江苏省南通市海安市2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年江苏省南通市海安市高一（下）期中考试物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1.地球绕地轴自转示意如图所示，地球上两点A、B的纬度分别是和，这两点的线速度之比为(    ) A. B. C. D. 2.一艘航天器以倍的光速沿如图所示的方向通过地面观测者测得A、B两点距离，经过过时间航天器驾驶员观测到A、B两点距离，经过时间则(    ) A. B. C. D. 3.服务员用托盘托着酒杯，沿水平向右做匀速直线运动，如图所示，不计空气阻力，则此过程中(    ) A. 重力对酒杯做负功 B. 托盘对酒杯做正功 C. 托盘对酒杯的摩擦力做负功 D. 托盘对酒杯的支持力不做功 4.模拟电场线实验中，把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按图示的方式排列起来.则该图中(    ) A. 模拟正点电荷电场线 B. 模拟负电点荷电场线 C. a点的电场强度大于b点 D. a点的电场强度小于b点 5.“二十四节气”是中国古人对气候变化和时间节律的总结.如图所示，地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中对应的四个节气，下列说法正确的是(    ) A. 夏至时地球的公转速度最大 B. 从夏至到冬至的时间大于半年 C. 图中相邻两个节气间隔的时间相等 D. 春分和秋分时地球绕太阳运动的加速度大小相等 6.某探测器的回收过程如图所示，回收前在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过 P点时完成变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行，近地点Q到地心的距离近似为地球半径.则探测器(    ) A. 在Q点的速度大于第一宇宙速度 B. 在轨道Ⅰ上的P点向后喷气能实现变轨 C. 在轨道Ⅰ上的机械能小于Ⅱ上的机械能 D. 在轨道Ⅰ上的运行周期小于Ⅱ上的运行周期 7.水平路面上，汽车从静止开始以恒定功率启动，达到最大速度时撤去牵引力，做减速运动直至停止，整个过程中汽车所受阻力恒定.则汽车(    ) A. 启动阶段加速度逐渐增大 B. 加速阶段的平均速度大于全程的平均速度 C. 加速阶段的动能变化量大于牵引力做的功 D. 减速阶段的位移一定等于加速度阶段的位移 8.两相同的金属小球，带电后两球间的静电力大小为若将两小球接触后仍放回原处，两球间的静电力大小仍为则两小球接触前(    ) A. 一定带等量的同种电荷 B. 可能带不等量的异种电荷 C. 可能带不等量的同种电荷 D. 不可能带异种电荷 9.手臂的结构简化如图所示，某同学手掌上有水滴，从A位置开始向下先甩动大臂，再甩动小臂，到 P位置时开始甩动手掌，手臂、手掌共线时，水滴刚好被甩出，则水滴(    ) A. A到P过程中，机械能守恒 B. A到P过程中，合力做负功 C. 被甩出前，向心加速度不断增大 D. 被甩出后，做匀加速直线运动 10.深海载人潜水器关闭发动机后，由静止开始竖直下潜，下潜过程中阻力与下潜的速度大小成正比，潜水器质量恒定不变.下列关于潜水器的速度v、重力势能和机械能E、动能随时间t和位移x的关系可能正确的是(    ) A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 11.某同学利用落体法做“验证机械能守恒定律”实验. 实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、电磁打点计时器、导线及开关外，下列器材中，还必须使用的是          ; A.直流电源 B.刻度尺 C.秒表 某同学选择正确的实验器材后，组装实验装置进行实验.如图甲所示，该图中不妥的地方有          写一条即可 该同学重新调整后完成实验，得到如图乙所示的一条纸带为起始点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点 A、B、C，测得它们到起始点 O的距离如图乙.已知重物质量m，重力加速度g，打点计时器打点的周期为T，那么打点计时器打下点B时，重物的速度          ;重物从O点运动到B点，重力势能减少量为          用题中符号表示 上述实验数据显示：增加的动能明显大于减少的重力势能，可能的原因是          ; 该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度 h，以h为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，图像的斜率为k，横轴截距为b，如图丙所示.