安徽省六安市第二中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试物理试题

六安二中河西校区2025年春学期高一年级期中考试 物理试卷 时间:75分钟 满分:100分 命题人:尹炜炜 审题人:赵永松 一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项 是符合题目要求的 1. 下列关于物理学史的说法中正确的是( A. 在牛顿之前,亚里士多德、偷利略、笛卡儿等人就有了对力和运动的正确认识 B. 仰利略所处的时代不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具 C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据,就能通过“地月检验”测算出地球的质量 D. 开普勒通过观测天体运动,积累下大量的数据,总结出行星运动三大定律 2. 如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B; 两侧斜坡的倾角分别为30和60{},小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比 为( B.4:3 C.1:3 A.3:4 D.3:1 3. 如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是( 乙 甲 丙 A. 甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,速度不能超过、gR B. 乙图中,“水流星”匀速转动过程中,在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中,同一小球在光滑而固定的圆锥简内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置 小球向心加速度相等 4. 在某星球表面以初速度v。竖直上抛一个物体,若物体只受该星球引力作用,该物体由抛出到落回抛出点的 时间为t,已知该星球的直径为D,万有引力常量为G,则可推算出这个星球为质量为( C. D2 D. 2D2 4G 2_G 5. 如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h,物体到达的最高点距桌面高为/ 试卷第1页,共4页 CS 扫描全能王 3亿人群喜阳的日描An0 若以桌面为参考面,则物体落地时的重力势能E.和整个过程中重力所做的功W。为( ) A.0 mgHf ## B. -mgh 过 mgh C. -mgh mg(h+HD D. mgH mg(h十2H) 777777777777777 6. 一辆小汽车在水平路面上山静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额 定功率运动,其v-/图象如图所示,已知汽车的质量为m=2x10kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍. 则以下说法正确的是( A. 汽车在前5s内的牵引力为4xi0N (m,-) B. 汽车在前5s内的牵引力为4.6x10N C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为20m/s 7. 如图所示,一轻绳跨过无摩擦的小定滑轮O与小球B.连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接 杆两端固定,开始时用手握住B使A静止在P点,细线伸直。现静止释放B,A向上运动,经过K点时细线 与竖直杆成角,此时A、B的速度大小分别为v、v.Q点位置与O等高,不计一切摩擦,B球未落地,则 行 A. V=Vcosf B. V#=Vcosθ C. 物块A上升过程中,纯中弹力始终小于B的重力 D. 当物块/上升到与滑轮等高点O时,B的速度最大 二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目 要求,全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分 8. 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下 列说法正确的是( A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B. B的向心力等于A的向心力大小 C. 盘对B的摩擦力大小是B对A的摩擦力大小的2倍 D. 若B相对圆盘先滑动,则A、B间的动摩擦因数&小于盘写B间的动摩擦因数u 9. 如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下 列有关说法中正确的是( A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0 B. 小球能够通过最高点时的最小速度为、gR C. 如果小球在最低点时的速度大小为、5gR,则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg D. 如果小球在最高点时的速度大小为2、gR,则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 试卷第2页,共4页 CS 扫描全能王 3亿人在日搭^po 10. 宇宙中一对年轻的双星,在距离地球16万光年的蜘妹星云之中,该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量 恒星构成,二者围绕连接线上中间某个点旋转,通过观测发现,两颗恒星正在非常缓慢靠近,不计其他天体 的影响,且两颗恒星的质量不变,则以下说法中正确的是( A. 