天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷 一、单选题 1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　） A．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变 B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变 C．速度可以不变，加速度一定不断地改变 D．速度可以不变，加速度也可以不变 2．如图所示，用一连接体一端与一小球相连，绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，设轨道半径为r，图中P、Q两点分别表示小球轨道的最高点和最低点，则以下说法正确的是（　　）    A．若连接体是轻质细绳时，小球到达P点的速度可以为零 B．若连接体是轻质细杆时，小球到达P点的速度一定不能为零 C．若连接体是轻质细绳时，小球在P点受到细绳的拉力一定为零 D．若连接体是轻质细杆时，若小球在P点受到细杆的作用力为拉力，在Q点受到细杆的作用力也为拉力 3．下列说法正确的是（　　） A．第谷经过多年的天文观测，发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆 B．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人 C．开普勒第三定律中，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同 D．所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆，行星运动的方向总是与它和太阳连线垂直 4．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极处的大小为，在赤道处的大小为，地球的半径为，则地球的自转周期为（    ） A． B． C． D． 5．2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（静止卫星），则该卫星（　　） A．授课期间曾经过北京正上空 B．运行周期大于空间站的运行周期 C．运行速度大于地球的第一宇宙速度 D．角速度大于空间站的角速度 6．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星，a、b、c做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．线速度的大小关系为 B．周期关系为 C．向心加速度的大小关系为 D．地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力 7．从1650年人类发现双星系统以来，人们已经发现在宇宙当中存在许许多多的双星系统。如图所示，双星是两颗相距为d的恒星A、B，只在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动，每隔T时间两颗恒星均达到如图所示位置，已知引力常量为G，，则（　　） A．恒星A的线速度大于恒星B的线速度 B．恒星A的向心力等于恒星B的向心力 C．恒星A、B运动的速度大小相等 D．仅根据题目中给出的条件，无法计算出恒星A、B的总质量 8．如图所示，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下，钢球沿桌面飞出后均做平抛运动，最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动，变化的物理量是（　　） A．速度的变化率 B．落地时瞬时速度 C．重力的平均功率 D．落地时重力的瞬时功率 9．如图所示，绷紧的传送带两端点间距离为，传送带以的速度匀速运行，现将一质量的小物块（可视为质点）轻轻地放在传送带左端，经过小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，取。下列判断正确的是（　　） A．此过程小物块始终做匀加速运动 B．此过程中因摩擦产生的热量为 C．此过程中因摩擦产生的热量为 D．此过程摩擦力对小物块做功 10．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点。下列说法正确的是（　　） A．蹦极绳伸直瞬间，运动员的速度最大 B．运动员到达最低点前加速度先不变后增大 C．蹦极过程中，运动员的机械能守恒 D．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的重力势能与蹦极绳的弹性势能之和先减小后增大 二、多选题 11．我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为，月球表面的重力加速度为，飞行器在距月球表面高度为的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，则（　　） A．飞行器在轨道Ⅱ上通过点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过点的加速度 B．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为 C．飞行器在A点处点火后，动能增加 D．由已知条件能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期 12．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止．则关于斜面对物体的支持力和摩擦力的做功情况，下列说法中正确的是（　　） A．支持力一定做正功 B．摩擦力一定做正功 C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力可能做负功 13．如图所示，物体以100J的初动能从斜面底端向上运动，当它通过斜面某一点M时，其动能减少80J，机械能减少32J，如果物体能从斜面上返回底端，则物体在运动过程中的下列说法正确的是（   ） A．物体在M点的重力势能为-48J B．物体自M点起重力势能再增加12J到最高点 C．物体在整个过程中摩擦力做的功为-60J D．物体返回底端时的动能为20J 14．