四川省攀枝花市第十五中学校2024-2025学年高一下学期半期考试物理试卷

四川省攀枝花市第十五中学校2024-2025学年高一下学期半期考试物理试卷 一、单选题（每题4分，共24分） 1．2025年蛇年春晚的舞台上，《秧BOT》节目开场，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作，使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动，如图所示，若手绢上有质量不相等的两质点A、B，则（　　） A．质点A、B的线速度相同 B．质点A、B的角速度相等 C．质点A、B受到的合外力可能相同 D．质点A、B的向心加速度相同 2．如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力。为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（　　） A．保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B．减小初速度大小，同时降低抛出点高度 C．保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D．保持初速度大小不变，增大抛出点高度 3．如图所示，儿童坐在雪橇上，雪橇在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l，此过程中拉力F对雪橇做的功为（　　） A． B． C． D． 4．2024年9月27日，我国成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星一实践十九号卫星。如图所示，实践十九号卫星和中国空间站均绕地球做匀速圆周运动，且卫星轨道半径小于空间站轨道半径。下列说法正确的是（　　） A．卫星的发射速度小于第一宇宙速度 B．卫星的线速度大于空间站的线速度 C．卫星的运行周期大于空间站的运行周期 D．卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度 5．端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A．该龙舟以最短时间渡河通过的位移为 B．该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C．该龙船渡河所用时间最少为 D．该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 6．如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°。在顶点把两个相同的小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（　　） A．1∶1 B．4∶3 C．16∶9 D．9∶16 二、多选题（每题6分，共24分） 7．如图所示，t=0时质量为1kg的滑块以大小为20m/s的初速度从倾角为的固定斜面底部沿斜面向上滑行。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s²，，斜面足够长，则下列说法中在确的是（　　） A．0~3s内物块损失的机械能为84J B．0~3s内物块克服重力做功为126J C．滑块滑回斜面底端时的速度大小为 D．滑块在斜面上运动的整个过程中系统产生的热量为80J 8．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点时高度为h，在最高点时的速度为不计空气阻力，重力加速度为下列说法正确的是　　 A．足球上升过程中重力做的功为mgh B．运动员踢球时对足球做的功为 C．运动员踢球时对足球做的功 D．足球上升过程克服重力做的功mgh 9．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（　　） A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球的线速度大小为 C．摆球的周期为 D．摆线上的拉力大小为 10．一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．电动汽车最大速度为10m/s B．电动汽车受到的阻力为60N C．关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 三、实验题（共14分） 11．（6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图； (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛 ； (2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s（g＝9.8 m/s2）；（计算结果保留两位有效数字） (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球在B点的速度为 m/s（g＝10 m/s2）。 12．（8分）如图所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物。回答下列问题：    （1）为完成此实验，除了以上的器材，还需要的器材有下面的哪些？ A．交流电源          B．天平              C．秒表               D．毫米刻度尺 （2）在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度，实验选用的重物质量，纸带上打点计时器打下的连续计数点A、B、C、D、E、F到打下第一点O的距离如图所示。则从打下O点至E点的过程中，重物重力势能的减少量 J，动能的增加量 J。（计算结果均保留3位有效数字） （3）通过计算发现，在数值上不等于，原因是 。    四、解答题（共38分） 13．（8分）如图所示是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡。如果电车到达a点时速度是25.2km/h，此后便切断电动机的电源。已知电车的质量为20t，重力加速度取10m/s2。 （1）若不考虑电车所受的摩擦力，电车能冲上多高的站台； （2）若站台bc的坡高为2m，电车恰好冲上此站台，求此过程中，电车克服摩擦力做了多少功； 14．（12分）某宇航员到达一星球表面，将一质量为m的物体从地面某高度处（高度远小于星球半径）沿水平方向以初速度抛出，经过时间t落地，此时速度方向与水平方向夹角为，已知万有引力常量为G，星球的半径R。忽略该星球自转的影响，，求： (1)该星球的第一宇宙速度； (2)该星球的平均密度； (3)若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，该星球自转的最小周期。 15．（18分）如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。，，重力加速度。