重庆市第八中学校2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

重庆八中2024一2025学年度（下)半期考试高一年级 物理试题 命题：张宇黄玲审核：翟建平打印：张宇黄玲校对：吴双飞 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共计28分，在每小题给出的四个选项中，只 有一项符合题目要求) 1.以下说法中符合科学史实的是() A.哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的 B.卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值 C.开普勒第二定律说明行星绕中心天体沿椭圆轨道运动时速率不变 D.牛顿在第谷的基础上总结出了行星运动的三大规律 2.从2023年起，每年的4月23日将被命名为世界乒乓球日。关于乒乓球运动，下列说 法正确的是() A.球拍将飞来的乒乓球以原速率反向击出的过程，乒乓球的动能保持不变，动量变化 B.乒乓球被球拍击打出的过程，球拍对乒乓球的冲量方向与乒乓球末动量方向相反 C.一次击球过程中，球拍对乒乓球的冲量大小小于乒乓球对球拍的冲量大小 D.球拍对乒乓球的弹力越大，乒乓球的动量变化一定越大 3.如图所示，某游乐场的大型摩天轮直径为D,匀速旋转一周需要的时间为T。已知质量 为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是() A摩天轮运动的角速度为品 B.摩天轮运动的线速度为 C摩天轮运动的向心加速度为受 D.在最低点时座椅对小华的作用力大小为mg+2m2 T2 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第1页共7页 4.如图所示，体积相同的木块和空心铁块，用细绳连接，静止在水池中。当细绳断裂后， 木块与铁块分别竖直向上、向下运动。不计水的阻力，下列说法正确的是 A.细绳断裂后，木块与铁块组成的系统动量守恒 B.细绳断裂后，木块与铁块组成的系统机械能守恒 C.细绳断裂后，木块的动量变化比铁块快 函 D.细绳断裂后，木块的动量变化比铁块慢 5.《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理 研究的不懈追求。如下图所示，半径均为R的两球形行星A、B的密度之比为PA:PB=3:1, A、B各有一个近地卫星C、D,其绕行周期分别为Tc、TD.则Tc与TD之比为 B O D A.13 B.3:1 C.v3:1 D.1:V3 6.运动会时，无人机为同学们记录下无数精彩瞬间。如图所示，某款无人机有4个半径 均为R的动力螺旋桨。在没有风的天气，让每个桨叶均以大小相等的转速旋转、并沿竖 直方向向下吹风，从而产生反作用力，使无人机悬停在空中。已知当地的空气密度为， 无人机的重力为G,则空气被每个桨叶向下吹出的速度大小为 A. B G C. G D G 8pRR 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第2页共7页 7.汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与牵 引力F大小倒数的关系图像，vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，ab 平行于v轴，bc反向延长过原点0。阻力恒定，汽车质量为4×103kg,下列说法正确 的是() t/m·s A.汽车由b到c过程做匀加速直线运动 10f B.汽车额定功率为500W /(103N-) C.汽车能够获得的最大速度为12.5m/s D.汽车从a到b持续的时间为20s 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共计15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0分) 8.如图所示，飞船在圆轨道绕星球O稳定运行。某次经过P点时，飞船的发动机瞬间 喷出一部分气体，此后飞船在椭圆轨道绕星球O稳定运行。Q为轨道Ⅱ上离星球O 距离最近的点，下列说法正确的有 A.飞船在轨道I稳定运行过程中，动量不变 B.飞船运动全过程中，经过Q点时动量最大 C.为实现从轨道1到轨道Ⅱ变轨，飞船发动机需向后喷气 D.飞船变轨后的机械能小于变轨前的机械能 9.如图所示，半径为R的光滑球壳固定在地面上，一质量为、可视为质点的小球在球壳 里做水平面内的圆周运动。小球在某较高的轨道1运动时，对球壳的压力大小为2mg。 当小球运动到轨道2时对球壳的压力大小为V2mg,重力加速度为g,下列说法正确的 是 A.轨道1所在平面与球心的距离为R 2 0 B.