如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现有一水平恒力作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为，经过时间，小车运动的位移为，物块刚好滑到小车的最右端，则这一过程中，下列说法正确的是（　　）    A．物块克服摩擦力做功为 B．物块的动能变化为 C．小车的动能变化为 D．物块和小车组成的系统因摩擦而增加的内能为 三、实验题 15．图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图。实验通过描点画出平抛小球的运动轨迹。已知当地的重力加速度g为9.8m/s2。 (1)为了能较准确的描绘出小球的运动轨迹，下列实验要求中，你认为正确的是__________； A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次必须由静止释放小球 C．斜槽轨道必须是光滑的 D．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 (2)本实验需要选择合适的点作为坐标原点O建立直角坐标系，图中，原点选择正确的是__________； A．B．C．D． (3)丙图是实验中描绘的一条轨迹，其中O点为平抛运动的起点，根据图中给出的数据可计算出钢球做平抛运动的初速度v0= m/s。（结果保留三位有效数字） 16．某同学通过实验验证机械能守恒定律。 (1)该同学用如图所示器材进行实验，下列图中实验操作正确的是_______。 A．B． C． D． (2)按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如图甲所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的周期为T。从О点到B点的过程中，重物的重力势能减小量为 ，动能增加量为 。 (3)换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘图像如图乙所示。改变重物质量时，纸带与重物所受阻力不变，请根据图像分析说明两重物质量的大小关系 。 四、解答题 17．在平直路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为，在水平路面上所受的阻力为。 （1）求汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以额定功率启动，则汽车车速时其加速度为多大？ （3）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？ 18．小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和倾角的斜轨道平滑连接而成。质量的小滑块从弧形轨道离地高处静止释放。已知，，滑块与轨道和间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。 (1)求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力； (2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点； (3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质量为的小滑块相碰，碰后一起运动，动摩擦因数仍为0.25，求它们在轨道上到达的高度h与x之间的关系。（碰撞时间不计，，） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B【详解】物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是速度大小可能不变，如匀速圆周运动；合力不一定改变，加速度不一定改变，如平抛运动。故ACD错误，B正确。故选B。 2．D【详解】A．若连接体是轻质细绳，在P点的临界情况是拉力为零，根据mg=m 得最小速度为故A错误； B．若连接体是轻质细杆，可以提供向上的支持力，若重力等于支持力时，在P点的最小速度为零，故B错误； C．若连接体是轻质细绳时，只有当小球在P点的速度为时，绳子的拉力为零，故C错误； D．若连接体是轻质细杆，小球在P点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，在Q点只能表现为拉力，故D正确。故选D。 3．C【详解】A．开普勒通过研究第谷多年的天文观测数据，发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆，A错误； B．卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人，B错误； C．根据可知 即值与中心天体的质量有关，月亮绕地球运动的值与地球绕太阳运动的值不同，C正确； D．由开普勒第一定律，所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，行星运动的方向总是沿轨道的切线方向，只有在近日点和远日点其运动方向与它和太阳连线垂直，D错误。故选C。 4．D【详解】两极处有 赤道处有联立解得故选D。 5．B【详解】A．地球静止卫星在赤道的正上方，授课期间不能经过北京正上空，故A错误； B．由万有引力提供向心力，可得 则轨道半径越大，卫星的周期越大，所以该卫星运行周期大于空间站的运行周期，故B正确； C．由万有引力提供向心力，可得 则卫星的轨道半径越大，运行的速度越小，所以该卫星运行速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D．由万有引力提供向心力，可得则卫星的轨道半径越大，运行的角速度越小，所以角速度小于空间站的角速度，故D错误。故选B。 6．B【详解】根据万有引力提供向心力得，线速度v=，由于rb＜rc，得vb＞vc，a、c的角速度相等，v=ωr，由于ra＜rc，得va＜vc，所以va＜vc＜vb。故A错误；卫星C为静止卫星，所以Ta=Tc，根据万有引力提供向心力得，周期T=2π，由于rb＜rc，得Tb＜Tc，所以Ta=Tc＞Tb，故B正确；a、c的角速度相等，a=ωr2，由于ra＜rc，得aa＜ac，根据万有引力提供向心力得，向心加速度，由于rb＜rc，得ab＞ac，所以ab＞ac＞aa。故C错误；地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，a的万有引力的分力提供向心力，a、b、c都受重力，a物体在赤道上还受到地面对其支持力，b、c万有引力就可以看成其所受的重力，故D错误；故选B。 