求： (1)物块通过C点的速度大小。 (2)物块经C点时对圆弧轨道的压力大小。 (3)物块与斜面间的动摩擦因数。 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】AB．由于质点A、B绕中心点O在竖直面内匀速转动，则两质点具有相同的角速度，但质点A转动半径小于B的转动半径，根据可知，质点A的线速度小于质点B的线速度，故A错误，B正确； D．根据可知质点A的加速度小于质点B的加速度，故D错误； C．质点所受合外力大小为 由此可知，二者质量不相等，合外力大小可能相等，但方向指向圆心，二者方向不同，故C错误。故选B。 2．D【详解】A．根据题意可知，小球水平抛出落在了正前方小桶的左侧，为了能将小球抛进桶中，需增加小球的水平位移，若保持抛出点高度不变，由 可知小球的飞行时间不变，由可知减小初速度的大小，则小球水平位移减少，故A错误； B．降低抛出点高度，由可知小球的飞行时间减少，由 可知减小初速度的大小，则小球水平位移减少，故B错误； C．降低抛出点高度，由可知小球的飞行时间减少，由 可知保持初速度大小不变，则小球水平位移减少，故C错误； D．增加抛出点的高度，由可知小球的飞行时间增加，由 可知，保持初速度大小不变，则小球水平位移增加，故D正确。故选D。 3．B【详解】根据功的定义式，功等于力乘以在力的方向上运动的位移， 有故选B。 4．B【详解】A．卫星的发射速度大于第一宇宙速度，A错误； B．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的线速度大于空间站的线速度，B正确； C．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的运行周期小于空间站的运行周期，C错误； D．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，D错误。故选B。 5．C【详解】ABC．该龙舟以最短时间渡河时，船速方向与河岸垂直，则最短时间为s=12s 若水速突然变大，则渡河时间不变； 此时沿河岸方向的位移m则龙舟过河的位移为m>60m 故AB错误，C正确； D．由于龙舟在静水中划行的速率大于水速，所以龙舟可以沿垂直河岸的航线抵达对岸，故D错误； 故选C。 6．D【详解】由平抛运动规律得x＝v0t，y＝gt2而tanα＝解得代入数据可得 故选D。 7．AC【详解】AB．物块上滑时的加速度大小为 物块上滑到最高点所用时间为 物块上滑到最高点通过的位移大小为 物块在后反向加速下滑，加速度大小为 在内物块下降的位移大小为 根据功能关系可知0~3s内物块损失的机械能为 0~3s内物块克服重力做功为故A正确，B错误； C．设滑块滑回斜面底端时的速度大小为，根据运动学公式可得解得故C正确； D．滑块在斜面上运动的整个过程中系统产生的热量为故D错误。故选AC。 8．BD【分析】根据足球上升的高度求出重力做功的大小；根据动能定理求出运动员踢球时对足球做功的大小． 【详解】A、足球上升过程中重力做功，故A错误． B、对足球在地面到最高点过程运用动能定理得，，解得运动员踢球时对足球做的功，故B正确，C错误． D、足球上升过程中克服重力做功为mgh，故D正确．故选BD． 【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关，掌握动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键确定研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．9．CD 【详解】A．摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误； B．摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的。 即 所以 故B错误，C正确。 D．由图可知，摆线上的拉力大小为故D正确。故选CD。 10．BD【详解】AB．在0-3s内匀加速的加速度根据 由图像可知解得F=100N根据牛顿第二定律解得f=60N 电动汽车最大速度为选项A错误，B正确； C．关闭发动机后，电动汽车做减速运动的加速度 停止运动经过的时间选项C错误； D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功等于牵引力做功，则 选项D正确。故选BD。 11． 水平 初速度相同 1.6 2.5m/s 【详解】(1)[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，这样小球离开斜槽后才做平抛运动。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同。 (2)[3]由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有x=v0t ；y=gt2 将x=32.0cm，y=19.6cm，代入解得v0=1.6m/s (3)[4]由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有△y=gT2 由图可知△y=2L=10cm，代入解得T=0.1s ；x=v0T 将x=3L=15cm，代入解得v0=1.5m/s 竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有 B点的速度 12． AD 4.88J 4.82J 因为下落过程中重物受到阻力做负功等，因此动能的增加量会小于重力势能的减少量 【详解】（1）[1]为完成此实验，除了题中所给的器材，还需要的器材有交流电源、毫米刻度尺；本实验已经有了电火花计时器，故不需要秒表；由实验的原理可知本实验不需要测量重物的质量，故选AD。 （2）[2][3]重物重力势能的减少量 E点的对应瞬时速度为 动能的增加量 （3）[4]因为下落过程中重物受到阻力做负功等，因此动能的增加量会小于重力势能的减少量 13．（1）2.45m；（2）9.0×104J 【详解】（1）电车到达a点时速度是25.2km/h =7m/s，根据动能定理解得 （2）对电车冲上高台的过程应用动能定理得其中WG=-mgh，v2=0 解得Wf＝−9.0×104J即W克＝9.0×104J 14．(1)(2)(3) 【详解】（1）物体落地时竖直方向的速度又根据解得 忽略星球自转的影响方程联立解得该星球的第一宇宙速度 （2）忽略星球自转解得又因为， 解得该星球的平均密度 （3）若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，星球自转周期临界时如图所示 由几何关系可知， 同步卫星公转的周期等于星球自转的周期 解得该星球自转的最小周期 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有 解得 从C到D由动能定理可得 代入数据解得 （2）在C点时由牛顿第二定律可得由牛顿第三定律得 联立并代入数据得 （3）对小物块从A经B到C过程，由动能定理有 结合上述解得 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 $$