轨道1所在平面与球心的距离为R 轨道1 C.小球在轨道1的角速度与轨道2的角速度之比为V2 轨道2 D.小球在轨道1的角速度与轨道2的角速度之比为√√2 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第3页共7页 10.如图甲所示是儿童玩具跳跳杆，其底部未固定在地面，底部装有一根弹簧，小孩和杆 的总质量为m,研究某次小孩和杆从最低点弹起的运动过程，以小孩运动的最低点为 坐标原点、竖直向上为x轴正方向，小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所 示，0~x3之间图象为曲线，x2对应其最高点，3x4之间图象为直线，不计弹簧质量 和空气阻力的影响，重力加速度为g,则 +E小 A.小孩和杆的最大加速度a=29 x3-x2 B.弹簧在x3处恢复原长，弹簧劲度系数k= mg x4-X3 0 Xx/m C.在x1处弹簧的弹性势能为mg(x3-x1) 图甲 图乙 D.在x1处小孩和杆的速度为√2g(x4-x1) 三、实验题（本题共2小题，共计15分，第11题6分，第12题9分） 11.诚勤实验小组在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律， (1)不同组学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是 gp四 w B D (2)玲玲认为可通过测量重物下落过程的加速度来验证机械能是否守恒，打出的纸带如图， 设O点到测量点的距离为h,v为对应测量点的速度，他作出的v2-h关系图线如图所示， 由图可得重物下落的加速度g=m/s2(结果保留三位有效数字) D ↑2准m2·s) 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00☑ /✉102m) 10.0015.0020.0025.0030.0035.00 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第4页共7页 (3)小明误把纸带中的A点当作0点，其他操作与玲玲相同，也绘制出v2一h图像，如图所 示，b是玲玲作的图线，则小明所作的图线最有可能是 (填写图线上的字母)： a b d h 12.立达实验小组想验证向心力公式，实验装置如图1所示，一个半圆形光滑轨道，右侧 所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角0，圆弧轨道最低点固定一个力传感 器，可显示小球达到该处时小球对轨道的压力大小Fw,小球质量为m,重力加速度为g。 90° F g 75 b 60° 力传感器O°15.0。 图1 图2 实验步骤： ①将小球在右侧轨道某处由静止释放，记录该处的角度： ②小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数F: ③改变小球释放的位置，重复以上操作，记录多组Fw、的数值： 数据处理： (1)以严为纵坐标，以 (选填“sin0” “c0s0” “1”或“】”)为横 7710 sine c058 坐标，作出的图像如图2所示。 (2)若该图像斜率的绝对值k=,纵截距b=, 则可验证向心力表达式。 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第5页共7页 (3)某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到 轨道圆心的距离才为圆周运动的半径，因此图2斜率绝对值k的测量值与真实值相 比（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 四、计算题（本题共3小题，共计42分，第13题10分，第14题14分，第15题18分） 13.如图所示，某电视台一档闯关节目中，沙袋通过轻质细绳悬挂于A点正上方的O点， 闯关者水平向左速度为v。=8m/s,在A点抱住沙袋一起向左摆动。已知沙袋到悬点 0的距离为L=6m,闯关者的质量为M=50kg,沙袋质量为m=50kg,重力加速度 ERzER2222 9=10m/s2,沙袋和闯关者可视为质点，不计空气阻力。求： (1)闯关者刚抱住沙袋时的共同速度ⅴ的大小： (2)闯关者抱住沙袋共同上摆过程中能到达的最大高度。 B 777 14.将地球视为半径为R的圆球，绕地球做匀速圆周运动的某卫星的轨道平面与地球赤道 共面，该卫星的轨道半径为2R,其绕行方向未知，可能与地球自转方向相同或相反。 已知地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T0.求： (1)该卫星绕地球运行的周期T: (2)若T<T,如图所示，若某时刻该卫星位于P点，恰好能拍 摄到地球赤道上的A、B两边界点。 