内容正文:
2025年春学期期中考试
高一物理试卷
命题人: 复核人:
一、单选题(本大题共11小题,每题4分,共44分)
1.如图所示,摩天轮载着轿厢在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,轿厢中的乘客与轿厢相对静止,a、c分别为轿厢运动过程中经过与转轴等高的两个位置,b、d分别为轿厢经过的最低点和最高点,下列说法正确的是( )
A.摩天轮转动过程中,乘客的线速度保持不变
B.摩天轮转动过程中,乘客的角速度保持不变
C.在b位置时,轿厢内乘客处于失重状态
D.轿厢转到a位置时,轿厢内乘客所受合力恰好为零
2.如图,物体在力F的作用下沿水平面发生了一段位移x,三种情形下力F和位移x的大小都是相等的.角θ的大小、物体运动方向已在图中标明.下列说法正确的是( )
A.三种情形下,力F做功的大小相等
B.甲、乙两种情形下,力F都做负功
C.乙、丙两种情形下,力F都做正功
D.不知道地面是否光滑,无法判断F做功的大小关系
3.如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h,在最高点时的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A.运动员踢球时对足球做功mv2 B.运动员对足球做功mgh + mv2
C.克服重力做功mgh + mv2 D.足球上升过程人对足球做功mgh + mv2
4.如图所示,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员击出,球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点,N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A.排球从P点沿曲线到Q点与从Q点运动到N点的时间不相同
B.在排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等
C.排球离开M点的速率跟经过Q点的速率相等
D.排球到达P点和N点时重力的瞬时功率相等
5.如图所示是微信启动的界面,该照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄,见证着科学家15年的辛苦和努力,下列说法正确的是( )
A.“风云四号”可能经过无锡正上空
B.“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度
C.与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D.“风云四号”的运行速度大于7.9km/s
6.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图a,汽车通过拱桥的最高点时重力完全提供向心力
B.图b所示是一圆锥摆,合力沿绳指向悬点
C.如图c,小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动,支持力全部用来提供向心力
D.如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
7.2023年10月26日,神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接,“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻.如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图,图中①为飞船的近地圆轨道,其轨道半径为R1,②为椭圆变轨轨道,③为天和核心舱所在的圆轨道,其轨道半径为R2,P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点.关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程,下列说法错误的是( )
A.飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速
B.飞船在②轨道Q点的加速度大于③轨道Q点的加速度
C.飞船在①轨道的速度一定大于天和核心舱在③轨道的速度
D.若核心舱在③轨道运行周期为T,则飞船在②轨道从P到Q的最短时间为
8.如图所示,某人造地球卫星对地球的张角为,卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,万有引力常量为G,由此可估算地球的平均密度为( )
A. B. C. D.
9.如图所示,一根不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮,绳两端各系一小物块A和B.其中mA=20kg,mB未知,滑轮下缘距地面H=1m.开始B物块离地面高h=0.6m,用手托住B物块使绳子刚好拉直,然后由静止释放B物块,A物块上升至H高时速度恰为零,重力加速度大小g取g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
A.对A、B两物块及地球组成的系统,整个过程中机械能守恒
B.mB = 10kg
C.B刚落地时,速度大小为2m/s
D.B落地前,绳中张力大小为30N
10.如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为f,则( )
A.f对木块做功为 B.f对子弹做功为
C.木块与子弹间一对摩擦力的总功为 D.该过程中系统动能的减少量为
11.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37o的固定斜面,其运动的加速度的大小为0.9g.这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这个过程中( )
A.物体的重力势能增加了0.9mgH B.物体的动能损失了mgH
C.物体的动能损失了0.9mgH D.物体的机械能损失了0.5mgH
二.实验题(每空3分共15分)
12.小明利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验细线一端系在圆形量角器中心轴上,另一端系一个金属小球,在小球运动轨迹的最低点安装一个光电门本实验需要测量的物理量有:小球的直径、细线长度、小球通过光电门的挡光时间,小球静止释放时细线与竖直方向的夹角等
为完成实验,以下器材中必须用到的是 填写器材前的字母标号.
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
某次释放小球前,细线与圆形量角器位置关系的局部放大图如图所示,此时对应的θ为 度
按正确实验方法操作,测得小球的直径为d,小球通过光电门的挡光时间为,可知小球经过最低点的速度大小v = .
