海南省文昌中学2024-2025学年高一下学期段考物理试题（选考）

2024—2025学年度第二学期 高一年级物理科段考试题参考答案 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 答 案 C B B A D A C C 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分） 题 号 9 10 11 12 13 答 案 BD BD AD BC BC 第Ⅱ卷 (非选择题，共56分) 三、实验题（本题共2题 ，第14题8分，第15题12分，共20分） 14．（1）1.0（3分） （2） 2（3分） 0.04（2分） 15．（I）（1）1（2分） （3）（2分） 6.1 × 10－3（2分） （II）（4）平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动（2分） （5）相等 （2分） （2分） 四、综合分析与计算题（16题8分，17题12分，18题16分，共36分） 16.（1） （2） 【解析】 （1）小球做平抛运动，则有： …………（1分） …………（1分） 联立可得 …………（1分） 不考虑自转时，万有引力与重力相等，则有： …………（1分） 解得 …………（1分） （2）月球的第一宇宙速度，满足 …………（2分） 解得 …………（1分） 17．（1）2μmgs （2） 【解析】 （1）物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为① …………（2分） 物块B受到的摩擦力大小为② …………（2分） 物块B克服摩擦力所做的功为③ …………（1分） （2）设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB，绳中的张力为T。由牛顿第二定律得 ④ …………（2分） ⑤ …………（2分） 由A和B的位移关系得⑥ …………（1分） 联立④⑤⑥式得 ⑦ …………（1分） ⑧ …………（1分） 18.（1）9N　 （2）0.25≤μ≤0.4或者μ≤0.025 【解析】 （1）当摆球由C运动到D，根据动能定理有mg(L－Lcosθ)＝mvD2， ……（2分） 得vD＝4m/s， …………（1分） 在D点，由牛顿第二定律可得FTm－mg＝m， …………（2分） 可得FTm＝9N …………（1分） （2）要保证小球能到达A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得 对DA段：－μ1mgs＝0－mvD2， …………（2分） 可得μ1＝0.4 …………（1分） 小球不脱离圆轨道分两种情况： ①若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心所在高度以下做往返运动，不脱离 轨道，其临界情况为到达圆心等高处速度为零， 对DA段：由动能定理可得－μ2mgs＝mvA2－mvD2， …………（1分） 在轨道中由动能定理可得－mgR＝0－mvA2， …………（1分） 可求得μ2＝0.25 …………（1分） ②若小球进入A孔的速度较大，能过圆轨道的最高点，那么也不会脱离轨道， 当小球恰好到达最高点时，在最高点，由牛顿第二定律可得 mg＝m， …………（1分） 由动能定理可得－μ3mgs－2mgR＝mv2－mvD2， …………（1分） 解得μ3＝0.025 …………（1分） 综上所述，动摩擦因数μ的范围为0.25≤μ≤0.4或者μ≤0.025. ……（1分） 高一物理段考题参考答案 第1页 （共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期 高一年级物理科段考试题 第Ⅰ卷（选择题，共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1．自古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象吸引着人们的注意，智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，以下科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的一组是（ ） A．安培、牛顿、焦耳、第谷 B．牛顿、焦耳、伽利略、卡文迪什 C．牛顿、第谷、卡文迪什、开普勒 D．卡文迪许、牛顿、开普勒、法拉第 2．公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　） A． B． C． D． 3．在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越宽的河流落在河对岸平台上，不计空气阻力，取，则两平台的高度差h为（　　） A．0.5m B．5m C．10m D．20m 4．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（重力加速度g取10m/s2）（ ） A．20 m/s B．30 m/s C．40 m/s D．50 m/s 5．如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则前2s内重力的平均功率和2s末重力的瞬时功率分别为（ ） A．12W　24W B．24W　12W C．48W　24W D．24W　48W 6．如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2，则（ ） A．运动过程中推力做的功为200 J B．物体在运动过程中的加速度先变小后不变 C．物体先做加速运动，推力撤去后才开始做 减速运动 D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小 7．如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为T0.某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为（ ） A． B． C． D． 8．如图甲所示，质量为0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图像的0～3s段为抛物线，3～4.5s段为直线，下列说法正确的是（ ） A．传送带沿逆时针方向转动 B．传送带速度大小为0.6m/s C．物块刚滑上传送带时的速度大小为4m/s D．0～4.5s内摩擦力对物块所做的功为3J 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。） 9．两颗距离较近的天体，以天体中心连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，这两个天体称为双星系统。以下关于双星的说法正确的是（ ） A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C．它们所受向心力与其质量成反比 D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比 10．