a.若卫星的绕行方向与地球自转方向相同。求该卫星能再次拍 摄到B点所经过的最短时间。 B b若卫星的绕行方向与地球自转方向相反。求该卫星再次同时 拍摄到A、B点所经过的最短时间。 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第6页共7页 15.如图所示，物块质量m=1kg,紧靠压缩的轻质弹簧静止在A点，弹簧处于锁定状态。 AB=CD=1m,BC=4m。且AB间光滑，BC与物块间的动摩擦因数为41=0.5，CD 与物块间的动摩擦因数为2=0.25。光滑圆弧半径为R=0.5m,在D点与斜面相切， E为圆弧最高点，与圆心0连线处于竖直方向，D'与圆心0等高，与圆心0位于同一水 平线上。传送带与倾斜轨道平滑相接，处于静止状态。今解除弹簧的锁定，物块向上 运动到B点速度大小vg=10m/s,已知到B点前已经离开弹簧，物块在滑行过程中传 送带保持静止状态。重力加速度g=10m/s2,斜面倾角为37°，物块运动过程中可视 为质点。求： (1)初始状态弹簧储存的弹性势能及物块运动到C点的速度大小： (2)若传送带转动方向、速度大小均可调节。为使物块可以进入圆弧轨道（即D>0), 又不会中途脱离圆轨道，求传送带转动方向及对应速度取值范围； (3)在满足(2)条件下，求系统生热Q与传送带速度v的关系式。 E 0 D wwY☐A 379 重庆八中2024一2025学年度（下）半期考试高一年级物理试题 第7页共7页重庆八中2024—2025学年度（下）期中考试高一年 级 物理参考答案 一、单选题 1.【答案】B 【详解】A、日心说认为行星绕太阳做圆周运动，故A错误： B、牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许第一次通过扭秤装置比较准确地测出万有引力 常量，故B正确： C、相对论的建立并没有否定牛顿经典力学理论，只是在微观高速状态下对经典力学进行补 充，故C错误。 D、开普勒通过分析第谷的数据，最终得出了行星运行三大定律，总结出了行星按照椭圆轨 道运行的规律，故D错误。故选：B。 2.【答案】A 【详解】 A,动量是矢量，既有大小又有方向，当球拍以原速率反向击出的过程，乒乓球的速率不变， 但是方向发生了改变，因此乒乓球的动量发生了改变，选项A正确； B、击球过程中，球拍对乒乓球的冲量方向与拍面对乒乓球的弹力同向，与乒乓球末动量 方向不相反。 C、用球拍打击球时，球拍对乒乓球的力与乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等、 作用时间相同、冲量大小相等，选项C错误 D、由动量定理可知，乒乓球的动量变化量等于合外力的冲量，则乒乓球的动量变化量除 了与力的大小方向有关，还与力的作用时间有关，选项D错误：故选：A。 3.【答案】D 【详解】4.由题意可知周期为，由角速度的定义式有ω=红，选项4错误： B由线速度的定义式有和=号 ,选项B错误； C由向心加速度的定义式有a=,进项C错误 D根据牛顿第二定律有F一mg=m界，则在最低点时座椅对小华的作用力为mg+巴， 2 个2 选项D正确。故选D。 4.【答案】A 【详解】木块和铁块在绳断后总重力仍然等于总浮力，所以系统合外力为0，总动量守恒。 系统合外力为0，木块和铁块合外力等大反向，动量变化率大小相同。两物块体积相同，受 到浮力一样大，但木块质量小，加速度大，同时间内位移更大，浮力对木块做正功大于对铁 块做的负功，浮力对系统做总功为正，系统机械能增加。 5.【答案】D 4n2R3 【详解】p=。 M 三3n R RGT2 所以p与T2成反比， 6.【答案】C 【详解】取极短时间4t内喷出空气为对象，列动量定理 4prR2v4tv=FAt,由平衡G=F,解得v= G 4pIR2 7.【答案】C 【详解】当图像为过原点的直线，说明功率恒定。所以汽车在b段做匀加速直线运动，在 bc段做加速度减小的加速运动。速度最大时，阻力等于牵引力4×10N:则当牵引力为5 ×10W时，加速度为025m以，时间品=40s,汽车额定功率P=10×5×105×10w, 最大速度为=125ms. 二、多选题 8.【答案】BD 【详解】A动量大小不变，方向改变： B.以OQ为半径画圆，飞船经过在Ⅱ轨道经过Q点减速才会在OQ圆轨道圆周运动，而圆 周运动速度大于外圆轨道速度。所以Q点速度最大，动量最大： C.变轨需要减速，所以向前喷气： D.因减速，机械能变小。 9.【答案】BD 【详解】4B、在轨道1：型=5m91=分小球与球壳的球心连线与水平方向的夹角01=30 所以轨道与球完球心0高度差九=R,n=号R,选项A错误，B正确， CD、轨道1：mw2号R=3mg:轨道2：mw2r号R=mg,则D正确。 10.