精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

丰城九中2024-2025学年高一年级下学期期中考试物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分） 1. 把地球设想成一个半径为地球半径R=6 400km的拱形桥，如图所示，汽车在最高点时，若恰好对“桥面”压力为0，g=9.8m/s2，则汽车的速度为（　　） A. 7.9m/s B. 7.9m/h C. 7.9km/s D. 7.9km/h 【答案】C 【解析】 【详解】恰好汽车对“桥面”压力为0，由重力提供向心力可得 解得 故选C。 2. 如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A. 两端点角速度相等 B. 两端点线速度相等 C. 时针端点角速度较大 D. 分针端点线速度较大 【答案】D 【解析】 【详解】AC．时针转一周需12小时，分针转一周需1小时，则可知时针与分针转动周期比为，根据，可知，时针与分针转动的角速度比为，故AC错误； BD．由于分针比时针长，则其端点做圆周运动的半径大于时针端点做圆周运动的半径，根据，可知分针端点线速度较大，故B错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，若用轻绳拴一物体，使物体以恒定加速度向下做减速运动，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B. 重力做负功，拉力做正功，合外力做负功 C. 重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D. 重力做负功，拉力做负功，合外力做负功 【答案】A 【解析】 【详解】根据公式 可得，重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理 可知合外力做负功；故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知跟竖直方向的夹角为60°，跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（　　） A. 细线和细线所受的拉力之比为 B. 小球和的角速度大小之比为 C. 小球和的向心力大小之比为 D. 小球和的线速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对任一小球研究。设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，有 Tcosθ=mg 解得 所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比 选项A正确； B．小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得 mgtanθ=mLsinθω2 得 所以 选项B错误； C．小球所受合力提供向心力，则向心力为 F=mgtanθ 小球m1和m2的向心力大小之比为 选项C错误； D．小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得 解得 所以 选项D错误。 故选A。 5. 如图所示，让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动，杯中液面形状可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对水面上一个质量很小的水滴m受力分析，因受竖直向下的重力和水面对水滴的作用力，两个力的合力充当向心力，因向心力沿水平方向指向转轴，可知水面对水滴的作用力应该斜向上方，设与竖直方向夹角为θ，则由牛顿第二定律 可知 因r越大，则θ越大，可知水面的形状为C的形状。 故选C。 6. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为静止卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力 B. 若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方 C. b的线速度比c的线速度大 D. a的向心加速度比c的向心加速度大 【答案】C 【解析】 【详解】A．a物体做圆周运动由万有引力和地面对其支持力提供向心力，故A错误； B．根据万有引力提供向心力，则有 可得 轨道半径越大周期越大，c的周期比b的周期大；由于a物体和静止卫星c的周期都为24h，所以a的周期比b的周期大，若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈不会再次经过a的正上方，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，则有 可得 轨道半径越小速度越大，b的轨道半径比c的轨道半径小，所以b的线速度比c的线速度大，故C正确； D． a、c的周期相同，所以a、c的角速度相等，根据知a的向心加速度比c的向心加速度小，故D错误； 故选C。 7. 如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度匀速转动，A、B的质量分别为、，A与B、B与转台间的动摩擦因数都为，A和B离转台中心的距离都为r，重力加速度为g，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心O点 B. 物块B对物块A的摩擦力一定为 C. 转台对物块B的摩擦力的大小一定为 D. 转台的角速度一定满足： 【答案】C 【解析】 【详解】A．对A分析可知，A的重力与B对A的支持力平衡，B对A的摩擦力提供A圆周运动的向心力，则B对A的摩擦力指向圆心，根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力方向背离圆心，A错误； B．根据上述有 根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力大小为，该摩擦力为静摩擦力，因此物块B对物块A的摩擦力不一定为，B错误； C．对AB整体分析有 C正确； D．根据题意，结合上述有 解得 D错误。 故选C。 8. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力 B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】AB 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度向心加速度，处于超重状态，故对桥的压力大于重力，故A正确； B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此时轮缘与轨道间无挤压，故B正确； C．水流星在最高点时重力完全提供向心力，所以受重力作用，故C错误； D．离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象，故D错误。 故选AB。 9. 利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是（　　） 信息内容 地球公转周期约365天 地表重力加速度约为9.8m/s2 火星的公转周期为687天 日地距离大约是1.5亿km 地球半径6400km 地球近地卫星的周期90min A. 