在误差允许的范围内若当地的重力加速度          用题中符号表示，则可认为机械能守恒. 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 12.冰壶比赛中，运动员将质量为m的冰壶在水平恒力F的作用下，由静止开始沿水平冰面向前推动L后，撤去推力已知冰壶与水平冰面间的摩擦力为f，求： 推力对冰壶的最大功率 冰壶从开始运动到停止通过的距离 13.一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为 r，绕行周期为已知地球半径为R，地球表面赤道处的重力加速度为g，万有引力常量为G，求： 地球质量 地球自转的角速度 14.如图所示，在竖直平面内固定两圆形轨道，外侧轨道光滑，内侧轨道粗糙，一质量的小球可以在两圆轨道间运动，小球到圆心的距离为现从轨道的最低点A，给小球水平向右的初速度，取 若，求小球出发时轨道对小球的作用力大小 若，求小球运动足够长时间后损失的机械能 若小球在轨道间运动时机械能守恒，求初速度的范围. 15.如图所示，圆环A套在竖直固定的光滑杆上，通过铰链用轻杆与光滑水平面上的物块B连接，轻弹簧左端固定，右端与B相连.细线水平拉B，A、B静止时轻杆与竖直方向的夹角为，弹簧恰好处于原长.已知A、B的质量均为m，轻杆长为L，A、B始终在同一竖直平面内，重力加速度为 求A静止时轻杆中的支持力大小 剪断细线，A、B间的轻杆与竖直方向的夹角为时，弹簧中的弹性势能为E， ①求A滑落到地面时的动能 ②求轻杆与竖直方向的夹角由变为过程中，轻杆对A所做的功 答案和解析 1.【答案】D  【解析】地球上两点A、B一起绕地轴做匀速圆周运动，A、B两点的角速度相等， 设地球半径为R，A点做匀速圆周运动的半径， B点做匀速圆周运动的半径， 根据，可得，故D正确，ABC错误。 2.【答案】B  【解析】根据相对论长度公式：可知，航天器驾驶员观测到A、B两点距离L2小于地面上人观测的距离，即L2 根据位移与速度的比值即为时间，则地面观测者测得航天器经过A、B两点所用时间，而航天器驾驶员测得经过A、B两点所用时间，由于L2，故。 故选B。 3.【答案】C  【解析】酒杯受竖直向下的重力、垂直托盘向上的支持力、沿托盘向上的摩擦力，水平向右匀速运动，则支持力与摩擦力的合力托盘对酒杯的作用力与重力平衡 A、重力竖直向下，位移水平向右，则重力不做功，故A错误； B、托盘对酒杯的作用力竖直向上，则托盘对酒杯不做功，故B错误； C、托盘对酒杯的摩擦力与位移夹角为钝角，做负功，故C正确； D、托盘对酒杯的支持力与位移夹角为锐角，做正功，故D错误。 4.【答案】C  【解析】无法根据电场线形状判断场源电荷是正电荷还是负电荷，故AB错误； 电场线疏密反映电场强度的大小，可知a点的电场强度大于b点，故C正确，D错误。 5.【答案】D  【解析】A.根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的公转速度量最大，在远日点最小，所以夏至时最小，故A错误； 根据对称性知从夏至到冬至的时间为半年，因为地球在椭圆轨道的速率变化，相邻两个节气时间不等，故BC错误； D.春分和秋分时地球到太阳的距离相等，根据可知，两处的加速度大小相等，故D正确。 6.【答案】A  【解析】A.从近地轨道经Q点进入轨道Ⅱ需要在Q点加速，卫星速度增大，做离心运动，所以探测器在Q点的线速度大于第一宇宙速度，故A正确； 从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在P点向前喷气减速实现变轨，故在轨道Ⅰ上的机械能大于Ⅱ上的机械能，故BC错误； D.根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ上的运行周期大于Ⅱ上的运行周期，故D错误。 7.【答案】B  【解析】A 、汽车以恒定功率启动，根据，速度v增大时，牵引力 F减小。由牛顿第二定律，因为F减小， f恒定，所以加速度逐渐减小，A错误； B 、加速阶段，汽车做加速度减小的加速运动，其平均速度为最大速度。全程的平均速度，减速阶段做匀减速直线运动，平均速度。如果加速阶段是匀加速，全程平均速度等于，因为加速阶段平均速度大于，减速阶段平均速度等于，所以加速阶段的平均速度大于全程的平均速度， B正确； C 、根据动能定理，加速阶段为牵引力做的功，为阻力做的功，为动能变化量，所以加速阶段的动能变化量，即加速阶段的动能变化量小于牵引力做的功， C错误； D 、加速阶段为加速时间，减速阶段，虽然在两个阶段的数值关系明确，但由于加速阶段功率恒定，其位移与减速阶段位移不一定相等， D错误。 8.