湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

长沙市第一中学2024一2025学年度高一第二学期期中考试 物理参考答案 一、单项选择题（本大题共6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 题号 1 2 4 5 6 答案 B D B B 1,A【解析】重心機念建立体现了等效替代的思想，故A正确：瞬时速度概念的建立体现了极限的方法，故B错误：电 匀强电场场强与电势差的关系，没有应用比值定义法，故C错误；卡文迪什利用 到了放大的思想，故D错误。 2.B【解析】轨道①对应的第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度，也是人造卫星绕地球运行所需的最 小发射速度，故A错误：卫星的发射速度)满足7.9km/s11.2km/s,卫星将绕地球运动，故B正确：根据开普 勒第二定律可知，同一颗卫星在同一轨道上运行时与中心天体单位时间扫过的面积相等，故C错误：当发射速度达 到16.7km/s,即达到第三宇宙速度，飞行器会脱离太阳的束缚，卫星沿轨道④运动，将脱离地球的束缚，故D错误。 3.D【解析】0~30m内，由a一x图像可知随着位移增大，加速度逐渐减小，警车做变加速直线运动，故A错误：由速 度位移关系-心=2ar可得ar-2即a一图缘的面软代表2，国=10m,则图缘面积等于零时：未 速度为10m/s,由图可得位移为60m,故B错误：由a一x图像的面积的意义可知，面积为正的最大时，末速度最大， 即在警车距离0点为30m时的逢度最大，有一2-10X30,解得=20m,故C错误，D正确。 4.C【解析】小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得(F一F)(L十x)=E一0，小物块到达小车 最右端时具有的动能为E:=(F一F:)(L十x),故A错误： 小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得Fx=E一0 小车具有的动能为Ea=Fx,故B错误； 摩擦力对小物块所做的功为W■=一F,(L十x),故C正确： 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为Q=F江=FL,故D错误。 5.B【解析】将物体B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图 43333333 77777777777777777777 根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为=阳C0s0:可知0在增大到90°的过程中，物体A的速度方向向下，且 逐渐减小：由图可知，当物体B到达P点时，物体B与滑轮之间的距离最短，绳子长度最小，此时0=90°，=0，此后 物体A向上运动，且速度增大；所以在物体B沿杆由点M匀速下滑到V点的过程中，物体A的速度先向下减小，然 后向上增大，故A错误，B正确： 物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以物体A始终处于超重状态。故CD 错误。 6B【解析】时B球选行交力分折，B球交到轻绳的拉力F1重力网g和库仑力F,由相级三角形可知品-瓷-品 =(定位)，共中F=m,F=瓷，垫理各式得器=器=兴=（定值） 由于OB<OC,因此a<g,A错误：由mg不变，可知OB不变，故B球的轨迹是一段圆孤，B正确： 由于qB减小，可知BC也减小，此过程中B球所受库仑力减小且方向改变，C错误；滑轮受到的轻绳的作用力大小均 为mg,大小不变，由于BC减小，可知两绳夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，D错误。 二、多选题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的选项中，有多个选项符合题意。全部选对的得5 分，选对但不全的得3分，有错选的得0分) 题号 7 8 9 10 答案 BD AD BD CD 物理参考答案（一中版）一1 7.BD【解析】电场强度是矢量，电场中两点的电场强度相同，需要大小相等，方向相同。甲图：与点电荷等距的、b两 点，大小相等，但方向不同，故A错误：乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的α、b两，点，电场强度相同， 故B正确；丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的，b两点，电场强度大小相等，但方向不同，故C错误： 丁图：匀强电场中的a、b两点，电场强度相同，故D正确。 A山【解析】由开替勒第三定律有是=是，解得工一√伦=山，86年，选项B错误：根据万有引力提供句 有G=m号，解得=√ GM ,天王星的轨道半径大于木星的轨道半径，则天王星的环绕速度比土星小，选项C错 误：由开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值都相等，可知地球的公转周期T最小，海王星的 公转周期最大。设地球外另一行星的周期为了，则两次冲日时间间隔为，则亍一予三1，解得1TT:则T越大 1一了 越小，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，选项D正确：对木星有T=11.86年，其中T=1年，可 得≈1.1年，选项AD正确。 