湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试题

2025年春季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考 高一物理试卷 命题学校：武穴中学 审题学校：英山一中 考试时间：2025年4月15日上午10：30－11：45 试卷满分：100分 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1－7题只有一项符合题目要求，第8－10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1． 牛顿发现了万有引力定律，并给出了物体间引力大小表达式，但没有给出引力常量G的具体取值。如图为人类第一次在实验室测量出万有引力常量的实验示意图，通过此套装置比较精确测量出了万有引力常量数值，引力常量的精确测定对深入研究物体之间相互作用规律更有意义。以下说法正确的是（ ） A．伽利略首先测量出了万有引力常量数值 B．图示引力常量测量实验中运用了放大法 C．图示实验中的大球对小球引力大于小球对大球引力 D．根据万有引力定律表达式，当时，物体间引力将趋于无穷大 2． 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（ ） A．图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的线速度保持不变 B．图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，圆盘对物体的摩擦力方向一定指向圆心 C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越小，对桥面的压力越大 D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 3． 如图所示的齿轮传动装置中，主动轮与从动轮的齿大小和齿间距均相同，主动轮的齿数与从动轮的齿数的比值为3，当主动轮以角速度ω逆时针转动时，从动轮的转动情况是（ ） A．顺时针转动，周期为 B．逆时针转动，周期为 C．顺时针转动，周期为 D．逆时针转动，周期为 4． 如图所示，将长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放。下列关于物块下滑过程说法中正确的是（ ） A．夹角θ越小，物块下滑过程摩擦力做功越多 B．夹角θ越大，物块下滑过程摩擦力做功越多 C．夹角θ越小，物块下滑过程重力做功越多 D．夹角θ越大，物块下滑到底端时重力瞬时功率越大 5． 2024年6月嫦娥六号在鹊桥二号中继星支持下，成功在月球背面南极着陆。以下是落月轨迹图，嫦娥六号先在距离月球表面200km的圆轨道I上运行，经过A点进入近月点离月球表面15km、远月点离月球表面200km的椭圆轨道II，最后经过B点进入距离月球表面15km的圆轨道III。已知月球半径约为1740km。下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号在地面的发射速度应大于11.2km/s B．嫦娥六号从轨道I到轨道II变轨时发动机做负功，机械能减小 C．嫦娥六号在轨道I和轨道II运动相同时间内与月球连线扫过的面积相等 D．嫦娥六号在轨道I与轨道III的运动周期之比等于轨道半径之比 6． 一只皮球从离地面一定高度由静止释放，其所受的空气阻力与速度的大小成正比，取地面为零势能面，下列图像中的v、a、Ek、E、t、h分别为皮球下落过程速度、加速度、动能、机械能、时间及下落高度。以下关于皮球下落过程中关系图像可能正确的是（ ） 7． 如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直固定，质量为m的小球静止在圆轨道的最低点，某时刻给小球一大小为的水平初速度，小球进入圆轨道运动。已知重力加速度为g，不计任何阻力，则关于小球在圆轨道内运动过程说法正确的是（ ） A．小球能通过圆轨道最高点 B．小球在圆轨道运动过程中会脱离轨道 C．小球速度减为零时，轨道对小球弹力大小为 D．小球速度减为零时，加速度大小为 8． 强夯机是一种在建筑工程中对松土进行压实处理的机器，这种施工方法利用夯锤从高处落下，通过强大的夯击能和冲击波作用来夯实土层，从而提高地基的承载力和压缩模量，使土壤更加密实。如图是某品牌强夯机，该强夯机以恒定的功率将夯锤在t=0时刻由静止开始竖直向上提起，t1=5s时达到最大速度v=1m/s，然后夯锤以最大速度匀速上升，在t2=25s时松开夯锤。已知夯锤质量m=20t，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ） A．在0~5s内，夯锤做匀加速直线运动 B．强夯机的输出功率大小为200kW C．夯锤加速上升过程中重力对夯锤做功为9.9×104J D．夯锤离开地面的最大高度为25m 9． 研究表明：在太阳系中行星绕太阳的运动轨迹是椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹，BD是椭圆的长轴，AC是椭圆的短轴，O是椭圆中心，椭圆半长轴为a，地球绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G，忽略其他星体对地球的引力作用。则下列说法正确的是（　　） A．地球在B点速度小于在D点的速度 B．地球在经过B点时所受的太阳引力等于向心力 C．地球从A运动到B所用时间为 D．根据题中条件可知，太阳的质量为 10．一光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，沿斜面放一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体B紧挨着A并排放置如图所示，A、B质量均为m。开始系统静止在O点，向下压缩弹簧后由静止释放，若释放时A、B的加速度为α，且，弹簧的弹性势能表达式为（其中k为劲度系数，x为形变量大小），重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A．物体A、B将在距释放点处分离 B．在物体A、B分离前，物体A、B组成的系统机械能守恒 C．物体A向上运动到最大距离处时的弹性势能是弹簧开始释放时的 D．物体向上运动过程中最大速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）用如图所示的实验装置来探究小球做匀速圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （1）以下与本实验采用相同的实验方法的是 A．