述信息外，在下列四个条件中还需知道的条件是
A．轨道器的质量 B．月球对轨道器的万有引力
C．月球表面的重力加速度 D．地球表面的重力加速度
5. 如图所示，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h.甲、乙、丙、丁的四位同学对斜面做不同的改造：
（甲）把斜面CB部分截去
（乙）把斜面弯成圆弧D
（丙）把斜面AB变成曲面AEB
（丁）把斜面AB与水平面的夹角稍变大
假设物体从A点上滑的初速度仍为v0，判断在甲、乙、丙、丁四种改造条件中，有几个能使得物体冲过C点后上升的最大高度仍有可能为h？
A．仅有一个做法可能 B．仅有两个做法可能 C．仅有一个做法不可能 C．都可能
6．在光滑水平面上以速度v0匀速滑动的物块，从运动到A点开始受到一水平恒力F的持续作用，经过一段时间后运动到B点．B点速度大小仍为v0，相比于A点，速度方向改变了90°．在从A点运动到B点的过程中
A．物块做匀速圆周运动 B．物块加速度的大小可能变化
C．物块的速度先增大再减小 D．水平恒力F的方向一定与AB连线垂直
7．如果转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损．如图所示，飞轮半径为r，OO′为转动轴，正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0．假想在飞轮的边缘固定一个质量m的螺丝钉P．当飞轮以角速度ω转动时，下列说法正确的是
A．P的质量越大，则轴承越容易损坏
B．P的位置离转动轴越近，则轴承越容易损坏
C．P受到的重力与飞轮对它的作用力是一对平衡力
D．飞轮对P的作用力
8. 如图所示，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心且垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转20圈．在暗室中用每秒闪光25次的频闪光源照射圆盘，观察到白点的转动方向和周期为
A．顺时针 0.2s B．逆时针 0.2s
C．顺时针 0.04s D．逆时针 0.04s
9．一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．假定物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块
A．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小
B．从A下降到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒
C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小
D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
10．如图，半圆柱放在粗糙水平面上，一个可视为质点，质量为m的光滑小球在大小可变，方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速率运动到最高点B点，整个过程中半圆柱保持静止．则下列说法正确的是
A．拉力F的功率逐渐增大
B．重力做功的功率先增大后减小
C．当小球在A点时，地面对半圆柱体有水平向左的摩擦力
D．当小球运动到B时，地面对半圆柱体的支持力大小等于两物体重力大小之和
11．如图所示，分别用恒力F1和F2先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙程度均匀的固定斜面由低端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向左，两次所用的时间相同，在这两个过程中
A．F1和F2所做的功相同
B．第二次物体机械能变化量较大
C．第二次物体所受的合力做功较多
D．物体的动能的变化量相同
非选择题（第12题~第16题，共5题，共56分.）
其中第13题~第16题在解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）甲、乙两组同学在实验室用不同的方案验证机械能守恒定律．
（1）甲组同学安装实验器材如图12-1所示，经检查发现一处错误，错误是 ．
甲组同学纠正错误后顺利完成实验,选出符合要求的纸带，如图12-2所示（纸带其中一段未画出）．在纸带上选取等时间间隔T的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，O点是比A点更早打出的点．测出这些计数点到O点的距离h记录在表12中．由此计算出物体下落到B、C、D、E、F各点时的瞬时速度v，并依据表中数据作出v2-h图像．
（2）关于甲组同学的实验，下列说法正确的是
A．实验中选择密度大、体积小的重物
B．安装实验器材时，调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上
C．为在纸带上打下尽量多的点，应释放重物后迅速接通打点计时器电源
D．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
（3）甲组同学画出了v2-h图像，h是计数点到点O的距离，v是该计数点的速度，如下判断正确的是
A．若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒
B．若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒
C．若图像是一条不过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒
（4）甲组同学按照正确的操作多次完成实验后，发现同一过程中重锤重力势能的减少量总是略大于动能的增加量．该误差属于 误差（选填“偶然”或“系统”），该误差产生的原因可能是
（5）乙组同学利用如图12-3的装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨放在水平桌面上，细绳两端分别与钩码和滑块相连，滑块在钩码的牵引下运动．已知光电门固定在气垫导轨上，遮光条的宽度为d，钩码的质量为m，滑块（含遮光条）的质量为M. 保持M和m不变，多次改变遮光条到光电门的距离l，记录每次遮光条的遮光时间t，通过图像验证系统机械能守恒．根据以上乙组同学的设计方案，下列属于必要的实验要求是
A．滑块由静止释放 B．应使滑块（含遮光条）的质量远大于钩码的质量
C．已知当地重力加速度 D．实验前调节气垫导轨水平
13. （6分）科学家对银河系中心附近的某颗恒星进行了多年的持续观测，绘出1994年到2002年间该恒星的位置如图所示．设地球到太阳的距离为R，科学家认为该恒星的运动轨迹是半长轴约为1000R的椭圆，且在银河系中心可能存在质量很大的黑洞．地球绕太阳公转周期为1年，请根据题中和图中给出的数据，估算太阳质量m与黑洞质量M的比值．
14．（8分）游乐场中有一种“空中飞椅”的游乐设施，绳子上端固定在水平转盘的边缘，下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘在空中飞旋．将人和座椅看成一个质点，简化为如图所示的模型．已知P的质量m=60kg，转盘半径r=2m，绳长L=5m。某次游戏，做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）绳子的拉力大小是多少？
（2）转盘开始缓慢加速，一段时间后P再次做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角。求夹角从增加到的过程中，绳子拉力对做的功．
15.（15分）如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各有质量均为1kg的小球A和B，A、B间用细绳相连，此时A、B处于静止状态，OA=3m，OB=4m，重力加速度g=10m/s2．
（1）若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动，求
① 这个过程中，摩擦力对A球做的功Wf；
② 这个过程中拉力F做的功WF；
（2）若A球在20N的水平恒力F的作用下向右移动1m，此时A的速度达到2m/s，求此过程中系统因摩擦产生的热量Q是多少？
16．（12分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物体A刚运动时的加速度大小aA；
（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P1；
（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P2=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移大小为多少？