9BD【解折】当小球经过最高点的逵度为0时，根据动能定理可得一mg·2R=0-2m,解得小球在最低点的速度 为=2√gR,则速度0应满足>2√gR,才能使两球在管内做圆周运动，故A错误；当=√5gR时，从最低点到最 高点过程，根据动能定理可得一mg·2R=m听一m,解得小球6在轨道最高点的选度大小为叫=V风，此时 重力刚好提供向心力g=m尺，可知小球b在轨道最高点对轨道无压力，故B正确：当小球b在最高点对轨道无压 力时此时小球b在最高点的速度为=VgR,小球a在最低点的速度为v=√5gR,则有F。一F,=mR一mR 4mg,故C错误：只要>V√5gR,可知两球在管内可以做完整的圆周运动，设小球a在轨道最低点的速度为。，根据 牛频第二定律可得E一mg=m是小球6在轨道最高，点的建度为，根据牛顿第二定律可得mg十=m紧根据 动能定理可得一mg·2R-2听-2，联立可得F.一F,=6mg,可知小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨 道最高点的压力大6mg,故D正确。 10.CD【解析】设风力大小为F,小球重力大小为mg,OM两，点间的水平距离为x1,竖直距离为h,根据竖直上抛运动 规律有人一要D 对小球从M运动到O的过程，根据动能定理有F1一mgh=(16一9)J② 由题意可知2m话=9J③ 根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为4=下④ 271 小球从M运动到O所用时间为t=马⑤ g 根据运动学公式有西=2at⑥ 联立000060解得，品-0，故A错误： M,N两点间的水平距高为x=司a(2)图 设小球落到V点时的动能为Ea,根据动能定理有一m6=F回 联立③⑤⑦⑧⑨解得E:=73J⑩故B错误： 设0，N两点间的水平距离为，根据匀变速直线运动规律的推论可知互=号 ⑩根据功能关系可知，小球运动过 中，风力对小球微的功等于其机械能的文化量，则小球在上升和下降过程中机核能变化量之比为是- 0故C正确： 小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力 与竖直方向的夹角0的正切值为an0-青国 根据速度的合成与分解可得小球从M点运动到V点过程中的最小速度为m=%sn0=5@ 4 解得最小动能为E-碧E=5.76J国故D正确 物理参考答案（一中版）一2 三、实验题（本大题共2小题，其中第11题8分，第12题8分，共16分） 11.(8分，每空2分)(1)相同A(2)1:21:4 【解析】(1)探究向心力大小F与角速度仙的关系时，两小球的质量应相同，且旋转半径应相同，故分别放在挡板A 和挡板C处。 ②调为皮希不新滑，所以A点与C点的线造度相平，中队=，时仙R=R…片以二-是-合而B点与A店 的角速度相同，则B点与C点的向心加速度大小之比为盟=R=B=1 ae wiRe wcRe 4 12.(8分，每空2分)(1)一2(2)一2.10.59(3)小钢球摆动过程中有空气阻力。 【解析】(1)设初始位置时，细线与竖直方向夹角为0，则细线拉力最小值为Tm=ngcos0 到最低点时细线拉力最大，则mg1一c0s0)=,T一mg=m号，联立可得T=3mg一2T,即若小钢球摆 动过程中机械能守恒。则图乙中直线针率的理论值为一2。 (2)由图乙得直线的斜率为k=77)35=一2.1,3mg=1.77,则小铜球的重力为mg=0.59N。 0.2 (3)该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。 四、计算题（本大题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分） 13.(10分)【解析】(1)由电场强度的定义式可得A点的电场强度的大小为 E号=0N/C=40N/C (2分) 方向沿x轴正方向 …(1分) 由电场强度的定义式可得B,点的电场强度的大小为 E-吾-dNc-25NC 方向沿x轴正方向… …(1分) (2)由于点电荷在两点产生的电场强度方向相同，且A点电场强度大于B点电场强度，故场源电荷必定在A,点的左 kQ 侧。设场源电荷的坐标为工，则有E一(0.3一 …(2分） kQ Ea=(0.6-x …(2分) 解得x=0.2m… …(1分) 14.(14分)【解析】(1)设发动机的牵引力为F,汽车所能达到的最大速率为4x,则汽车达到最大速率时有 F=P瓶…(1分） F-f=0 …(1分） 联立解得=量=7=2入10m/s=20m/5. …（(1分) (2)设汽车做匀加速运动的时间为1，末速度为0，根据牛顿第二定律有 Ff=阳…(分） 根据功率的速度表达式有P。=F ）…(1分） 根据速度公式有U=石…（们分） 联立解得a1=2m/s,w=10m/s 58 …(2分) (3)汽车关闭发动机后做匀减速运动，从最大速度减速到静止用时 =g=105 (1分) 已知汽车在匀加速阶段用时=5s,则变加速阶段用时 t'=1--2=25s… (1分) 设汽车在变加速阶段位移为x',根据动能定理可得 P4-fi=2m(2。-d） …(2分) 解得x'= -=425m 1 所以汽车加速阶段位移为x=乞a后十元=450m…(2分） 物理参考答案（一中版）一3 15.(16分)【解析】(1)滑块从D到E做斜抛运动，E点为最高，点，分解，竖直方向 v.=v sin 0=4 m/s 水平方向u,=cos0=3m/s 竖直位移为y,则心=2gy,解得y=0.8m 所以h=y十0.4m=l.2m …(2分) (2)滑块以u,=3m/s滑上传送带，假设能被加速到u=5m/s,则 =1.6m=4m x-28 …(1分) 成立。