探究互成角度的两个力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、质量的关系 C．探究弹簧弹力与形变量之间的关系 （2）在探究向心力与角速度关系实验过程中，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是 A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 （3）某次实验时，先将左右两侧塔轮半径调至相等，左侧小球置于长槽处，右侧小球置于短槽处，小球在长槽和短槽处运动时半径之比为2∶1。匀速转动时，若左边标尺露出约2格，右边标尺露出约3格，则左右两处小球质量大小之比约为______。 A．1：3 B．2：3 C．4：3 D．4：9 12．（10分）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。调节光电门的高度，将小球每次从同一高度由静止释放，多次实验，测量出每一次实验光电门离地高度h及对应的小球通过光电门时间t，已知测得小球直径为d，当地的重力加速度为g。 （1）为了减小实验误差，关于本实验以下说法正确的是 A．实验中的小球应选用密度小的木球 B．实验中的小球应选用密度大的铁球 C．实验中需要测量小球的质量 （2）若某次实验，小球通过光电门的时间为t0，则小球通过光电门时的速度大小为 。（用题目中出现的字母表示） （3）若以为纵轴，h为横轴，将所测的数据描绘在坐标系中，得到图线，测得图线的斜率的绝对值为k，截距为b，则当k= 时表明小球下落过程中机械能守恒，小球释放的初始高度为 。（用题目中出现的字母表示） 13．（10分）2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器成功发射，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。若在月球表面将物体以初速度v0竖直上抛，经过t时间回到抛出点。已知探测器在登陆前绕月球圆周运动周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，不考虑小球空中运动过程中所受阻力以及重力加速度随高度的变化，求： （1）月球的平均密度； （2）探测器登陆前绕月球做圆周运动时离月球表面的高度h。 14．（15分）如图所示，光滑斜面与水平地面倾角为=30°，一长为l的轻杆一端连接在垂直固定斜面的轴O上，另一端固定一个质量为m的小球，电动机控制轻杆使小球在斜面上绕O点做匀速圆周运动，M、N分别为圆周的最高点与最低点。已知小球通过N点时，轻杆对其弹力大小为，重力加速度为g，求： （1）小球做匀速圆周运动速度大小； （2）小球经过M点时，轻杆对小球的弹力； （3）改变斜面材质，小球在斜面运动时受到大小不变的摩擦力f=作用，小球以（1）中的相同大小速度做匀速圆周运动，求小球从N点运到M点运动过程中，轻杆对小球做功的平均功率。 15．（18分）某固定装置的竖直截面如图所示，由圆心角为74°光滑圆弧轨道ABC与轮间距为、倾角为的传送带CD组成，A、C两点等高，轨道与传送带平滑连接。在传送带末端D的右侧水平面上紧靠着质量厚度不计的薄木板b，木板b的长度，其上表面与传送带末端D所在的水平面平齐且平滑相连。质量的小物块a从以初速度v0=8m/s向右水平抛出，恰好能从A点沿切线方向进入圆弧轨道，经轨道ABC滑上传送带CD，最后从木板b右端离开。已知传送带顺时针传送，速度大小始终为v=2m/s，小物块a与传送带CD之间的动摩擦因数，物块a与木板b的动摩擦因数为，物块a、木板b与地面之间的动摩擦因数均为。小物块a视为质点，不计空气阻力，水平面足够长，重力加速度，。 （1）求小物块a抛出点与圆弧轨道A点的高度差； （2）求小物块a与传送带之间摩擦产生的热量； （3）求全过程木板b与地面之间摩擦产生的热量。 2025年春鄂东南教改联盟学校期中联考 高一物理试卷（共6页）第5页 2025年春鄂东南教改联盟学校期中联考 高一物理试卷（共6页）第6页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年春季鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校期中联考 高一物理参考答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D B D D BD BD AD 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（1）B（2分） （2）B （2分） （3）A （3分） 12．（1）B（2分） （2）（2分） （3） （3分） （3分） 13．（1）由 得 ① （2分） 对月球表面质量为m0的物体，有 得 ② （2分） 月球的平均密度 ③ 联立①②③式 得 （2分） （2）探测器在月球表面上空做匀速圆周运动，有 ④ （2分） 联立①②④式 得 （2分） 14．（1）小球在N点，对小球受力分析 得 （3分） （2）小球在M点做圆周运动所需向心力，由于，轻杆对小球弹力方向沿斜面向上 （1分） 所以有 （2分） 得在M点轻杆对小球弹力大小为 （2分） （3）小球从N点到M点，根据动能定理得 ① （2分） 小球从N点运动到M点时间t= ② （2分） 轻杆做功平均功率 ③ （2分） 联立①②③式 得 （1分） 15．（1）依题意，设小物块a在A点的竖直分速度为，则有 得m/s （2分） 小物块a在空中平抛运动，沿竖直方向有 代入数据m （2分） （2）小物块a在A点、C点速度大小相等 m/s （1分） 小物块a在传送带上，先减速 （1分） 减速至与传送带共速，减速时间s （1分） 代入数据得m=L1 （1分） 此过程传送带的位移大小为m （1分） 小物块a与传送带之间因摩擦产生的热量=8J （2分） （3）a在b上滑行，对a 得a1=2m/s2 （1分） 对b，由 得a2=1m/s2 （1分） 设a从b右端离开所用时间为t2，则有 代入数据得 t2=s 或s（舍） （2分） 在此段时间内，b相对于地面的位移大小m 地面摩擦产生的热量=J （1分） a从b右端离开时，b的速度为m/s 继续滑行产生的热量=J （1分） 所以木板b与地面之间摩擦产生的热量J （1分） （注：解答题考生用其他方法过程结果正确同样给分） 2025年春鄂东南教改联盟学校期中联考 高一物理参考答案（共4页）第3页 2025年春鄂东南教改联盟学校期中联考 高一物理参考答案（共4页）第4页 学科网（北京）股份有限公司 $$