天津市天华高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

天津市天华高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷 一、单选题 1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体加速度一定变化 B．匀变速曲线运动在相同时间内速度的变化量都相同 C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同 D．做变速圆周运动的物体，其合力一定不指向圆心 2．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是（　　） A．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律 B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律 D．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星 3．小船在静水中的速度是4m/s，一条河宽60m，河水流速为3m/s，下列说法正确的是（　　） A．小船渡过河的最短时间是15s B．小船渡过河的最小位移是80m C．小船在河中运动的最大速度是 D．小船在河中运动的最小速度是3m/s 4．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的老师和小学一年级小红同学直立站在一起，两人同时向各自正前方2m处放置在水平地面上的玩具小熊水平抛出小圆环，抛出时，两小圆环在同一竖直线上。两人的小圆环恰好都套中玩具小熊，小圆环离手后的运动可视作平抛运动，下列说法正确的是（　　） A．小红抛出的圆环初速度较小 B．两人抛出的圆环初速度大小相等 C．小红抛出的圆环运动时间较短 D．老师抛出的圆环运动时间较短 5．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，平静的水其阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（　　） A．船的合速度大小为 B．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．绳子对船的水平拉力大小也为F 6．如图所示，大轮靠摩擦传动带动小轮，两轮均匀速转动，且接触面互不打滑。A，B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点。可以确定（　　） A．A，B两点的向心加速度相等 B．A，C两点的线速度大小相等 C．A，B两点的周期相等 D．A，C两点的周期相等 二、多选题 7．我国自行研制的北斗导航系统，共有55颗北斗导航卫星，中国北斗服务全球。现已知某导航卫星轨道高度约为。同步轨道卫星的高度约为，已知地球半径为。下列说法中正确的是（　　） A．该导航卫星的线速度大于 B．地球赤道上物体随地球自转的周期小于该导航卫星的运转周期 C．地球同步轨道卫星的运转角速度小于该导航卫星的运转角速度 D．地球同步轨道卫星的向心加速度小于该导航卫星的向心加速度 8．下列说法正确的是（    ） A．汽车匀速经过凹形桥底部时，汽车处于超重状态 B．汽车匀速经过凸形桥顶部时，汽车处于平衡状态 C．火车转弯时的速度越小越安全 D．洗衣机脱水利用了离心运动的原理 9．如图所示，某一玩具汽车以速度v=2m/s先后匀速驶过凹形路面最低点（如图甲）和拱形桥最高点（如图乙），汽车质量m=10kg，其半径均为R=0.4m，g取，下列说法中正确的是（    ） A．图甲中汽车对路面的压力大小等于200N B．图乙中汽车对桥面的压力大小等于100N C．图甲中当汽车行驶的速度大小一定时，若路面的半径越大，则汽车对路面的压力越大 D．图乙中当汽车行驶的速度大小一定时，若汽车对桥面的压力始终大于0，则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大 10．如图所示，在发射地球静止卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道I上的周期大于在同步轨道Ⅱ上的周期 B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行时所携带的仪器都处于完全失重状态 C．卫星在椭圆轨道I上，经过P点的线速度大于经过Q点的线速度 D．卫星在轨道I上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 三、实验题 11．某同学使用如图所示的实验装置研究平抛运动。请你结合物理知识，回答以下问题。 （1）关于该实验中必须保证的条件和进行的实验操作，下列说法中正确的是 A．不用测定平抛小球的质量m，但最好选用体积较小，密度较大的小球 B．确保斜槽表面光滑，每次让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动 C．调整斜槽末端，确保其水平 D．测定斜槽顶端到桌面的高度h （2）为避免描点的误差和小球重复运动的差异，另一同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为，且网格线已校准为水平和竖直。A、B、C是连续拍下小球的三个位置，取重力加速度，请你计算（计算结果保留两位有效数字）： ①频闪照相机拍摄时间间隔为 s； ②小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s； ③上图照片中三个位置中的A点 （选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出位置。 12．用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值，图示为装置实物图和结构简图。 （1）在研究向心力F的大小与质量m的关系时，要保持 和 相同，这里采用的方法是 ；（选填“控制变量法”或“理想模型法”） （2）若两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力F的大小与 的关系； （3）若两个钢球质量和转动半径相等，且标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的角速度之比为 ；半径之比为 。 四、解答题 13．第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日-2022年2月20日在北京举办，如图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从点水平飞出，经过落到斜坡上的A点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取）。求： （1）A点与点的距离； （2）谷爱凌离开点时的速度大小。 14．若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地，若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。（，不考虑月球自转的影响）求： （1）月球表面的自由落体加速度大小； （2）月球的质量M； （3）月球的第一宇宙速度； （4）月球的平均密度。 15．如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在B点速度大小是，到B点对轨道的压力恰好为零，g取，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。    