故滑块离开F点的速度vr=5m/s 从F到P由动能定理得 -mgR-mgl=0-号me …(2分） 解得以=0.3… …(1分) (3)由分析可知，物块从P返回后向左进入传送带，又被传送带原速率带回，设物块从P返回后，在FG之间滑行的 总路程为s,则 mgR-pmgs=0...... …(2分） 郎得=m 所以，滑块停止时离G点x=2一8=3m… …(2分） (4)设传送带速度为时，滑块恰能到Q点，在Q点满足 mgon&=m受 解得o=√4.8m/s (1分) 从F到Q由动能定理得-mgk一mR1十si血a)-之m6一之m 1 …(门分） 解得功=√39.4m/8…(们分) 设传送带速度为边时，滑块撞挡板后恰能重新返回到P点，由动能定理得 -3mg6-mgR=0-7m话 解得西=43m/5…(们分) 若滑块被传送带一直加速，则hmg=弓mn2一了m 可得以=7m/s 所以，传送带可调节的速度范国为√39.4m/s≤≤√43m/s…(1分) 物理参考答案（一中版）一4 长沙市第一中学2024—2025学年度高一第二学期期中考试 物理 命题人:欧朗 审题人:曾艺 时量:75分钟 满分:100分 一、单项选择题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意) 1.在物理学的发展过程中,科学家们创造了许多物理思想方法，下列说法正确的是A.“重心”概念的建立,体现了等效替代的思想 B“瞬时速度”概念的建立,体现了理想模型的研究方法 C.电场强度的公式,利用了比值定义法 D.卡文迪什利用扭秤测量引力常量,利用了类比法 2.如图所示为教材中关于“天体运行中三个宇宙速度”插图的一部分,其中有①②③④条轨道，下列说法正确的是 A.轨道①对应的速度是最大发射速度,最小环绕速度 B.若卫星的发射速度v满足7.9 km/s<v<11.2 km/s,卫星将绕地球运动 C.卫星在轨道②上单位时间扫过的面积等于在轨道③上单位时间扫过的面积 D.卫星沿轨道④运动,将脱离太阳引力的束缚 3.一辆警车沿平直街道巡逻,速度大小为10 m/s,在某位置(坐标原点O)发现前方某处发生警情,立即前往处理,警车的加速度a随警车到О点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A.0~30 m内,警车做匀减速直线运动 B. 警车的速度大小再次为10 m/s时,其到O点的距离为50 m C.距离О点为36 m时警车的速度最大 D.警车的最大速度为20 m/s 4.如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上。质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x,在这个过程中,以下结论正确的是 A.小物块到达小车最右端时具有的动能为F(L+x) B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Fx C.摩擦力对小物块所做的功为-Ff(L+z) D.小物块在小车上滑行过程中,系统产生的内能为Ffx 5.如图所示,物块B套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮О与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略),物块B沿杆匀速依次经过M、P、N三点,其中OM水平,OP垂直于杆,运动中连接A,B的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是 A.物块A的速率先变大后变小 B.物块A的速率先变小后变大 C.物块A始终处于失重状态 D.物块A先处于失重状态,后处于超重状态 6.如图所示,水平天花板下方固定一光滑小定滑轮О,在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷,不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止,已知OB<OC。若B球所带的电荷量缓慢减少(未减为零),则在B球到达О点正下方前,下列说法正确的是 A.A球的质量大于B球的质量 B.B球的轨迹是一段圆弧 C.此过程中点电荷对B球的库仑力不变 D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 二、多选题(共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得О分) 7.四种电场中分别标有a,b 两点,两点电场强度相同的是 A.甲图:与点电荷等距的a,b两点 B乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D.丁图:匀强电场中的a、b两点 8.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,天文单位用符号AU表示。则 A.木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年 B.木星的环绕周期约为25年 C.天王星的环绕速度约为土星的两倍 D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 9.如图,半径为R的圆形光滑管道竖直放置(管径远小于R),小球a,b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,重力加速度为g,以下说法正确的是 A.