【答案】B  【解析】设原来两球所带电量分别为q 和q ，接触后每个球的电量都为 ，由题，将两球接触后放回原处，相互作用的库仑力大小仍为F，根据库仑定律得知，两球电量的乘积不变．则有 q    根据数学知识可知，可能有q  ，即两个小球原来所带的电荷可能为等量同种电荷； 若q  ，根据数学知识可知， ，则两球接触后作用力大小将大于F，即不可能带不等量的同种电荷； q  ，且电性相反时，根据数学知识可知q   能成立，则两球接触后作用力大小可能等于F； 综上分析，故B正确，ACD错误． 9.【答案】C  【解析】A.从A到P过程中，人对水滴做功，机械能不守恒，故 A错误。 B.从A到P过程中，水滴的速度增大，动能增大，根据动能定理，合力做正功，故 B错误。 C.被甩出前，水滴的速度不断增大，根据向心加速度公式，向心加速度不断增大，故 C正确。 D.被甩出后，水滴只受重力，速度方向与重力方向不共线，不是匀加速直线运动，故 D错误。 10.【答案】D  【解析】 潜水器下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，则，下潜过程中，由牛顿第二定律得，解得，可知下潜过程中潜水器做加速度减小的加速运动，加速度减小为零后匀速，故A错误; 潜水器下潜过程中，重力势能，所以下潜过程中重力势能越来越小，图像不是线性关系，故B错误; 潜水器下潜过程中的机械能，所以下潜过程中机械能减小，图像的斜率越来越大，故C错误; 潜水器下潜过程中合力，可知速度越来越大，合力减小，直到重力与阻力等大反向，合力为零，所以图像斜率逐渐减小到零后不变，故D正确。 11.【答案】； 纸带没有竖直放置； ； 先释放纸带后接通电源； 。  【解析】打点计时器需要连接交流电源；通过打点计时器可以确定计数点间的时间间隔，故不需要秒表测时间；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离。 故选B。 图中明显不妥的地方是纸带没有竖直放置。 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下点B时，重物的速度为 ， O点到B点重力势能减少量为 增加的动能明显大于减少的重力势能，可能是打第一个点的时候重物的速度不为零，实验操作时，先释放纸带后打开电源。 根据机械能守恒定律有，可得，可知图像的斜率为，解得当地的重力加速度为。 12.【答案】根据牛顿第二定律，冰壶在水平方向受到推力F和摩擦力f，则，解得。 根据运动学公式其中， 可得 当撤去推力F的瞬间，冰壶的速度最大，此时推力的功率最大； 根据功率公式， 可得； 冰壶从开始运动到停止，根据动能定理 可得： 。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 13.【答案】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有; 地球的质量为： 质量为的物体在赤道处 解得地球自转的角速度   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：对小球在A点分析，根据牛顿第二定律 解得小球出发时轨道对小球的作用力大小 小球运动足够长时间后在下半圆轨道做往复运动，经过圆心等高点速度为零 则损失的机械能 解得 若小球在轨道间运动时机械能守恒， 第一种情形： 小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，恰好过最高点， 则在最高点， 从最低点到最高点根据机械能守恒定律， 解得，所以即可， 第二种情形：小球紧贴外圆运动，最高点为圆心等高点， 则，解得， 综上所述，初速度范围为或者。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：静止时，对A受力分析有：，解得； 初始时A距地面的高度，B距A的底端距离， 剪断细线，A、B间的轻杆与竖直方向的夹角为时，A距地面的高度，B距A的底端距离，故此时弹簧的压缩量为，由题意知，此时弹簧中的弹性势能为E， ①当A滑落到地面时，设A的速度为v，由关联速度可知，B的速度为0，对A、B及簧组成的系统，系统机械能守恒，故有：，其中为此时弹簧中的弹性势能， 由于A落地到地面时，B到A的距离，故此时弹簧的压缩量， 考虑到弹簧弹性势能与形变量的关系，故此时的弹性势能， 解得， 即A滑落到地面时的动能； ②轻杆与竖直方向的夹角为时，设A的速度为vA，B的速度为，由关联速度可知：，即， 对A、B及簧组成的系统，系统机械能守恒，故有：， 解得： 轻杆与竖直方向的夹角由变为过程中，对A，根据动能定理有：， 解得， 即此过程中轻杆对A所做的功。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$