精品解析：安徽省安庆市第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

安庆二中2024-2025学年度第二学期期中考试 高一物理试题 （考试时间：75分钟满分：100分） 本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题共42分） 一、单项选择题（共8题，每题4分，共32分。） 1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度 C. 曲线运动速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度 D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动 2. 如图所示，用一小车通过不可伸长轻绳拉一货物沿一竖直杆上升。某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为（　　） A v0 B. v0cosθ C. v0cos2θ D. 3. 如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，，下面关于轮上A、B、C 三点说法正确的是（　　） A. A、B两点的线速度之比为1：2 B. A、B两点的角速度之比为1：2 C. B、C两点的周期之比为2：1 D. B、C两点的加速度之比为2：1 4. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是r，周期是T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g) （ ） A. 小球空中运动时间为 B. 小球的水平位移大小为 C. 由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解 D. 小球的竖直位移大小为 6. 如图所示，将完全相同的两小球A，B，用长的细绳悬于以向左匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比为（　　）（） A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：4 7. 2023年8月13日，我国将陆地探测四号01星（以下简称“01星”）送入地球静止卫星轨道，该星是世界首颗高轨SAR卫星，具备中等空间分辨率、快速莺访观测、大范围覆盖的观测能力。如图所示，“01星”、卫星A均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，其中卫星A运动的周期约为1.5h。某时刻“01星”与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°，则从该时刻至卫星A与“01星”第一次相距最近所需的时间约为（　　） A B. C. 2h D. 8. 2024年6月3日，嫦娥六号携带的“移动相机”自主移动后拍摄并传回的着陆器和上升器合影如图甲所示。假设一月球探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道距月球表面的高度为。已知月球半径为，引力常量为，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则月球表面的重力加速度大小和月球的平均密度大小分别为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（共2题，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共10分。） 9. 质量为m小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. a绳的张力不可能为零 B. a绳的张力随角速度的增大而增大 C. 当角速度，b绳将出现弹力 D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 10. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度，忽略空气阻力。则（　　） A. 从绳断到小球落地的时间为0.3s B. 小球落地时的速度大小为4m/s C. 绳子的最大拉力为16N D. 绳子的最大拉力为21.5N 第Ⅱ卷（非选择题共58分） 三、实验题（2小题，共14分。把答案直接填在横线上） 11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______（填“水平”或“竖直”）分运动的特点。 （2）该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是（　　） A 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放 D. 作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （3）在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系，M、N两点的坐标分别为（x0，y0）、（2x0，3y0），如图丙所示，可求出小球从M到N的时间间隔T=______，做平抛运动的初速度v0=______。（用x0、y0、重力加速度g表示） 12. 某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。 （1）小明采用的实验方法主要是________。（填正确答案标号） A.理想模型法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______________________。 A.n B. C. D. （3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_________。 四、解答题（本题共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一条河宽为L=900m，水的流速为v=5m/s，并在下游形成壮观的瀑布。一艘游艇从距离瀑布水平距离为l=1200m的上游渡河，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）为了不被冲进瀑布，游艇船头指向应如何航行速度最小，最小值为多少？ （2）在（1）的情况中游艇在河中航行的时间为多少？ 14. 平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求： （1）初速度大小v0； （2）落地速度大小v2； （3）开始抛出时距地面的高度； （4）水平射程。 15. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.20m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与转盘间的动摩擦因数为0.18，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）。 （1）当B与地面之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度； （2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度； （3）试通过计算写出关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安庆二中2024-2025学年度第二学期期中考试 高一物理试题 （考试时间：75分钟满分：100分） 本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题共42分） 一、单项选择题（共8题，每题4分，共32分。） 1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度 C. 曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度 D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．合外力和速度不在同一方向的运动为曲线运动，当合外力为恒力时，曲线运动的加速度也恒定。故A错误； B．由于曲线运动的物体合外力一定不为0，因此一定有加速度。故B正确； C．曲线运动的物体速度方向一定改变，且合外力一定不为0，所以一定有加速度。故C错误； D．只要物体所受合外力与速度不在同一方向，物体就做曲线运动。故D错误。 故选B。 2. 如图所示，用一小车通过不可伸长轻绳拉一货物沿一竖直杆上升。某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为（　　） A. v0 B. v0cosθ C. v0cos2θ D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，两段绳恰好垂直，则此时货物一端的速度与竖直方向的夹角也刚好为θ，如图所示，根据题意得 解得 故选A。 3. 如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，，下面关于轮上A、B、C 三点说法正确是（　　） A. A、B两点的线速度之比为1：2 B. A、B两点的角速度之比为1：2 C. B、C两点的周期之比为2：1 D. B、C两点的加速度之比为2：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B两点在相等时间内经过路程相等，所以线速度之比为1：1，故A错误； B．根据可知 故B错误； C．B、C两点相等时间内转过的角度相等，即角速度相等，所以周期之比 故C错误； D．根据得，B、C两点的加速度之比 故D正确； 故选D。 4. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是r，周期是T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据黄金代换，可得 解得 故AB错误； CD．万有引力提供人造卫星的向心力，可得 解得 故C正确；D错误。 故选C。 5. 如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g) （ ） A. 小球空中运动时间为 B. 