点睛：本题涉及到两种物理模型，即AC转动的周期相等，BC同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。 7．B【详解】AC．两星绕同一点O转动，可知角速度相等，根据v=ωr可知，恒星A的线速度小于恒星B的线速度，选项AC错误； B．两恒星之间的万有引力充当两星做圆周运动的向心力，可知恒星A的向心力等于恒星B的向心力，选项B正确； D．根据可得； 可得恒星A、B的总质量选项D错误。故选B。 8．B【详解】A．根据可得 两次平抛运动的下落高度相同，由解得 可知两次平抛运动的时间相同，速度的变化率也相同，故A错误； B．依题意，两次平抛运动的初速度不同，下落高度相同，有解得 根据 可知两次平抛运动，落地时瞬时速度不相同，故B正确； C．由可知两次平抛运动重力的平均功率相同，故C错误； D．根据可知两次平抛运动，落地时重力的瞬时功率相同，故D错误。故选B。 9．D【详解】A．物块的加速度解得 当物块的速度等于皮带的速度时所用的时间为 设物块速度达到皮带速度时用时为t，运动的位移为x，则 所以物块在皮带上先匀加速后匀速运动，A错误； BC．皮带在t时间内运动的位移为 此过程中因摩擦产生的热量BC错误； D．此过程摩擦力对小物块做功D正确。故选D。 10．D【详解】AB．蹦极绳伸直前，运动员做自由落体运动，绳子张紧后，开始阶段重力大于弹力，但弹力不断增大，所以加速度向下但数值减小，运动员速度继续增大，当重力等于弹力时速度最大，加速度为零，之后运动员继续下降，弹力大于重力，加速度向上，并且加速度值开始增大，运动员开始减速，故AB错误； C蹦极过程中，蹦极绳的弹力对运动员做功，故运动员的机械能不守恒，故C错误； D．运动员与蹦极绳的机械能守恒，运动员的重力势能与蹦极绳的弹性势能之和的变化量的绝对值等于动能变化量的绝对值，而蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员先加速下降后减速下降，即动能先增大后减小，所以运动员的重力势能与蹦极绳的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。故选D。 11．BD【详解】A．飞行器在同一点所受万有引力相同，根据牛顿第二定律，可知飞行器在轨道Ⅱ上通过点的加速度等于在轨道Ⅲ上通过点的加速度，故A错误； B．飞行器在轨道Ⅲ上运行时所受万有引力等于重力，根据牛顿第二定律有 解得飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为故B正确； C．飞行器从轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ时，需要在A点减速，即动能减少，故C错误； D．设飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为T2，根据开普勒第三定律有解得 故D正确。故选BD。 12．ACD【详解】支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示 此时加速度a＝gtanθ 摩擦力不做功；当a>gtanθ 摩擦力沿斜面向下，则做正功；当a<gtanθ 摩擦力沿斜面向上，则做负功，故ACD正确，B错误。故选ACD。 13．BD【详解】A．由能量守恒定律可得，从出发点到M点，重力势能增加量为 但因参考平面不确定，故M点的重力势能不确定，A错误； B．动能的减少量等于克服合外力所做的功，机械能的减少量等于克服摩擦力（除重力外的其他力）所做的功，当动能减少80J时机械能减少32J，可得 类比可知，当动能再减少20J（速度为零到最高点）时机械能再减少8J，可知重力势能再增加12J到最高点，B正确； C．由B的解析可知，到最高点的过程，机械能共减少40J，从最高点回到出发点过程，机械能再减少40J，可知在整个过程中摩擦力做的功为-80J，C错误； D．从出发点上升至最高点后再回到出发点过程，只有阻力做功-80J，故动能减少80J，物体返回底端时的动能为20J，D正确。故选BD。 14．CD【详解】A．根据功的定义式，物块克服摩擦力做功为故A错误； B．对物块，根据动能定理有结合上述解得故B错误； C．对小车，根据动能定理有即小车的动能变化为，故C正确； D．根据能量转化与守恒定律有结合上述解得故D正确。故选CD。 15．(1)AB(2)D(3)1.60 【详解】（1）AC．为使小球做平抛运动的初速度大小相等，方向水平，每次钢球需从斜槽同一位置由静止释放，斜槽轨道不必须光滑，轨道末端需保持水平，故A正确,C错误； B．每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，故B正确。 D．记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，故D错误。故选AB； （2）小球从斜槽末端位置开始做平抛运动，所以平抛运动的初位置为小球在斜槽末端球心的投影点。 故选D。 （3）根据得小球平抛运动的时间为 则小球平抛运动的初速度为 16．(1)B(2) (3) 【详解】（1）打点计时器接交流电源，同时使纸带竖直，以减少阻力的影响。故选B。 （2）[1]根据重力势能的计算公式可知，重物的重力势能减小量为 [2]B点的速度为根据动能的公式可知 （3）根据动能定理有解得根据图像的斜率可知。 17．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）当汽车以额定功率行驶，且牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则有 解得 （2）若汽车以额定功率启动，则汽车车速时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 （3）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 解得牵引力大小为 当功率达到额定功率时，汽车的速度大小为 这一过程能维持的时间为 18．(1)8N，方向水平向左；(2)不会冲出；(3) （）；（） 【详解】(1)机械能守恒定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律方向水平向左 (2)能在斜轨道上到达的最高点为点，功能关系 得故不会冲出 (3)滑块运动到距A点x处的速度为v，动能定理 碰撞后的速度为，动量守恒定律 设碰撞后滑块滑到斜轨道的高度为h，动能定理 得； 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$