地球的密度 B. 太阳的密度 C. 近地卫星的质量 D. 火星公转的线速度 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．对地球近地卫星有 由于 解得 可估算出地球的密度，近地卫星作为环绕天体，根据题中条件无法求出其质量，A正确，C错误； B．地球绕太阳做匀速圆周运动有 可得 利用地球公转周期、日地距离r只能求出出太阳的质量，由于不知道太阳的半径，则不能求出太阳的密度，B错误； D．根据开普勒第三定律有 可以估算出火星到太阳的距离，根据 则可以估算出火星的线速度，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，其速度平方与绳对小球的拉力F的关系如图乙所示，图线在纵轴上的截距为a，已知重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大 C. 绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线在纵轴上的截距a不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知当时， 根据牛顿第二定律，有 解得 故A错误； BC．在最高点，根据牛顿第二定律得 变形得 图线的斜率 绳长不变时，小球质量越小，斜率越大，故C错误，B正确； D．在最高点，根据牛顿第二定律得 变形得 当时，可得 可知图线在纵轴上的截距a与小球质量无关，故D正确。 故选BD。 二、非选择题（共5小题，共54分，解答题写出必要的计算过程，只写答案不得分） 11. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 ①采用的实验方法是__________ A．控制变量法　　B．等效法　　C．模拟法 ②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. A ②. 角速度平方 ③. 不变 【解析】 【详解】①[1]本实验先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，采用的实验方法是控制变量法； 故选A。 ②[2]标尺上露出的红白相间的等分格数之比为两个小球所受向心力的比值，根据 在小球质量和转动半径相同的情况下，可知左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。 [3]设皮带两塔轮的半径为R1、R2，塔轮的线速度为v；则有 ， 小球质量和转动半径相同的情况下，可知 由于两变速盘的半径之比不变，则两小球的角速度平方之比不变，左、右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。 12. 同学利用不同的实验装置探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤敲击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验， 下列说法正确的是 （填标号）。 A. 两球的质量必须相等 B. 两球将同时落地 C. 敲击的力度越大，A 球在空中运动的时间越长 D. 实验说明 A 球在竖直方向做自由落体运动 （2）乙同学拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的频闪照片，图中背景方格的边长均为 5cm，重力加速度大小取 照相机的频闪周期为_________s； 小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s。 【答案】（1）BD （2） ①. 0.1 ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 无论敲击力度大小，A、B两球一定同时落地，该实验现象说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，两球的质量不需要相等。 故选BD。 【小问2详解】 [1] [2]由图乙可知，在竖直方向上有 根据 可得 T=0.1s 在水平方向上有 解得 13. 中国探月工程规划在2030年前后实现航天员登月。设想中国宇航员在月球表面完成这样一个实验：将一小球以初速度v0从O点竖直向上抛出，测得小球落回O点的时间为T，已知万有引力常量为G，月球上无空气，月球半径为R，不考虑月球的自转。利用以上物理量求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设月球表面的重力加速度为g月，物体做竖直上抛运动，可知 在月球表面质量为m的物体的重力 联立可得 （2）月球表面第一宇宙速度即为近月环绕速度，在月球表面附近万有引力提供向心力 可解得第一宇宙速度 14. 哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s＝2.5×103m，竖直高度h＝720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t＝200s到达滑雪道底端时速度v＝30m/s，人和滑雪板的总质量m＝80kg，取g＝10m/s2，求人和滑雪板 (1)到达底端时的动能； (2)在滑动过程中重力做功的功率； (3)在滑动过程中克服阻力做的功． 【答案】(1)3.6×104J　(2)2.88×103W　(3)5.4×105J 【解析】 【详解】(1)到达底端时的动能Ek＝mv2 代入数据得Ek＝3.6×104J (2)在滑动过程中重力做的功W＝mgh 功率P＝ 代入数据解得P＝2.88×103W (3)设在滑动过程中克服阻力做的功Wf，由动能定理有 mgh－Wf＝mv2 代入数据解得Wf＝5.4×105J 15. 如图是中国家家户户都有的团圆桌．餐桌上放一半径为可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图，餐桌离地高度为，将某小物体放置在圆盘边缘，该物体与圆盘的动摩擦因数为，与餐桌的动摩擦因数为，设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）缓慢增大圆盘的速度，物体从圆盘上甩出的速度的大小； （2）上一问中，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值； （3）假设餐桌半径，物体从圆桌上被甩出后，落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大．当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，为 两式联立可得 ω= 所以速度为 （2）由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值．