小球的水平位移大小为 C. 由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解 D. 小球的竖直位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，过抛出点作斜面的垂线 当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则 水平方向 x=v0t 竖直方向 y=gt2． 根据几何关系有 =tanθ 解得 ． 小球的水平位移大小为 x=v0t= 竖直位移大小为 y=gt2= 故ACD错误，B正确． 故选B． 6. 如图所示，将完全相同的两小球A，B，用长的细绳悬于以向左匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比为（　　）（） A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：4 【答案】C 【解析】 【详解】小车突然停止，B球将做圆周运动，所以 A球停止运动，竖直方向受力平衡，则有 故此时悬线中张力之比为 FA：FB=1：3 故选C。 7. 2023年8月13日，我国将陆地探测四号01星（以下简称“01星”）送入地球静止卫星轨道，该星是世界首颗高轨SAR卫星，具备中等空间分辨率、快速莺访观测、大范围覆盖的观测能力。如图所示，“01星”、卫星A均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，其中卫星A运动的周期约为1.5h。某时刻“01星”与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°，则从该时刻至卫星A与“01星”第一次相距最近所需的时间约为（　　） A. B. C. 2h D. 【答案】B 【解析】 【详解】设，，两者经时间相距最近，则 解得 故选B。 8. 2024年6月3日，嫦娥六号携带的“移动相机”自主移动后拍摄并传回的着陆器和上升器合影如图甲所示。假设一月球探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道距月球表面的高度为。已知月球半径为，引力常量为，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则月球表面的重力加速度大小和月球的平均密度大小分别为（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可得 其中 解得 根据 解得 故选D。 二、多项选择题（共2题，每题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共10分。） 9. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. a绳张力不可能为零 B. a绳的张力随角速度的增大而增大 C. 当角速度，b绳将出现弹力 D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确； B．当b绳伸直后，根据竖直方向上平衡得 解得 可知a绳的拉力不变，故B错误： C.当b绳拉力为零时，有 解得 可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确； D．由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误； 故选AC。 10. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度，忽略空气阻力。则（　　） A. 从绳断到小球落地的时间为0.3s B. 小球落地时的速度大小为4m/s C. 绳子的最大拉力为16N D. 绳子的最大拉力为21.5N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从绳断到小球落地的时间为 选项A正确； B．小球抛出时的水平速度 则落地时的速度大小为 选项B错误； CD．小球在圆周最低点时 解得绳子的最大拉力为 选项C错误，D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共58分） 三、实验题（2小题，共14分。把答案直接填在横线上） 11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______（填“水平”或“竖直”）分运动的特点。 （2）该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放 D. 作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （3）在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系，M、N两点的坐标分别为（x0，y0）、（2x0，3y0），如图丙所示，可求出小球从M到N的时间间隔T=______，做平抛运动的初速度v0=______。（用x0、y0、重力加速度g表示） 【答案】（1）竖直 （2）BC （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落，利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动，因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。 【小问2详解】 AB．本实验中应保证斜槽末端切线水平，即小球的初速度沿水平方向，但是不需要斜槽轨道光滑，故A错误，B正确； C．为了保证小球平抛的初速度相同，则小球每次都从斜槽上同一位置静止释放，故C正确； D．作图时，应用平滑曲线将坐标纸上确定的点用连接起来，舍弃偏离曲线较远的点，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1][2]小球做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 联立解得， 12. 某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。 （1）小明采用实验方法主要是________。（填正确答案标号） A.理想模型法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______________________。 A.n B. C. D. （3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_________。 【答案】 ①. B ②. D ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，该实验是先保持小滑块质量和半径不变去测量向心力和转速的关系，是先控制一些变量，在研究其中两个物理量之间的关系，是控制变量法，故B正确，AC错误； 故选B。 （2）[2]根据向心力与转速的关系有 可知小明选取的横坐标可能是，故选D。 （3）[3]根据题意有 结合向心力与转速的关系可得 四、解答题（本题共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 一条河宽为L=900m，水的流速为v=5m/s，并在下游形成壮观的瀑布。一艘游艇从距离瀑布水平距离为l=1200m的上游渡河，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）为了不被冲进瀑布，游艇船头指向应如何航行速度最小，最小值为多少？ （2）在（1）的情况中游艇在河中航行的时间为多少？ 【答案】（1）船头与河岸成53°角指向上游，3m/s；（2）375s 【解析】 【详解】（1）为了不被冲进瀑布，而且速度最小，则游艇的临界航线OA如图所示。 船头应与航线垂直，并偏向上游，最小速度等于水的流速沿垂直于航线方向的分量，由几何关系可得 解得 船头与河岸成53°角并指向上游，船速最小值为 （2）在（1）中情况下，游艇在河中航行的时间为 14. 平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求： （1）初速度大小v0； （2）落地速度大小v2； （3）开始抛出时距地面的高度； （4）水平射程。 【答案】（1）10 m/s；（2）20 m/s；（3）15m；（4）10m 【解析】 【详解】（1）水平方向速度 vx=v0 竖直方向速度 vy=gt 1s时速度与水平方向成θ=45°，所以 vx=vy 初速度 v0=gt=10m/s （2）落地时 所以落地速度大小 v2=20 m/s （3）落地时竖直速度 飞行时间 抛出时高度 （4）水平射程 15. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.20m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与转盘间的动摩擦因数为0.18，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）。 （1）当B与地面之间静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度； （2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度； （3）试通过计算写出关系式。 【答案】(1)； (2)6.4N，； (3)见详解 【解析】 【详解】（1）当B物体将要发生滑动时，对AB物体 有 解得 ω1=3rad/s （2） 当A物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A将要脱离B物体，此时角速度由 有 解得 ω2=5rad/s 此时对AB整体有 解得 F=6.4N （3）如（1）（2）问所求 当0≤ω≤ω1 时 F=0 当ω1＜ω≤ω2 时 =0.4ω2-3.6 (N) 当ω2＜ω时，A物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力，A脱离B物体，此时只有B物体做匀速圆周运动，有牛顿第二定律有 F+μ1mg=mω2r 当绳子拉力达到最大值时 =7rad/s 所以，当ω2＜ω≤ω3时 F=mω2r－μ1mg=0.2ω2-1.8 (N) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$