云南省曲靖市云南煤炭第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年云南省煤炭二中高一期中考试物理试卷 一、选择题：本大题共10小题，共46分；1-7题为单选题，每题4分；8-10题为多选题，每小题6分。 1.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机．如图所示，虚线为一架歼战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，是轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过点时的速度方向，其中描述最准确的是(    ) A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 2.如图所示，半径为的圆管轨道圆管内径远小于轨道半径竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为的小球小球直径略小于管内径做圆周运动。小球经过圆管最高点时的速度大小为，重力加速度取，则小球在点时 A. 受到外轨道的压力 B. 受到内轨道的支持力 C. 受到外轨道的压力 D. 受到内轨道的支持力 3.地球的静止卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星，则下列说法正确的是(    ) A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值 B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的 C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值 D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 4.如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮固定在后轮轴上转动，、、分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是(    ) A. 、两点的角速度相等 B. 、两点的线速度大小相等 C. 点角速度比点角速度小 D. 点线速度比点线速度大 5.如图是一次卫星发射过程，先将卫星发射进入绕地球的较低圆形轨道Ⅰ，然后在点使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ，再在椭圆轨道的远地点使卫星进入同步轨道Ⅲ，则下列说法正确的是(    ) A. 卫星在轨道Ⅰ的速率小于卫星在轨道Ⅲ的速率 B. 卫星在轨道Ⅰ的周期大于卫星在轨道Ⅲ的周期 C. 卫星运动到轨道Ⅰ的点时，需减速才可进入轨道Ⅱ D. 卫星运动到轨道Ⅱ的点时，需加速才可进入轨道Ⅲ 6.某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图所示，在宽度一定的河中的点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为、，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为，快艇在静水中的速度大小为。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是(    ) A. 快艇的出发点位于点左侧处 B. 第一个过程所用的时间约为 C. 第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸 D. 第二个过程所用的时间为 7.年月日时分，长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。“天问一号”采用霍曼转移轨道飞往火星：如图甲所示，首先发射探测器使其进入地球的公转轨道，然后在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机，在短时间内沿原方向加速到适当值，使得探测器进入一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的椭圆轨道，且正好在远日点与火星相遇图乙。设地球和火星都在同一平面上绕太阳做同向圆周运动，火星轨道半径为地球轨道半径的倍，地球的公转周期为天。已知，。则下列说法中正确的是 A. 火星运行的周期为天，椭圆转移轨道的周期为天 B. 如果探测器在地球公转轨道上运行，火星太阳探测器的夹角从到再次变为的最短时间约为天 C. 要保证正好在远日点与火星相遇，火星太阳探测器的夹角应该约为 D. 要保证正好在远日点与火星相遇，火星太阳探测器的夹角应该约为 8.物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是(    ) A. 图甲所示为洗衣机脱水桶，其脱水原理是利用了超重现象 B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，只受到指向圆盘圆心的摩擦力 C. 图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为需要的向心力大于提供的向心力 9.已知地球质量为，半径为，自转周期为，地球同步卫星质量为，引力常量为有关同步卫星，下列表述正确的是(    ) A. 该卫星的发射速度大于 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C. 卫星运行时受到的向心力大小为 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 10.如图所示，在固定的斜面上，，，四点，。三个相同的小球分别从，，三点以、、的水平速度抛出，不计空气阻力，它们同时落在斜面的点，则下列判断正确的是(    ) A. 