双星之间引力变大 B. 每颗星的加速度均变小 C. 双星系统周期逐渐变大 D. 双星系统转动的角速度变大 三、实验题:本题共2小题,每空2分,共14分. 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示,小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之 比为1:2:1.塔轮自上而下有三层,每层左右半径之比由上至下分别是1:1、2:1和3:1. 第一显 左较 (1)在某次实验中,周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置,传动皮带调至第三层塔轮,转动手柄,观 察左右标出的刻度,此时可研究向心力的大小与__ 的关系 A.质量m B.半径, C. 角速度① D. 线速度v (2)若传动皮带套在塔轮第二层,两个质量相等的钢球放在B、C位置,则匀速塔轮转动时,钢球所受向心力 大小之比为 (3)在实验时逐渐加大手柄转速,左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值 C.变小 A. 变大 B. 不变 D.无法确定 12. 如图甲所示是研究平抛运动的实验装置(带传感器),在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙 所示,A、B、C、D是轨迹上的四个点,同时传感器也记录了小球从A到B的运动时间为T,已知方格的边 长为L,回答下列问题: 甲 , (1)小球的初速度为_(用题中已知物理量表示). (2)A点_(选填“是”或.不是”)平抛运动的起点。 (3)计算得出重力加速度g-_(用题中已知物理量表示). 试卷第3页,共4页 CS 扫描全能王 3亿人器有日指Ant (4)图丙是实验中小球从斜橹上不同位置下落获得的两条轨迹,图线②所对应的平抛运动的初速度 (选填“较小”或“较大”)。 四、计算题:本题共3小题,13题10分,14题14分,15题16分,共40分。要求每题写出 解题过程,只有答案没有过程概不给分 13. 小李同学站在水平地面上,手掘不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.1kg的小球,使球在 竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点4时,绳恰好断掉,如题图所示。已知握绳的手离地面高度 为h-2L=0.4m,手与球之问的绳长为L=0.2m,绳断瞬问速度为4m/s,重力加速度为g取10m/s2,忽略手的 运动半径和空气阻力。求:(1)绳断后,小球落地点与抛出点A的水平距离;(2)绳断前瞬间承受的拉力 F大小为? 777777777777777777777777 14. 为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华寄物理学家高锯的杰出贡献,早在1996年中国科学院紫金 山天文台就将·一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高银星”,已知“高银星”半 径为R,其表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,在不考虑自转的情况,求:(以下结果均用字母表 达即可)(1)卫星环绕“高星”运行的第一宇宙速度:(2)假设某卫星绕“高银星”做匀速圆周运动且运行 周期为T,求该卫星距地面的高度:(3)假设“高晃星”为一均匀球体,试求“高银星”的平均密度(球体体积 3 15. 如图所示,竖直放置的光滑半圆形轨道MN的右侧有一面竖直的墙,一质量为m的物块(视为质点) 从水平地面获得一瞬时速度,沿半圆轨道恰好到达最高点N,打在竖直墙面上的P点。已知半圆轨道的半径 R为0.4m,最低点M与墙面之间的水平距离L为0.4m,重力加速度为g取10m/s2,不计空气阻力。求; (1)物块恰好通过最高点N时速度的大小V:(2)物块打在墙上P时速度方向与墙面所成的夹角e; (3)若增大物块在水平面的初速度,当物块再次运动到最高点N时对轨道的压力为4mg,最后打在墙面上 的A点(图中未标出),则PA之间的距离是多少? 试卷第4页,共4页 CS 扫描全能王 3亿人在日搭^po物理参考答案 1B【解析】A、在牛顿之前，伽利略、笛卡儿等人就有了对力和运动的正确认识，而亚里 士多德认为力是维持物体运动的原因，这一认识是错误的，故A错误： B、伽利略通过斜面实验研究匀变速直线运动，再合理外推到竖直方向，从而证明自由落体 运动是匀变速直线运动，伽利略这样研究的原因是为了延长运动时间，可见当时并不具备能 较精确地测量自由落体运动时间的工具，故B正确： C、牛顿通过“地月检验证明了天上月球受到的引力，与地上物体受到的引力是同一种力， 即万有引力，通过“地月检验“并不能得到地球的质量，故C错误： D、开普勒通过研究第谷观测天体运行得到的大量数据，从而总结出行星运动三定律，故D 错误。 2.c 3.D 4.A 【详解】星球表面的重力加速度g=空=驾，根据万有引力等于重力：mg=警，可得星 球质量M= ,故BCD错误，A正确， 5.B 解析：选B取桌面为参考面，物体落地时的重力势能为一mgh,重力做功与路径无关，只 与起点和终点的位置有关WG=mgh,所以B项正确。 6.c 由题知，汽车受到的阻力∫=0.1×2×10'×10N=2x10N: AB.前5s内，由图a=2ms2,由牛顿第二定律：FFma,得： F=了+m=(0.1x2x10×10+2×10'×2列N-6x10N,故AB错误： C.5s末功率达到额定功率，则有：P=Fv=6×10×I0W=6×I0W=60kW: 故C正 确： D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度 P6×10 2x10=30 Va = s,故D错误。 