精品解析：安徽省马鞍山2024-2025学年高一下学期阶段检测物理试卷 A

2024—2025学年高一年级下学期阶段检测 物理A试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2.答题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 第一卷（选择题 共42分） 一、单项选择题（共8小题，每题4分，共32分。每小题只有一个正确选项。） 1. 下列运动一定是匀变速曲线运动的是（　　） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C 匀速圆周运动 D. 曲线运动 2. 轮滑是青少年热爱的一项体育运动。某同学在一次训练中，需要按照S型运动轨迹穿梭在水平赛道上的锥桶之间，关于做曲线运动的同学，下列说法正确的是（　　） A. 可能处于平衡状态 B. 加速度可能保持不变 C. 速度的方向是沿曲线上各点的切线方向 D. 运动员所受合力的方向和速度方向始终相同 3. 如图所示，圆盘在水平面以角速度匀速转动，质量为的小物块，在距圆盘中心的位置随圆盘一起匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 物块所受向心力大小为 B. 物块所受摩擦力与相对运动趋势相反，即向后 C. 物块所受摩擦力与半径成一定夹角，沿半径方向分力提供向心力 D. 物块所受静摩擦力等于向心力指向圆心 4. 今天是二十四节气中的春分，不同节气时地球处在公转轨道的不同位置。如图所示，在下列四个节气时，地球绕太阳公转速度最大的是（　　） A. 冬至 B. 春分 C. 夏至 D. 秋分 5. 绕太阳一周需要6万余年的紫金山-阿特拉斯彗星于2023年被发现，是中国科学院紫金山天文台发现的第8颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，2024年10月12日紫金山-阿特拉斯彗星来到最接近地球的地点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山-阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 6. 2024年4月25日，搭载由叶光富、李聪、李广苏3名航天员的神舟十八号载人飞船在酒泉发射场发射升空。载人飞船在远离地球的过程中，所受地球引力大小随它距地面的高度变化的关系图像可能正确的是（ ） A B. C D. 7. 如图，在水平面内做匀速圆周运动圆盘圆心处，放置质量为的小物块，并用一根长的轻质细线与质量为的小物块连接，两物块与圆盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两个小物块均视为质点，细线所能承受的拉力足够大，取。要保证、与圆盘间不发生相对滑动，圆盘角速度的最大值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一质量为的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力的作用，先后经过A、B两点，速度方向偏转。已知经过A点时的速度大小为、方向与连线夹角为，AB连线长为。对小球从A运动到B的过程，下列说法正确的是（　　） A. 沿A点速度方向的平均速度大小为 B. 所用的时间为 C. 小球在B点的速度为 D. 水平恒力大小为 二、多项选择题（共两小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选不得分，共10分） 9. 大豆是我国重要的农作物，收割后用如图所示的装置传送。将晒干的豆荚投入脱粒机后，从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，大豆被迅速装袋转运。已知传送带与水平方向的夹角为、顶端的高度为，大豆运动过程中相对于传送带顶端的最大高度也为h，若不计风力、空气阻力和大豆之间的相互作用力、传送带轮轴大小，已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 大豆粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变 B. 传送带的速度大小为 C. 大豆粒离开传送带后在空中运动的最小速度为 D. 大豆粒落地点与传送带底端的水平距离为 10. 在未发现发现海王星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星（假设其运行轨道与天王星在同一水平面内，且与天王星的绕行方向相同），它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离。每当未知行星与天王星距离最近时，发生最大的轨道偏离。（天王星公转周期的变化可以忽略）设天王星运行的轨道近似为圆，天王星轨道半径为R0、周期为T0，太阳质量为M，万有引力常量为G。根据上述数据计算出了未知行星的轨道半径，并在预测的轨道上成功找到了未知行星一海王星。则利用题中给出的字母，得出海王星轨道半径的表达式，正确的为（　　） A. B. C. D. 第二卷（非选择题 共58分） 三、实验题（共两小题，每空2分，共16分） 11. 为了研究小球做平抛运动的规律： （1）在如图甲的实验中，观察到两球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向做________；在如图乙所示的实验中：将两个完全相同的斜轨固定在同一竖直面内，斜轨末端水平且在同一竖直线上，斜轨________（需要、不需要）光滑。把两个相同的小钢球，从相对斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1总是击中在光滑水平板上的球2，这说明平抛运动在水平方向做________； （2）该同学用频闪照相机拍摄了小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，、、、是小球在平抛运动中的几个位置如图所示，c处污损，则照相机每隔________s曝光一次，小球平抛初速度为________（取，结果保留两位小数）。 12. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。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，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与________的关系； （3）匀速摇动手柄时，若两个钢球的质量和运动半径相等，左、右两标尺显示的格数之比为1∶4，则与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为________。 四、解答题（共3小题，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写答案不得分，数值计算必须明确写出数值和单位。共42分） 13. 被誉为“空中战神”的轰-6K轰炸机，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式上首次亮相，引起全世界的极大关注。在某次演训中上演了超低空突防绝技，如图水平飞行的轰炸机释放一枚炸弹，炸弹在空中的运动时间，精准命中一艘水平距离静止的船舰。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）飞机释放炸弹时在空中飞行的高度； （2）炸弹击中船舰时的速度大小。 14. 如图所示，质量为小球在长为的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力是小球重力的三倍，转轴离地高度，取。求： （1）若小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，此时小球的速度为多大； （2）若改变绳长，且小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，细绳断后小球最终落到水平地面上。求小球做平抛运动的水平位移最大值是多少。 15. 地球和火星绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，已知地球公转轨道半径与火星公转轨道的半径之比为，地球质量约为火星质量的10倍，地球半径约为火星半径的2倍，地球表面的重力加速度大小为，忽略火星大气阻力，忽略火星的自转。质量为的“天问一号”着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，求：（结果用题中所给物理量符号表示，可带根号） （1）地球与火星绕太阳运动的线速度大小之比； （2）火星表面重力加速度大小； （3）着陆器由减速到零的过程中受到的制动力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年高一年级下学期阶段检测 物理A试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2.答题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 第一卷（选择题 共42分） 一、单项选择题（共8小题，每题4分，共32分。每小题只有一个正确选项。） 1. 下列运动一定是匀变速曲线运动的是（　　） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 匀速圆周运动 D. 曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故A不符合题意； B．平抛运动是初速度水平仅受重力作用的运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，故B符合题意； C．匀速圆周运动的向心加速度方向时刻变化，属于变加速曲线运动，故C不符合题意； D．曲线运动是速度方向与合外力方向不共线的运动，加速度可以变化，则曲线运动不一定是匀变速曲线运动，故D不符合题意。 故选B。 2. 轮滑是青少年热爱的一项体育运动。某同学在一次训练中，需要按照S型运动轨迹穿梭在水平赛道上的锥桶之间，关于做曲线运动的同学，下列说法正确的是（　　） A. 可能处于平衡状态 B. 加速度可能保持不变 C. 速度的方向是沿曲线上各点的切线方向 D. 运动员所受合力的方向和速度方向始终相同 【答案】C 【解析】 【详解】该同学做S型曲线运动，运动状态时刻在改变，则处于非平衡状态，加速度方向改变，速度的方向是沿曲线上各点的切线方向，合力方向指向曲线的凹侧，运动员所受合力的方向和速度方向不共线。 故选C。 3. 如图所示，圆盘在水平面以角速度匀速转动，质量为的小物块，在距圆盘中心的位置随圆盘一起匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 物块所受向心力大小为 B. 物块所受摩擦力与相对运动趋势相反，即向后 C. 物块所受摩擦力与半径成一定夹角，沿半径方向分力提供向心力 D. 物块所受静摩擦力等于向心力指向圆心 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块所受的向心力大小为 故A错误； B．物块所受摩擦力与相对运动趋势相反，即指向圆心，故B错误； CD．由于物块做匀速圆周运动，则物块所受摩擦力方向为沿半径方向，静摩擦力提供向心力，故C错误，D正确。 故选D。 4. 今天是二十四节气中春分，不同节气时地球处在公转轨道的不同位置。如图所示，在下列四个节气时，地球绕太阳公转速度最大的是（　　） A. 冬至 B. 春分 C. 夏至 D. 秋分 【答案】A 【解析】 【详解】地球绕太阳做椭圆运动时，根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的公转速度最大，所以地球绕太阳速度最大的是冬至。 故选A。 5. 