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】A．做曲线运动的物体加速度可以恒定，比如平抛运动，A错误； B．根据加速度定义式可知：匀变速曲线运动在相同时间内速度的变化量都相同，B正确； C．根据位移的定义可知：匀速圆周运动在相等的时间内的位移可能相同，也可能不同。C错误； D．做变速圆周运动的物体，其合力可能不指向圆心,也可能指向圆心，D错误。故选B。 2．D 【详解】A．开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，故A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，但未测定出引力常量G，卡文迪许测定了引力常量G，故B错误； C．开普勒在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律，故C错误； D．海王星是先根据万有引力定律算出轨道，然后在计算的轨道上发现的，D正确。故选D。 3．A 【详解】A．当船头垂直河岸时，小船过河时间最短，最短时间为故A正确； B．当船头与上游河岸夹角α满足 小船能垂直河岸过河，过河最小位移即为河宽60m，故B错误； C．当船速与水速同向时，小船的合速度最大，最大为9m/s，故C错误； D．当船速与水速相反时，小船的合速度最小，最小为1m/s，故D错误。故选A。 4．C 【详解】AB．水平方向位移知，高大的老师抛环的速度小，故AB错误； CD．设抛出的圆环做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为 平抛运动的物体飞行时间由高度决定，小红抛出的圆环运动时间较短，故C正确，D错误；故选C。 5．B 【详解】AB．船运动的速度v是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图所示 根据平行四边形定则可得，人拉绳行走的速度为A错误，B正确； CD．对船受力分析，如图所示 绳子对船的水平拉力大小为，对船由牛顿第二定律可得 因此船的加速度为CD错误。故选B。 6．D 【详解】Ａ．靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面不打滑，知A、B两点具有相等的线速度，由 可得A点的加速度小于B点的加速度，故A错误； BD．A、C属于同轴转动，角速度相等，由可得A点的线速度大于C点的线速度，故D正确，B错误； C．根据知A点的周期大于B点的周期，故C错误。故选D， 7．CD 【详解】A．根据 可知轨道半径越小，运行速度越大，贴近地面运行的卫星，运行速度等于第一宇宙速度，因此该卫星的运行速度小于，A错误； B．根据可知轨道半径越大，运行周期越长，地球赤道上物体随地球自转的周期等于静止卫星运行周期，因此大于该导航卫星的运转周期，B错误； C．根据可知轨道半径越大，运行角速度越小，因此地球同步轨道卫星的运转角速度小于该导航卫星的运转角速度，C正确； D．根据可知轨道半径越大，向心加速度越小，地球同步轨道卫星的向心加速度小于该导航卫星的向心加速度，D正确。故选CD。 8．AD 【详解】A．汽车匀速率经过凹形桥底部时，有向上的向心加速度，处于超重状态，故A正确； B．汽车匀速率经过凸形桥顶部时，有向下的向心加速度，处于失重状态，故B错误； C．火车转弯时以规定时速行驶，车轮与轨道无侧向挤压力，此时由重力和支持力的合力提供火车转弯的向心力，行驶最安全，如果速度过小，车轮与内轨道相互挤压力过大，可能会导致事故，故C错误； D．洗衣机脱水利用了离心运动的原理，故D正确。故选AD。 9．AD 【详解】A．图甲中，根据牛顿第二定律可得解得 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大小等于200N，故A正确； B．图乙中，根据牛顿第二定律可得解得 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大小为0，故B错误； C．图甲中当汽车行驶的速度大小一定时，根据 若路面的半径越大，则越小，汽车对路面的压力越小，故C错误； D．图乙中当汽车行驶的速度大小一定时，若汽车对桥面的压力始终大于0，根据 则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大，故D正确。故选AD。 10．BC 【详解】A．轨道I的半长轴小于轨道II的半径，根据开普勒第三定律可知卫星在轨道I上的周期小于同步轨道Ⅱ上的周期，故A错误； B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行时所携带的仪器所受万有引力全部提供向心力，都处于完全失重状态，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，卫星在椭圆轨道I上，经过P点的线速度大于经过Q点的线速度，故C正确； D．卫星无论在哪个轨道运动，在经过同一点时所受万有引力相同，所以卫星在轨道I上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度，故D错误。故选BC。 11． AC 0.10 1.5 不是 【详解】（1）[1]本实验研究平抛运动，为保证小球水平抛出，需调整斜槽末端，确保其水平，且只受重力，通过重复小球的同一运动，而描绘小球运动的轨迹，不用测定小球质量和高度，为尽量排除空气阻力的影响，最好选用体积较小，密度较大的小球，但斜槽的表面不用光滑。故选AC。 （2）①[2]因为A、B、C三点水平间隔为三格，竖直间隔分别为三格和五格，由平抛运动规律可知，竖直方向有 解得时间间隔为 ②[3]水平方向有解得 ③[4]B点的竖直速度为 由运动学公式可得解得A点的竖直速度为 所以A点不是小球平抛运动的抛出位置。 12． 角速度ω 半径r 控制变量法 角速度ω 1：3 3：1 【详解】（1）[1][2][3]在研究向心力F的大小与质量m的关系时，要保持角速度ω、半径r；而多个物理量同时研究，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，叫做控制变量法。（2）[4]若两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力F的大小与角速度ω的关系； （3）[5][6]由F = mω2r，得则ω1：ω2 = 1：3 且由于两个变速轮塔边缘线速度相等，根据v = ωr，有r1：r2 = 3：1 13．（1）；（2） 【详解】（1）谷爱凌在竖直方向做自由落体运动，则有 解得A点与点的距离为 （2）设谷爱凌离开点时的速度为，谷爱凌在水平方向的分运动为匀速直线运动，有 解得 14．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动解得 （2）不考虑月球自转的影响，有解得 （3）由第一宇宙速度的物理意义为解得 （4）月球的体积为平均密度为解得 15．（1）10m；（2）24N，方向竖直向下；（3）20m 【详解】（1）木块经B点时，对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，则有 解得轨道半径的大小为 （2）木块由A点到B点，根据机械能守恒定律可得解得 在A点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，木块经A点时对轨道的压力大小为24N，方向竖直向下。 （3）木块离开B点后做平抛运动，则竖直方向有 水平方向有 联立解得 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 $$