球最后才抛出 B. 球的初速度最大 C. 球离斜面最远距离是球的三倍 D. 三个小球落在斜面上速度方向与斜面的夹角相等 二、非选择题 11.（6分）某同学在做“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验中，要测量滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度，所用的实验装置如图甲所示在水平放置的气垫导轨上放有一滑块，滑块的前端竖直固定一挡光片，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有钩码。 用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度。读数如图乙所示，则宽度________； 该同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为，则滑块前端刚到达光电门的速度测量值为________结果保留位有效数字；从测量原理看，该测量结果________滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度的真实值。填“大于”“等于”或“小于” 12.（10分）“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、或处做圆周运动的轨道半径之比为。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是、和。 在某次实验中，老师把两个质量相等的钢球放在、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          填字母的关系。 A.质量 B.角速度 C.半径 D.线速度 若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在、位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为          。 在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺上露出的红白相间等分标记长度的比值          填字母。 A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 13.（10分）水平地面上有一高的竖直墙，现将一小球以的速度，从离地面高的点水平抛出，球以大小为的速度正好撞到墙上的点，不计空气阻力，不计墙的厚度。重力加速度取，求： 小球从到所用的时间； 小球抛出点到墙的水平距离和离地面的高度； 若小球撞到墙上点后以相同速度大小反弹垂直墙的分速度大小不变、方向相反，平行墙的分速度大小、方向都不变，求小球落到水平地面的位置与墙的距离。 14.（13分）假设未来的人类登上某一地外行星。一个人在距离该行星表面高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过时间后回到星球表面，已知该行星的半径为，万有引力常量为，求： 该行星表面的重力加速度大小 该行星的平均密度 如果将来要在这颗行星上发射环绕卫星，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为多少。 15.（15分）如图所示，水平圆形转台能绕过圆心的竖直转轴转动，转台半径，在转台的边缘叠放物体、均可看作质点，、之间的动摩擦因数，与转台之间动摩擦因数，且，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 若开始的时候转台边缘只放上了物体，求随着转速的增加，物体即将发生滑动时所对应的角速度； 当物体、叠放在一起的时候，转台以匀速转动，如图，求此时对转台的摩擦力大小； 现用一根长的轻绳将、相连，轻绳能够承受的最大拉力为，物体可看作质点的质量为，让转台从静止缓慢加速，如图，求细绳即将拉断的瞬间还未拉断转台所对应的角速度，以及此时转台对物体的摩擦力． 解析 1.【答案】  根据曲线运动的速度方向可知，飞机在点的速度方向沿点的切线方向，所以丙的方向为飞机在点的速度方向．故C正确，ABD错误． 故选：． 2.【答案】  设小球在点时，受到外轨道压力为，取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律可得： ， 所以， 故小球受到内轨道的支持力。 故B正确，ACD错误。 3.【答案】  【解析】解：静止卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体的相同，由于静止卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，静止卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确，ABC错误。 故选D。 4.【答案】  同线传动线速度相等；同轴传动角速度相等，可知： A、由图可知、两点边缘点为同线，故线速度相等，由于其半径不同，由可知角速度不相等。故A错误； B、由图后轮边缘点与小齿轮边缘点为同轴，故角速度相等，由可知线速度不相等，故B错误； C、因线速度相等而的半径小于的半径，则由可知的角速度大于的角速度，因的角速度相等，所以的角速度比点的角速度大，故C错误； D、因的线速度大于的线速度，而的线速度相同，所以有点线速度比点线速度大，故D正确。 故选：。 5.【答案】  A.根据得，，知同步轨道的半径大于近地轨道的半径，则卫星在轨道Ⅰ的速率大于卫星在轨道Ⅲ的速率，故A错误； B.根据开普勒第三定律，可知，轨道半径或椭圆的半长轴越大的，周期越大，因此卫星在轨道Ⅰ的周期小于卫星在轨道Ⅲ的周期，故B错误； C.卫星从近地圆轨道上的点需加速，使得万有引力小于需要的向心力，进入椭圆转移轨道Ⅱ，故C错误； D.卫星从轨道Ⅱ上的点需加速，使得万有引力等于需要向心力，进入轨道Ⅲ，故D正确。 