设物体在餐桌上滑动的位移为s，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a，则有 所以 物体在餐桌上滑动的初速度为 由运动学公式 可得 由图形可得餐桌半径的最小值为 （3）当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度，由题意可得 由于餐桌半径为，所以 所以可得 物体做平抛运动的时间为t，根据 解得 所以物体做平抛运动的水平位移为 所以由题意可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城九中2024-2025学年高一年级下学期期中考试物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分） 1. 把地球设想成一个半径为地球半径R=6 400km的拱形桥，如图所示，汽车在最高点时，若恰好对“桥面”压力为0，g=9.8m/s2，则汽车的速度为（　　） A. 7.9m/s B. 7.9m/h C. 7.9km/s D. 7.9km/h 2. 如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A. 两端点角速度相等 B. 两端点线速度相等 C. 时针端点角速度较大 D. 分针端点线速度较大 3. 如图所示，若用轻绳拴一物体，使物体以恒定加速度向下做减速运动，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B. 重力做负功，拉力做正功，合外力做负功 C. 重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D. 重力做负功，拉力做负功，合外力做负功 4. 如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知跟竖直方向的夹角为60°，跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（　　） A. 细线和细线所受的拉力之比为 B. 小球和的角速度大小之比为 C. 小球和的向心力大小之比为 D. 小球和的线速度大小之比为 5. 如图所示，让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动，杯中液面形状可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 6. 如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为静止卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. a物体做圆周运动仅由万有引力提供向心力 B. 若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方 C. b的线速度比c的线速度大 D. a的向心加速度比c的向心加速度大 7. 如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度匀速转动，A、B的质量分别为、，A与B、B与转台间的动摩擦因数都为，A和B离转台中心的距离都为r，重力加速度为g，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心O点 B. 物块B对物块A的摩擦力一定为 C. 转台对物块B的摩擦力的大小一定为 D. 转台的角速度一定满足： 8. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力 B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 9. 利用万有引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是（　　） 信息内容 地球公转周期约365天 地表重力加速度约为9.8m/s2 火星的公转周期为687天 日地距离大约是1.5亿km 地球半径6400km 地球近地卫星的周期90min A. 地球的密度 B. 太阳的密度 C. 近地卫星的质量 D. 火星公转的线速度 10. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，其速度平方与绳对小球的拉力F的关系如图乙所示，图线在纵轴上的截距为a，已知重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大 C. 绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线在纵轴上的截距a不变 二、非选择题（共5小题，共54分，解答题写出必要的计算过程，只写答案不得分） 11. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 ①采用的实验方法是__________ A．控制变量法　　B．等效法　　C．模拟法 ②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 12. 同学利用不同的实验装置探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤敲击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验， 下列说法正确的是 （填标号）。 A. 两球的质量必须相等 B. 两球将同时落地 C. 敲击的力度越大，A 球在空中运动的时间越长 D. 实验说明 A 球在竖直方向做自由落体运动 （2）乙同学拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的频闪照片，图中背景方格的边长均为 5cm，重力加速度大小取 照相机的频闪周期为_________s； 小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s。 13. 中国探月工程规划在2030年前后实现航天员登月。设想中国宇航员在月球表面完成这样一个实验：将一小球以初速度v0从O点竖直向上抛出，测得小球落回O点的时间为T，已知万有引力常量为G，月球上无空气，月球半径为R，不考虑月球的自转。利用以上物理量求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的第一宇宙速度。 14. 哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s＝2.5×103m，竖直高度h＝720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t＝200s到达滑雪道底端时速度v＝30m/s，人和滑雪板的总质量m＝80kg，取g＝10m/s2，求人和滑雪板 (1)到达底端时的动能； (2)在滑动过程中重力做功的功率； (3)在滑动过程中克服阻力做的功． 15. 如图是中国家家户户都有的团圆桌．餐桌上放一半径为可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图，餐桌离地高度为，将某小物体放置在圆盘边缘，该物体与圆盘的动摩擦因数为，与餐桌的动摩擦因数为，设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）缓慢增大圆盘的速度，物体从圆盘上甩出的速度的大小； （2）上一问中，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值； （3）假设餐桌半径，物体从圆桌上被甩出后，落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $