天津市第二十一中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

天津市第二十一中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题 一、单选题 1．下列关于运动的说法正确的是（　　） A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动 B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同 D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心 2．对以下物理问题探究过程的认识，下列说法正确的是（　　） A．图（a）一般曲线运动的研究方法利用了放大法 B．图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素 C．图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了控制变量法 D．图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想 3．如图所示是小刚玩“蹦极”游戏时的真实照片。小刚将一根长为OA的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下。其中OA为弹性绳子的原长，B点是绳子弹力等于小刚重力的位置，C点是小刚所能到达的最低点，下列说法正确的是（　　） A．从O到B，小刚先做加速运动后做减速运动 B．从O到C，合外力对小刚所做的总功为零 C．从O到C，小刚在A点获得的动能最大 D．从O到C，弹性绳子的弹性势能一直增加 4．如图甲所示，某人正在进行套圈游戏：将铁丝圈水平抛出，套中物体B就算赢。某次套圈时，铁丝圈的轨迹如图乙所示，落地点在物体B的正前方。为了使铁丝圈水平抛出后能套中物体，可采取的措施是（　　）（假设铁丝圈平面始终保持水平，不计空气阻力） A．仅适当增大抛出时的水平初速度 B．仅将抛出点A的位置适当上移 C．保持其他条件不变，套圈者适当后移 D．保持其他条件不变，套圈者适当前移 二、多选题 5．力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 B．乙图中，全过程中F做的总功为 C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 6．2025年3月4日，《上观新闻》消息，我国2025年将发射神舟二十号、神舟二十一号载人飞船和一搜货运飞船，执行二次载人飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展相关训练。如果“神舟二十号”飞船升空后先进入停泊轨道（即近地圆形轨道），之后进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与天和核心舱对接，如图所示。已知中国空间站轨道为圆形轨道，距地面高度为h，飞船在停泊轨道运行的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（   ） A．从停泊轨道进入转移轨道在P点需要减速 B．天和核心舱的向心加速度大小为 C．可估得地球密度为 D．飞船从P点运行到Q点需要的时间为 7．2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确的是（　　） A．水珠仍受重力的作用 B．水珠受力平衡 C．水珠所受重力等于所需的向心力 D．水珠不受重力的作用 8．摄制组在某大楼旁边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，导演在某房顶离地处架设了滑轮（人和车均视为质点，且滑轮直径远小于H），若轨道车从A处以的速度匀速运动到B处，绳BO与水平方向的夹角为。由于绕在滑轮上细钢丝的拉动，使质量为的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中（取，，）（　　） A．演员上升高度为3m B．演员最大速度为6.0m/s C．演员受到钢丝对他的拉力等于他的重力 D．演员受到钢丝对他的拉力小于他的重力 9．我国将在2024年上半年发射嫦娥六号探测器，实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近月运行时可视为匀速圆周运动，测得探测器在时间内环绕月球转圈。已知引力常量为，月球的半径为。根据以上信息可求出（　　） A．探测器环绕月球运行的周期为 B．月球的质量 C．月球的平均密度 D．嫦娥六号的运行速度 10．如图所示，一木块放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块的过程中，子弹受到的平均阻力为f，射入木块的深度为d，此过程木块移动了S，则该过程有（　　） A．子弹损失的动能为f(S+d) B．子弹对木块做功为fS C．子弹动能的减少量等于木块动能的增加量 D．子弹、木块组成的系统损失的机械能为fd 三、实验题 11．用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)下列做法中正确的有（   ） A．必须要称出重物的质量 B．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 C．图中两限位孔必须在同一竖直线上 D．可以用或者计算某点速度 (2)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个相邻的计时点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流，用刻度尺测得，，，重锤的质量为1.00kg，g取。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的速度为 m/s。（结果均保留三位有效数字） 12．(1)研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是______（填选项前的字母）。 A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B．使用密度大、体积小的钢球 C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D．使斜槽末端切线保持水平 (2)某同学在做“研究平抛运动”的实验时，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点建立的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为 m/s，小球在经过位置B时的速度 m/s。（计算时取） 四、解答题 13．在某次赛前训练课上，一排球运动员在网前距地面高度处用力扣球，使排球以的初速度水平飞出，如图所示。已知排球质量，排球可视为质点，忽略排球运动中受到的空气阻力，取，问： （1）排球刚被扣出时的动能为多少？ （2）排球从被扣出到着地经历的时间t为多少？ （3）请用机械能守恒定律求出排球落地时的速度是多少？ 14．滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m，一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且，，g=10m/s2。求： （1）运动员从A运动到达B点时的速度大小和在空中飞行的时间； （2）轨道CD段的动摩擦因数、离开圆弧轨道末端C时，滑板对轨道的压力； （3）运动员最后停在距离D点多远处？    15．如图所示，水平面右端放一质量m = 0.1kg小物块，使小物块以v0 = 4m/s的初速度向左运动，运动d = 1m后将弹簧压至最紧，反弹回出发点物块速度大小v1 = 2m/s。若水平面与一长L = 3m的水平传送带平滑连接，传送带以v2 = 10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R = 0.8m。当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封闭。（取g = 10 m/s2，sin53˚=0.8，cos53˚=0.6）求： (1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1； (2)弹簧具有的最大弹性势能Ep； (3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件。 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．C【详解】A．曲线运动的加速度可能恒定不变，可能是匀变速运动，比如平抛运动，故A错误； B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动，如果合速度方向与合加速度方向不在同一直线上，则合运动不是匀变速直线运动，故B错误； C．做平抛运动的物体，加速度为重力加速度，根据 可知在相同时间内速度的变化量相同，故C正确； D．所有圆周运动的向心力都指向圆心，故D错误。故选C。 2．D【详解】A. 图（a）一般曲线运动的研究方法利用了极限法，A错误； B. 图（b）装置利用了控制变量法，B错误； C. 图（c）中卡文迪什扭秤实验装置的研究方法利用了放大法，C错误； D. 图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，D正确。故选D。 3．B【详解】A．从O到A，玩家做自由落体运动；从A到B因重力大于弹力，则玩家仍做加速运动，即从O到B玩家一直做加速运动，A错误； B．从O到C，始末位置速度都为0，故合外力对小刚所做的总功为零，B正确； C．从A到B因重力大于弹力，则玩家加速运动向下；从B到C，重力小于弹力，加速度向上，即从O到C，小刚在B点获得的动能最大，C错误； D．从O到A弹性势能不变，从A到C，弹性绳被拉长，则弹性势能增加，则从O到C，弹性绳子的弹性势能先不变，再增加，D错误。故选B。 4．C【详解】AB．根据平抛运动规律， 可得铁丝圈水平抛出后水平方向位移 由图知，为了使铁丝圈水平抛出后能套中物体，则需要减小。若仅增大抛出时的初速度将使水平射程增大；仅将抛出点适当上移，将使铁丝圈飞行时间增大，水平射程也将增大，故AB错误； CD．保持其他条件不变，套圈者适当后移，也就是将原运动轨迹适当向后平移，铁丝圈水平抛出后能套中物体；同理，保持其他条件不变，套圈者适当前移，也就是将原运动轨迹适当向前平移，铁丝圈水平抛出后不可能套中物体。故C正确，D错误。 故选C。 5．AB【详解】A．因沿着同一根绳做功的功率相等，则力对绳做的功等于绳对物体做的功，则物块从A到C过程中力F做的为故A正确； B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为故B正确； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C错误； D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是 而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误。故选AB。 6．BC【详解】A．飞船需要通过加速从停泊轨道进入转移轨道，A错误； B．设天和核心舱的向心加速度大小为，地表物体受的重力为，由，解得，B正确；C．船在停泊轨道运行的周期为，根据万有引力提供向心力有，解得，则地球的密度为，解得，C正确； D．设飞船在转移轨道运行的周期为，由开普勒第三定律有，整理可得，故飞船在转移轨道上从点飞到点所需的时间为，D错误。故选BC。 7．AC【详解】处于完全失重状态下的水珠，仍然受到重力作用，水珠做匀速圆周运动，不是平衡状态，水珠所受重力等于做圆周运动所需的向心力，AC正确，BD错误。故选AC。 8．AB【详解】A．轨道车从运动到的过程中演员上升高度为故A正确； BCD．轨道车行驶过程中，根据速度的矢量性可知 随着车向前走，绳与水平方向的夹角逐渐减小，则绳子速度逐渐增大，人加速上升，则演员受到钢丝对他的拉力大于他的重力故B正确，CD错误。故选AB。 9．AC【详解】A．探测器环绕月球运行的周期为选项A正确； B．根据解得月球的质量选项B错误； C．月球的平均密度选项C正确；D．嫦娥六号的运行速度选项D错误。故选AC。 10．ABD【详解】A．对子弹，根据动能定理，有 可知子弹损失的动能为f(S+d)，A正确； B．对木块，有可知木块增加的动能为fS，则子弹对木块做功为fS，B正确； C．根据能量守恒，子弹动能的减少量等于木块动能的增加量和系统产生热量之和，C错误； D．系统机械能损失为D正确。故选ABD。 11．(1)C(2) 1.88 1.92 【详解】（1）A．由于验证机械能守恒定律的表达式中质量可以约去，所以不需要称出重物的质量，故A错误； B．为了减小误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故B错误； C．为了减小摩擦阻力的影响，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故C正确； D．求解速度时需利用纸带上的点迹，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的思想方法去求解，不可以用或者计算某点速度，因为这样默认重物机械能守恒，失去了验证的意义，故D错误。故选C。 （2）[1]当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 [2]此时重锤的速度为 12．(1)BCD(2) 1/1.0 【详解】（1）A．钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，选项A错误； B．使用密度大、体积小的钢球以减小阻力的影响，选项B正确； C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下，以保证小球以相同的速度做平抛运动，选项C正确； D．使斜槽末端切线保持水平，以保证小球做平抛运动，选项D正确。故选BCD。 （2）[1]根据解得T=0.1s则初速度 [2]小球在经过位置B时的竖直速度 位置B时的速度 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）排球刚被扣出时的动能为 （2）排球刚被扣出做平抛运动，竖直方向上有 代入数据，解得 （3）排球运动过程中，机械能守恒，根据机械能守恒定律 解得 14．（1），；（2），，方向竖直向下；（3）最后停在距离D点左侧6.4m处 【详解】（1）由题意可知， 解得 在B点竖直方向的速度 空中飞行的时间 （2）由B点到E点，由动能定理可得 代入数据可得 由B点到C点，由动能定理可得 在C点由牛顿第二定律知 由几何知识 联立解得 根据牛顿第三定律方向竖直向下； （3）设运动员在CD段的总路程为s，由动能定理可得 代入数据解得因为 所以运动员最后停在距离D点左侧6.4m处。 15．(1)；(2)；(3)或 【详解】(1)小物块在水平面向左运动再返回的过程，根据能量守恒定律得 代入数据解得 (2)小物块从出发到运动到弹簧压缩至最短的过程，由能量守恒定律得，弹簧具有的最大弹性势能 代入数据解得 (3)本题分两种情况讨论： ①设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆心右侧等高点。根据机械能守恒得 解得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动。由动能定理得 解得 ②设物块在圆轨道最低点时速度为时，恰好到达圆轨道最高点。在圆轨道最高点有 从圆轨道最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律得 解得 说明物块在传送带上一直做匀加速运动。由动能定理得 解得 所以要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数应满足的条件或。 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 $$