【答案】AC 【详解】B图像的斜率表示合外力，x3~x4之间图象为直线，说明从x3运动到x,位置时，合 力恒定，即只受重力，说明弹簧在x3处恢复原长，在x2位置，其动能最大，受力平衡，故有： mg=k(g一x,解得弹簧动度系数：k=。故B错误 A.由小孩及杆的受力可知，当其在最低点时，受合力最大，可得：kx3-mg=ma,联立解 得小孩和杆的最大加速度：a=29,故A正确： x3-x2 CD.由题意可知，x3与x1两位置处的速度相同，由x3到x,位置，由小孩及杆机械能守恒可得： m2+mgx3=mgx4,解得在x处的速度为：v=√2gx4-x:由小孩、杆及弹簧构成 的系统满足机械能守恒可得：mgx4=mp2+mgx1+B,解得在，处的弹性势能为 mg(3一)，故C正确，D错误。 三、实验题 11.(1)B:(2)9.52(9.45~9.65):(⑤a。 【解析】(1)从四个装置图来看，A装置使用的是直流电源，CD装置中纸带弯曲，下降过程 阻力很大，故ACD错误，B正确。故选：B。 (2)假设从0到c,由运动学公式，则有：v2=2ah,所以v2-h图象的斜率k=2a,所以加 速a=片-×a0nm2=952/以， (3)小明误把A点当作0点，其它操作与玲玲相同，可以知道，从A点开始，重物已有初速度， 由于b是玲玲所作的图象，那么小明的图象应是a。 12.(1)cos0(2)23(3)相等 【解祈】解：小球从出发点到达最低点，由动能定理得mg(1一cos)=m2; 由牛顿第三定律可知，最低点轨道对小球的支持力大小等于F。小球在最低点，由受力分析 可得：Rw-mg=贯，联立上述二式可得，w=3mg-2mgc0s9,整理可得：高=3-2c0s0, 即斜率的绝对值k=2,纵截距b=3;通过上述方程发现，表达式与轨道半径无关，故图像 斜率的绝对值k不变。 四、解答题 13.【答案】(1)p=4m/s(2)h=0.8m 【详解】(1)闯关者抱住沙袋过程，系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由 动量守恒定律可得 Mp0=(M十m)p (2分) 代入数据解得 卫=4m/5(2分) (2)阅关者与沙袋摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 (M+m)gh=(M+m)v2 …(2分） 代入数据解得 h=0.8m… ,（2分） 14.【答案】(0)4 2R 匮 2)a. 2IToN GM 30。-4R高’ o+红离 【详解】(1)根据万有引力提供向心力 G Mm 2R)2 =m 2(2R) (2分) 所以 2R3 T=4nt. GM (2分) (2)a根据题意可得， 停-t= ,(3分) 联立解得 t=_ r震 。-优离 (2分) b.根据题意可得， 停+第t2m (3分) 联立解得 nLTOGM t=- (2分) 2R3 0+ 15.解：(1)根据功能关系 E,-mgsm37°×AB=2mv喉解得Ep=56J0分 E-mgsin37(AB+BC)-Hmgcos37BC=.mv2 解得vc1=2√5m/s(2分) (2)①若传送带逆时针转动： a1=9sin37°+gc0s37解得a1=10m/s2 由v2-v后=2ax,物块运动至C点速度为2V5m/s, 44 由-mgxcpsin37°-mgxcncos337°-mgh=-mv2,得h=0.2m, 无论传送带速度多大，均满足题意 若传送带顺时针转动且速度小于2V5ms,情景同上，满足题意(2分) ②当传送带速度为巴时，恰使物块刚好到D点： -mgxcnsin37°-mmgxcncos337°-mgh=-mp2得，e=V24m/s 物块在传送带上先以a1=10m/s2再以a2=2m/s2匀减速直线运动 马=好时 2a1 -经 2a1 S1+S2=BC 解得u1=5m/5(2分) ③当传送带速度为，时，恰使物块刚好到D点：对D‘,mg=实(1分) -mgxcpsin337°-mgxcpcos37°-mgh=mgR-mv2得，e=V39m/s 物块在传送带上先以a1=10m/s2再以a2=2m/s2匀减速直线运动 =明 2a1 =子吸 2a2 S1+S2=BC 解得=兰m6 (2分) 若传送带顺时针转动，速度小于等于5ms或大于等于 2m/3 若逆时针转动，任何速度均满足题意 (3)①规定顺时针转动为传送带速度正方向，若传送带逆时，速度ν为负数 Q=fSa=f《勤-对)=16-w+5,2分) ②若传送带顺时针，且v小于10ms,传送带必先以10m/s2减速至v,再以2m/s2减速至高开 传送带。两段相对运动反向。 物块与传送带共速前相对路程为5=x物一x=-=二2+100（1分) 2a1 20 物与传带共速后相对路程为==受-4-）--受(1 分) 5(2分) 生热Q=f·S指=2w2-4知+24-4知写 ③若传送带顺时针，且速度大于10ms,则物块一直以2ms匀减 物块相对传送带路程S=t-4=(5-√2]-4(1分) 生热Q=4(5-V2]-16(1分)