速度v应满足,才能使两球在管内做圆周运动 B当时,小球b在轨道最高点对轨道无压力 C.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg D.只要 ,小球α对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg 10.“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力,现有一小球从M点竖直向上抛出,其运动轨迹大致如下图所示,其中M、N两点在同一水平线上,O点为轨迹的最高点,小球在M点动能为9J,在O点动能为16J,不计空气阻力,下列说法正确的是 A.小球的重力和受到的风力大小之比为4 ∶3 B.小球落到N点时的动能为64J C.小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1∶3 D.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为5.76 J 三.实验题(本大题共2小题,其中第11题8分,第12题8分,共16分) 11.(8分)(1)用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式,已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。探究向心力大小F与角速度的关系时,选择两个质量____(选填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板____(选填“A”或“B”)和挡板C处。 (2)如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置,A、B、C三点到各自转轴的距离分别为RA、RB、RC,已知RB=RC=,若在传动过程中,皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比______，B点与C点的向心加速度大小之比_____。 12.(8分)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳―端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线,如图乙所示。 (1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_____。 (2)由图乙得:直线的斜率为____,小钢球的重力为_____N。(结果均保留2位有效数字) (3)该实验系统误差的主要来源是________________。 四、计算题(本大题共3小题,其中第13题10分,第14题14分﹐第15题16分,共40分) 13.(10分)在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m(图甲)。在A、B两点分别放置正试探电荷,其受到的静电力跟正试探电荷电荷量的关系如图乙中直线a、b所示,静电力正方向与x轴正方向相同。 (1)求A点和B点的电场强度的大小和方向。 (2)点电荷Q所在位置的坐标是多少? 14.(14分)质量为m=1 t的汽车,沿一条平直公路由静止开始运动,汽车在运动过程中受阻力大小恒为f=2000 N,汽车发动机的额定输出功率P额=40 kW,开始时以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,发动机达到额定功率后保持该功率不变,g取10 m/s2。求: (1)汽车所能达到的最大速率vmax ; (2)汽车做匀加速运动的时间t1 ; (3)若汽车达到最大速度后立即关闭发动机,从汽车开始运动到再一次静止共经历了t=40 s时间,那么汽车加速阶段位移x是多少。 15.(16分)一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角=53°的固定斜面CD、水平传送带EF、粗糙水平轨道FG、光滑圆弧轨道GPQ,及固定在Q处的弹性挡板(厚度不计)组成。斜面CD高度h0=0.4 m,传送带EF与轨道FG离地面高度均为h ,两者长度分别为l1=4 m，l2=1.5 m,OG、OP分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,半径R=0.8 m,圆弧PQ所对应的圆心角=37°,轨道各处平滑连接。现将质量m=1 kg 的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从D点离开时速度大小v0=5 m/s,恰好无碰撞从E点沿水平方向滑上传送带。当传送带以v=5 m/ s的速度顺时针转动时,滑块恰好能滑至Р点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数=0.5,滑块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。sin 53°=0.8, cos 53°=0.6,g 取10 m/s2,求: (1)高度h ; (2)滑块与水平轨道FG间的动摩擦因数; (3)滑块最终静止时离G点的距离x ; (4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送带速度大小v的范围。(结果可用根号表示) 学科网（北京）股份有限公司 $$