绕太阳一周需要6万余年的紫金山-阿特拉斯彗星于2023年被发现，是中国科学院紫金山天文台发现的第8颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，2024年10月12日紫金山-阿特拉斯彗星来到最接近地球的地点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山-阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由开普勒第三定律 其中，， 解得紫金山-阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为 故选B。 6. 2024年4月25日，搭载由叶光富、李聪、李广苏3名航天员的神舟十八号载人飞船在酒泉发射场发射升空。载人飞船在远离地球的过程中，所受地球引力大小随它距地面的高度变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律得 则随h增加，F呈非线性减小。 故选B。 7. 如图，在水平面内做匀速圆周运动圆盘圆心处，放置质量为的小物块，并用一根长的轻质细线与质量为的小物块连接，两物块与圆盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两个小物块均视为质点，细线所能承受的拉力足够大，取。要保证、与圆盘间不发生相对滑动，圆盘角速度的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当圆盘的角速度最大时，两物块与圆盘间的摩擦力达到最大，则对m分析 解得 故选C。 8. 如图所示，一质量为的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力的作用，先后经过A、B两点，速度方向偏转。已知经过A点时的速度大小为、方向与连线夹角为，AB连线长为。对小球从A运动到B的过程，下列说法正确的是（　　） A. 沿A点速度方向的平均速度大小为 B. 所用的时间为 C. 小球在B点的速度为 D. 水平恒力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．将水平恒力F分解为沿A点速度方向分力和垂直A点速度方向分力，从A到B，沿A点速度方向速度减为零，根据匀变速运动规律可得沿A点速度方向的平均速度大小为 沿A点速度方向，根据匀变速规律可得 解得所用的时间为 垂直A点速度方向，根据匀变速规律可得 解得小球在B点的速度为 故ABC错误； D．沿A点速度方向，根据牛顿第二定律可得 垂直A点速度方向，根据牛顿第二定律可得 则小球受到的恒力大小为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（共两小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选不得分，共10分） 9. 大豆是我国重要的农作物，收割后用如图所示的装置传送。将晒干的豆荚投入脱粒机后，从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，大豆被迅速装袋转运。已知传送带与水平方向的夹角为、顶端的高度为，大豆运动过程中相对于传送带顶端的最大高度也为h，若不计风力、空气阻力和大豆之间的相互作用力、传送带轮轴大小，已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 大豆粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变 B. 传送带的速度大小为 C. 大豆粒离开传送带后在空中运动的最小速度为 D. 大豆粒落地点与传送带底端的水平距离为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．玉米粒刚放在传送带上时，玉米粒受到沿传送带向上的滑动摩擦力，当玉米粒与传送带达到共速后，受到沿传送带向上的静摩擦力，所受摩擦力发生改变，故A错误； B．设传送带速度为v，玉米粒脱离传送带后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，所以， 到达最高点时 解得 故B正确； C．大豆粒离开传送带后在空中运动的最小速度为在最高点时的速度，即 故C正确； D．玉米粒从飞出到落地过程，竖直方向上根据位移时间关系有 解得 从脱离到落地时水平位移为 所以落地点与传送带底端的水平距离为 故D正确。 故选BCD。 10. 在未发现发现海王星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星（假设其运行轨道与天王星在同一水平面内，且与天王星的绕行方向相同），它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离。每当未知行星与天王星距离最近时，发生最大的轨道偏离。（天王星公转周期的变化可以忽略）设天王星运行的轨道近似为圆，天王星轨道半径为R0、周期为T0，太阳质量为M，万有引力常量为G。根据上述数据计算出了未知行星的轨道半径，并在预测的轨道上成功找到了未知行星一海王星。则利用题中给出的字母，得出海王星轨道半径的表达式，正确的为（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】每隔t0时间发生一次最大偏离，知每隔t0时间天王星与未知行星相距最近，即每隔t0时间天王星行星比未知行星多运行一圈，则有 解得 根据开普勒第三定律有 解得 根据万有引力提供向心力，则有 解得 将代入半径表达式，则可得 故BC正确，AD错误。 故选BC。 第二卷（非选择题 共58分） 三、实验题（共两小题，每空2分，共16分） 11. 为了研究小球做平抛运动的规律： （1）在如图甲的实验中，观察到两球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向做________；在如图乙所示的实验中：将两个完全相同的斜轨固定在同一竖直面内，斜轨末端水平且在同一竖直线上，斜轨________（需要、不需要）光滑。把两个相同的小钢球，从相对斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1总是击中在光滑水平板上的球2，这说明平抛运动在水平方向做________； （2）该同学用频闪照相机拍摄了小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，、、、是小球在平抛运动中的几个位置如图所示，c处污损，则照相机每隔________s曝光一次，小球平抛初速度为________（取，结果保留两位小数）。 