故选D。 6.【答案】  快艇在水中一方面航行前进，另一方面随水流向右运动，当快艇的速度方向垂直于河岸时，到达目标靶的时间最短，所以到达目标靶所用时间，快艇平行河岸向右的位移为，则出发点应位于点左侧处，、B错误； C.第二个过程要求位移最小，因此快艇应垂直到达对岸，则船头应指向河岸的上游，C错误； D.要使快艇由目标靶到达正对岸，快艇的位移为，快艇的实际速度大小为，所用的时间为，D正确。 故选D。 7.【答案】  A.根据开普勒第三定律，，题设，得，因，，故A错误； B.如果探测器在地球公转轨道上运行，火星太阳探测器的夹角从到再次变为，可能是探测器比火星多运动一周，此时有，可得；也有可能是探测器比火星多运动，即，由于未知，故B错误； 探测器点火后，沿椭圆轨道到与火星相遇所需时间，在这段时间内，探测器的绝对角位移为，火星的绝对角位移为，探测器相对火星的角位移为，故C正确，D错误。 故选C。 8.【答案】  【解析】A.A.图甲所示为洗衣机脱水桶，其脱水原理是水滴的附着力小于所需的向心力时水滴做离心运动，从而被甩出，错误； B.图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动，对物体分析，重力与支持力平衡，由摩擦力提供向心力，当物体做变速圆周运动时，线速度的大小变化，切线方向加速度不为，物体的加速度不指向圆心，即摩擦力不指向圆心，当物体做匀速圆周运动时，物体的线速度大小不变，切线方向的加速度为，物体的加速度方向指向圆心，即摩擦力方向指向圆盘圆心，故B错误； C.汽车过拱桥最高点时，对汽车进行分析有 根据牛顿第三定律有 解得 可知，速度越大，汽车对桥面的压力越小，故C正确； D.若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为汽车做离心运动，即需要的向心力大于提供的向心力，D正确。 故选CD。 9.【答案】  A、第一宇宙速度是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，第二宇宙速度是脱离地球束缚的速度，所以卫星的发射速度处于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故A错误； B、第一宇宙速度是最大的环绕速度，贴近地面的卫星速度近似等于第一宇宙速度，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确； C、卫星运行时受到的向心力大小为，，故C错误； D、根据万有引力提供向心力，列出等式： ，在地球表面，，所以，故D正确； 故选：。 10.【答案】  【解答】 A.由竖直方向做自由落体运动可知：，得：可知，因下落的高度最大，故A所用时间最长，所以最先抛出，故A错误； B.由水平方向匀速直线运动有：，结合中所求时间有：，由的水平位移和竖直位移与的关系可得：，，所以的初速度最小，故B错误； C.把初速度和加速度沿垂直斜面和沿斜面分解，在垂直斜面方向，当垂直斜面分速度减为时，小球离斜面最远，设最远距离为，有：，所以有：，由于，故，故C正确； D.设小球落到斜面上时速度方向与斜面夹角为，速度方向与水平的夹角为，则有：，，由以上两式得三个小球落在斜面上速度方向与斜面的夹角相等，故D正确。 故选CD。 11.【答案】； ；大于  【解答】 游标卡尺主尺读数为，游标读数为，则； 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度可知，滑块通过光电门的速度表达式；根据匀变速直线运动的规律得滑块通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，所以测量结果大于滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度的真实值。 故答案为：；；大于。 12.【答案】    ：    【解析】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B。 传动皮带套在塔轮第二层，根据  可知两球的角速度之比为  圆周运动的半径之比为  根据  可知向心力之比为  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C。 13.【答案】解：对球在点的速度分解，设球在点的竖直速度为，由平抛运动学规律， 又 ， 解得。 设球从到下落的竖直高度为，由平抛运动规律： ，， 由几何知识得， 解得，。 若小球撞到墙上点后以相同速度大小反弹垂直墙的分速度大小不变、方向相反，平行墙的分速度大小、方向都不变，则整个运动可以看成完整的平抛运动， 竖直方向有， 解得 ， 水平方向的总位移为， 则落点到墙的距离为。   【解析】本题考查平抛运动，需要根据平抛运动的规律进行解题，要注意明确小球撞到墙上点反弹后的运动，难度不大。 14.【答案】解：一个人在距离该行星表面高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过时间后回到星球表面， 则小球做平抛运动，竖直方向有， 解得该行星表面的重力加速度大小为； 在这个星球表面上的物体受到的重力可以视为万有引力， 设这个星球的质量为，有，解得， 星球体积为， 由密度公式得； 根据，得星球的第一宇宙速度为。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】物体即将发生滑动时 对： 解得： 假设、无相对运动，则它们恰好滑离台面时 对： 解得： 同理，恰好滑离时有 对： 解得： 由于，所以此时、和转台保持相对静止 则对： 由牛顿第三定律得：对转台的摩擦力大小 绳子即将拉断的瞬间，设绳与竖直方向夹角为 对，竖直方向： 水平方向： 解得：， 由于，则物体不可能单独滑离转台 设与转台保持相对静止，受静摩擦力为 对： 解得：，则假设成立    则，方向沿半径指向圆心  第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$