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（ ） A．若μ≠0，则k= B．若μ≠0 ，则 C．若μ=0，则 D．若μ=0，则 11．登陆火星的飞船需经历如图所示的变轨过程。设在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行时，飞船的周期分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，飞船在轨道Ⅰ上P点时加速度为a1，在轨道Ⅱ上P点时加速度a2，则下列说法正确的是（ ） A．TⅠ<TⅡ<TⅢ B．a1>a2 C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ， 需要在P点喷气使飞船加速 D．若轨道Ⅰ贴近火星表面且飞船在轨道Ⅰ上的角速度已知，则可推知火星的密度 12．如图(a)，一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时， 小物块以速度滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的图像，图中t1、、已知。重力加速度大小为g. 由此可求得（ ） A．木板的长度 B．物块与木板的质量之比 C．物块与木板之间的动摩擦因数 D．从t=0开始到t1时刻，木板获 得的动能 13．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的光滑固定细管(忽略管的内径)，半径OB水平、OA竖直，一个直径略小于管内径的小球(可视为质点)由B点以某一初速度v0进入细管，之后从管内的A点以大小为vA的水平速度飞出。忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．为使小球能从A点飞出，小球在B点的初速度必须 满足v0> B．为使小球能从A点飞出，小球在B点的初速度必须 满足v0> C．为使小球从A点水平飞出后再返回B点，小球在B点的初速度应为v0＝ D．小球从A点飞出的水平初速度必须满足vA>，因而不可能使小球从A点水平飞出后再返回B点 高一物理 第7页 （共7页） 学科网（北京）股份有限公司 第Ⅱ卷 (非选择题，共56分) 三、实验题（本题共2小题，第14题8分，第15题12分，共20分） 14．某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度g取10 m/s2。 （1）在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。电源频率为50Hz，则滑块运动的加速度a = m/s2（结果保留1位小数） ( 砂桶 ) （2）实验中多次改变砂桶中细砂的质量，重复实验，测得多组力传感器示数F及对应的滑块运动的加速度a，以a为纵坐标、F 为横坐标描点得到如图丙所示的a-F图像。 由图中数据可知，滑块和动滑轮的总质量为 M = kg，滑块与桌面间的动摩擦 因数µ = 。 15．（I）水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图（a）所示，图（b）为俯视图，测得圆盘直径D = 42.02cm，圆柱体质量m = 30.0g，圆盘绕过盘心O的竖直轴匀速转动，转动时小圆柱体相对圆盘静止。 为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下 实验步骤： （1）用秒表测圆盘转动10周所用的时间t = 62.8s，则圆盘转动的角速度ω =_____rad/s （π取3.14） （2）用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某次测量的读数d =16.2mm，多次测量后，得到平均值恰好与d相等。 （3）写出小圆柱体所需向心力表达式F = _______（用D、m、ω、d表示），其大小为_______N（保留2位有效数字） （II）某学习小组探究平抛运动的特点 （4）采用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动：同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。实验发现两球同时落地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现两球仍同时落地。根据该实验现象，可以得到的实验结论是 。 （5）探究平抛运动水平分运动的特点时，得到小球平抛运动的轨迹如图乙所示，其中为抛出点，、、是轨迹上选取的三个点，与、与、与之间的直线距离分别为、、 ，则小球从到、到、到的运动时间 （填“相等”或“不相等”)；又测得与、与、与之间的水平距离相等，均为，则可分析得出平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，小球平抛运动的初速度为 （用、和重力加速度表示）。 四、综合分析与计算题（16题10分， 17题12分，18题14分，共36分） 16．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，进入地月转移轨道，6月2日，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区，并从月背上采集月壤，为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验，在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度v0水平抛出（不计阻力），实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体，月球半径为R，万有引力常量为G。 求： （1）月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M ； （2）月球的第一宇宙速度v 。 17．水平地面上有质量分别为m和4m的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳出于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g。求： （1）物块B克服摩擦力所做的功； （2）物块A、B的加速度大小。 18．如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达A孔进入半径R＝0.3m的固定在水平面上竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔．已知摆线长L＝2m，θ＝53°，小球质量为m＝0.5kg，D点与A孔的水平距离s＝2m，g取10m/s2.(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6) （1）求摆线能承受的最大拉力为多大； （2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道， 求摆球与粗糙水平面间的动摩擦因数μ 的范围． $$