若在实验误差允许范围内,满足mv2 = ,即可验证机械能守恒定律用题给字母L、d、θ以及当地重力加速度g和小球质量m表示.
改变角度θ重复实验,发现小球由静止运动到最低点时,光电门的位置比小球的球心位置低,则由此计算出的动能的增加量比实际值 (选填:“偏大”“偏小”或“不变”).
三.计算题(本大题共4小题,13题8分,14题9分,15题9分,16题15分,共41分)
13.一质量为m运动员在水平弯道上训练骑行,可将其运动视为匀速圆周运动,自行车骑行转弯半径为R,在骑行的时间t内走过的圆弧长为l,自行车质量为M,不计空气阻力.
(1)运动员做圆周运动的角速度大小;
(2)地面对自行车摩擦力大小.
14.已知中国空间站沿圆形轨道运行,经过时间t,其绕地球球心转过的角度为θ,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转.求:
(1) 空间站的周期T;
(2) 地球质量M;
(3)空间站所在圆轨道距地面的高度h.
15. 如图所示,轻弹簧一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC底端的A处,另一端与质量m=1kg的小物块P接触.现通过物块压缩弹簧到B点,释放后物块P被弹出沿轨道上滑的最高位置为C点,BC = 3.5m.已知P与直轨道间的动摩擦因数为0.25,求:(sin37o= 0.6, cos37o = 0.8,g=10m/s2 )
(1) 离开弹簧后,物块P上滑加速度的大小;
(2) 小物体从B到C由于摩擦产生的热量;
(3)压缩到B点时,弹簧的弹性势能大小.
16.如图所示,固定的倾斜轨道倾角θ = 60o,其底端与竖直平面内半径为R的圆弧轨道相切,位置P为圆弧轨道的最低点.质量分别为2m、m的小球A、B用长L=1.5R的轻杆通过轻质铰链相连,A套在倾斜轨道上,距地面h1=1.25R.B套在固定的竖直轨道上,竖直轨道过圆弧轨道的圆心O.现A受到一沿倾斜轨道向上的推力处于静止状态,此时轻杆与倾斜轨道垂直,撤去推力后,A由静止沿倾斜轨道、圆弧轨道运动.假设在运动过程中轻杆和竖直轨道不会碰撞,不计一切摩擦,重力加速度为g.
(1)求推力的大小F;
(2)求A运动至P点时的速度大小vA;
(3)A运动至P点时,轨道对A产生竖直向上、大小为FN的弹力,求此时B的加速度大小aB.
参考答案
1、 单选题(每题4分,共44分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B
A
B
D
B
D
B
B
C
D
D
2、 实验题(每空3分,共15分)
12 (1) C (2) 26.5 (3) (4) mg(L+)(1—cosθ) (5)偏大
3、 计算题
13题(共8分)(1)运动员在水平弯道上做匀速圆周运动,在骑行的时间t内走过的圆弧长为l,则运动员的线速度大小为
3分
(2)根据牛顿第二定律可得
2分
联立解得地面对自行车摩擦力大小为
3分
14题(共9分)(1)根据角速度的定义可知空间站的角速度为
2分
(2)地球表面的万有引力等于重力
2分
解得地球的质量为
1分
(3)空间站沿圆形轨道运行,万有引力提供向心力
2分
又因为
解得
2分
15题(共9分)(1)设物块离开弹簧后上滑的加速度为a,由牛顿第二定律可得 2分
解得 1分
(2)设压缩到B点时弹簧弹性势能大小为,滑块从B点运动到C点的过程,由于摩擦产生的热为
=7J 3分
(3)重力势能增加量为 1分
根据能量守恒定律有 1分
解得 1分
16题(共15分)(1)在有推力时,小球处于静止状态,即合力为零。由平衡推论有
3分
(2)小球A初始位置距离水平面高度为
设小环B初始位置距离水平面高度为,有几何关系有
1分
解得 1分
运动过程中系统机械能守恒,由机械能守恒定律有
2分
, 1分
解得 1分
(3)以小环B为研究对象,由牛顿第二定律有 1分
以小球A为研究对象,由牛顿第二定律有 3分
解得 2分
高一物理 第 1 页 共 4 页
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