【答案】（1） ① 自由落体运动 ②. 不需要 ③. 匀速直线运动 （2） ①. 0.02 ②. 0.40 【解析】 【小问1详解】 [1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]将两个完全相同的斜轨固定在同一竖直面内，斜轨末端水平且在同一竖直线上，斜轨不需要光滑，只要保证小球到斜轨末端的初速度相同，应将小球从同一斜面同一位子由静止释放即可； [3]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]竖直方向由匀变速直线运动规律可知 可得照相机的曝光时间间隔为 [2]水平方向由匀速直线运动 可得小球平抛初速度为 12. “探究向心力大小表达式”的实验装置如图甲所示。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，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是________； A 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与________的关系； （3）匀速摇动手柄时，若两个钢球的质量和运动半径相等，左、右两标尺显示的格数之比为1∶4，则与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为________。 【答案】（1）C （2）半径 （3）2∶1 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是控制变量法，故选C。 【小问2详解】 同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等。某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，两轮半径比为1∶1，由v = ωr可知，两轮角速度相等。将两个质量相等的钢球放在B、C位置，半径不同，由Fn = mω2r可知本实验可探究向心力的大小与半径的关系。 小问3详解】 匀速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比为1∶4，则向心力之比为1∶4，由Fn = mω2r可知，若两个钢球的质量和运动半径相等，则角速度之比为1∶2，同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等，由v = ωr可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为2∶1。 四、解答题（共3小题，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写答案不得分，数值计算必须明确写出数值和单位。共42分） 13. 被誉为“空中战神”的轰-6K轰炸机，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式上首次亮相，引起全世界的极大关注。在某次演训中上演了超低空突防绝技，如图水平飞行的轰炸机释放一枚炸弹，炸弹在空中的运动时间，精准命中一艘水平距离静止的船舰。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）飞机释放炸弹时在空中飞行的高度； （2）炸弹击中船舰时的速度大小。 【答案】（1）1125m （2）250m/s 【解析】 【小问1详解】 竖直方向由平抛运动知识得飞机释放炸弹时在空中飞行的高度为 【小问2详解】 水平方向由 可得 炸弹击中船舰时竖直方向的速度大小为 则炸弹击中船舰时的速度大小为 14. 如图所示，质量为的小球在长为的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力是小球重力的三倍，转轴离地高度，取。求： （1）若小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，此时小球的速度为多大； （2）若改变绳长，且小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，细绳断后小球最终落到水平地面上。求小球做平抛运动的水平位移最大值是多少。 【答案】（1）2m/s （2）50cm 【解析】 【小问1详解】 小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断，设此时的速度为，在最低点，由牛顿第二定律有 其中 解得此时小球的速度为 【小问2详解】 小球离开最低点后做平抛运动，竖直方向满足 水平方向满足 联立解得 由数学知识可知，当时，有最大值，最大值为 15. 地球和火星绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，已知地球公转轨道半径与火星公转轨道的半径之比为，地球质量约为火星质量的10倍，地球半径约为火星半径的2倍，地球表面的重力加速度大小为，忽略火星大气阻力，忽略火星的自转。质量为的“天问一号”着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，求：（结果用题中所给物理量符号表示，可带根号） （1）地球与火星绕太阳运动的线速度大小之比； （2）火星表面的重力加速度大小； （3）着陆器由减速到零的过程中受到的制动力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 因地球公转轨道半径与火星公转轨道的半径之比为，可得地球与火星绕太阳运动的线速度大小之比 【小问2详解】 根据 可得 可得 可知火星表面的重力加速度大小。 【小问3详解】 着陆器的加速度 由牛顿第二定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$