7.B【解析】AB.如图所示%=Vcos9,A错误，B正确： CD.当物块A上升到与滑轮等高时0=90°，=vcos8解得%=0， C、D错误。故选B。 CS扫描全能王 】亿人器言用的日mAp的 8.BC 【解析】A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，同理，B受到 盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故A错误：根据F。=m心2，因为 两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力大小相等，故B正确：对、 B整体分析，可得盘对B的摩擦力大小B=2mr2,对A分析，可得B对A的摩擦力大小f =mr@2,可知盘对B的摩擦力大小是B对A摩擦力大小的2倍，故C正确：对A、B整体 分析，盘与B间静摩擦力最大时有a2mg=2mr,解得@a=1g,对A分析，A、B间 静摩擦力最大时有4mg=mra房，解得aA=个 ,因为B先滑动，可知B先达到临界角速 r 度，可知B的临界角速度较小，即aB<a,可得4g<h故D错误。 9.ACD 【详解】 A.圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为O,选项A正确，B错 误 B,设最低点时管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向上。由牛顿第二定律得 F-mg=加上将v=5gR代入解得F=6mg0,方向竖直向上 根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下，即小球对管道的外壁有作用力为 6mg选项C正确 C.小球在最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 F'+mg=m R将V=2√gR代入解得F'=3mg0,方向竖直向下 根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg,选项D正确。故选ACD。 10.AD F=Gmma 【解析】A,根据万有引力定律公式 2知，两颗恒星正在缓慢靠近，则双星之间引 力变大，A正确： B.每颗星的加速度均变大，B错误： C.由双星系统的两颗星的周期相等，万有引力提供向心力，可以得到： 2 T=2π R+R=”整理得到 G(m+m)知双星系统周期变小，C错误： D.由= G(m+m知转动的角速度变大，D正确。故选AD. 11.(1)C CS扫描全能王 3亿人参直用的日mAp时 (2)1:2 3)B 【详解】(1)根据控制变量法可知，传动皮带调至第三层塔轮，二者的角速度不同，小球 的半径和质量相同，故探究向心力的大小与角速度的关系。故选C。 (④传动皮带套在塔轮第二层，根据可知两球的角速度之比为0a:@c=1:2 圆周运动的半径之比为=2：1根据5=m可知向心力之比为1：2 (⑤)加大手柄转速，左右两塔轮转动的角速度之比不变，半径、及小球的质量不变，故向心 力的大小之比不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。故选B, 3弘 4红 12.【答案】 是示 较小 【解析】(1)[]由图乙分析可得，A、B、C、D四个点中每相邻两个点之间的水平位移相 同，均为3孔，小球在水平方向做匀速运动，相邻两点之间的运动时间相同均为了，则小球 3L 的初速度%子 (2)[2]由图乙可得，小球从A点运动到D点，在竖直方向，连续相邻相等时间间隔的两个 点之间的竖直位移分别为2L、5L、10L,比值为1：3：5，对于初速度为零的匀加速直线运 动才满足以上位移关系特点，说明在A点，小球竖直方向分速度为0，A点是平抛运动的起 始点： 4L (3)[]由匀变速直线运动的规律4y=8T由图知4y=4L可得重力加速度 (4)图丙是平抛运动的两条轨迹，取相同的竖直高度，则平抛运动的时间相同，由=W可 知，图线②的水平位移短，其初速度较小。 13.【答案】 (1)x=vl=0.8m,F=9N 【解析】(1)绳断后，小球做平抛运动，竖直方向 -- 得0.2s 小球落地点与抛出点A的水平距离x=V1=0.8m 2)绳断前瞬间F-mg=加兰 绳能承受的最大拉力F=9N gR'T2 R 3g 14.(1)v=VgR 2 4r2 (3)4πRG (1)设高馄星的质量为M备，其近地卫星的质量为m,该卫星贴着高馄星做匀速圆周运动 根据万有引力提供向心力可得： R2=m R CS扫描全能王 3亿人器言用的日mAp时 GMgm 由因为在高银星表面重力和万有引力相等，即： R2 =mg 解得卫星环绕高银显运行的第一字宙速度为"=√尔 M有m'_ G (2)设该卫星质量为m',轨道半径为，则： 2 ,4r2 GMm 又在高银星表面满足： R=m'g 而轨道半径T=R+h h= gRT2 联立解得卫星距地面高度 42R GM (3)在高银星表面处有： Ri=mg 4海-8欧 得： G R2 M=G = 3g V4πR34πRG 则密度 3 15.(1)2m/s(2)45°(3)0.16m 解折。1)滑块恰能滑到最高点。有mg=m豆解得w=√R=2m1: (2)滑块离开N点后平抛，L=vw解得t=0.2s,又y,=g=2m/s,且tan0=L解 得tan0=1,0=459 （3)4细g+mg=m天解得%=25m1s,L=4解得6=- R 25 A点与N点的商度差h-方默=004m,P点与N点的高度差h= 8r2=02m 则P、A的距离△h=h-h=0.2m-0.04m=0.16m CS扫描全能王 3亿人参直用的日mAp的