精品解析：天津市河西区2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

河西区2024-2025学年度第二学期高一年级期中质量调查 物理试卷 一、单选题：本大题共16小题，共80分，每小题只有一个选项是正确的。 1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 速度大小一定变化 B. 一定受变力作用 C. 加速度可以为零 D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 2. 如图所示，蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升，现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时，使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是（　　） A. 一条竖直线 B. 一条倾斜的直线 C. 一条抛物线 D. 一条水平线 3. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 4. 如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，改变小球距地面的高度，多次实验均可观察到两球同时落地，这个实验现象说明A球（　　） A. 在水平方向上做匀速直线运动 B. 在水平方向上做匀加速直线运动 C. 在竖直方向上做匀速直线运动 D. 在竖直方向上做自由落体运动 5. 如图所示，a、b和c三个小球从同一竖直线上的A、B两点水平抛出，落到同一水平面上，其中b和c是从同一点抛出的，设a、b和c三个小球的初速度分别为、、，运动时间分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. “探究平抛运动的特点”实验装置如图甲所示，取所描绘的小钢球平抛轨迹中的一段，如图乙所示，小方格的每格边长为1cm，由此估算出钢球平抛的初速度大小为（　　） A. 0.15m/s B. 0.30m/s C. 0.45m/s D. 0.90m/s 7. 如图所示，手表指针运动可看做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 秒针、分针、时针转动周期相同 B. 秒针的角速度最大，时针的角速度最小 C. 秒针上A、B两点线速度大小相同 D. 秒针上A、B两点向心加速度大小相同 8. 在如图所示齿轮传动中，两个齿轮的半径之比为，当齿轮转动的时候，比较小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点，下列说法中正确的是 A. 角速度之比为 B. 角速度之比为 C. 线速度大小之比为 D. 线速度大小之比为 9. 如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ） A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 B. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 D. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 10. 如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（　　） A. 小球共受到三个力的作用 B. 小球向心力大小为 C. 小球受到的拉力大小为 D. 小球做圆周运动角速度大小 11. 为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能安全地通过轨道，常用的方法是把弯道曲线外轨垫高，如图所示。当列车以特定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，为了提高安全转弯的速度，下列措施可行的是（　　） A. 增大火车质量 B. 减小火车质量 C 减小转弯半径 D. 增大轨道倾斜角 12. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 13. 火星和木星沿各自的轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 A. 火星与木星公转周期相等 B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C. 太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上 D. 火星和木星绕太阳运行角速度始终相等 14. 两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F，若它们间的距离缩短为，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为( ) A. 2F B. 4F C. 8F D. 16F 15. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，轨道半径为r，已知引力常量为G，根据万有引力定律，可算出地球的质量为 A. B. C. D. 16. “科学真是迷人”，天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 二、计算题：本大题共2小题，共20分。 17. 从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出一个小球。不计空气阻力，取重力加速度，求： （1）小球在空中飞行的时间t； （2）小球抛出的水平距离x； （3）小球落地的速度v。 18. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河西区2024-2025学年度第二学期高一年级期中质量调查 物理试卷 一、单选题：本大题共16小题，共80分，每小题只有一个选项是正确的。 1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 速度大小一定变化 B. 一定受变力作用 C. 加速度可以为零 D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 【答案】D 【解析】 【分析】曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动是变速运动．曲线运动合力一定不能为零． 【详解】曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；物体做曲线运动时一定受力的作用，但可以是恒力，如平抛运动，故B错误；物体做曲线运动时一定受力的作用，所以加速度不为零，故C错误；物体做曲线运动时，速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故D正确．所以D正确，ABC错误． 【点睛】掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动． 2. 如图所示，蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升，现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时，使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是（　　） A. 一条竖直线 B. 一条倾斜的直线 C. 一条抛物线 D. 一条水平线 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知蜡块在水平和竖直方向的分运动都为匀速直线运动，所以合运动也是匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是一条倾斜的直线。 故选B。 3. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误； B．由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误； C．由图示可知，物体做曲线运动的轨迹应该在加速度与速度的夹角之中，加速度的方向指向轨迹的凹侧，故C错误； D．由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确。故选D。 4. 如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，改变小球距地面的高度，多次实验均可观察到两球同时落地，这个实验现象说明A球（　　） A. 在水平方向上做匀速直线运动 B. 在水平方向上做匀加速直线运动 C. 在竖直方向上做匀速直线运动 D. 在竖直方向上做自由落体运动 【答案】D 【解析】 【详解】该实验将A做平抛运动与B在竖直方向的自由落体进行对比，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。 故选D。 5. 如图所示，a、b和c三个小球从同一竖直线上的A、B两点水平抛出，落到同一水平面上，其中b和c是从同一点抛出的，设a、b和c三个小球的初速度分别为、、，运动时间分别为、、，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】根据平抛运动规律： 竖直方向 解得 因为可知 在水平方向 因为， 则初速度 故选B。 6. “探究平抛运动的特点”实验装置如图甲所示，取所描绘的小钢球平抛轨迹中的一段，如图乙所示，小方格的每格边长为1cm，由此估算出钢球平抛的初速度大小为（　　） A. 0.15m/s B. 0.30m/s C. 0.45m/s D. 0.90m/s 【答案】C 【解析】 分析】 【详解】在轨迹上取水平距离相等的A、B、C三点，则 可得 故选C。 7. 如图所示，手表指针的运动可看做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 秒针、分针、时针转动周期相同 B. 秒针的角速度最大，时针的角速度最小 C. 秒针上A、B两点线速度大小相同 D. 秒针上A、B两点向心加速度大小相同 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．秒针、分针、时针转动周期分别为：h、1h、12h，选项A错误； B．根据知秒针的角速度最大，时针的角速度最小，选项B正确； C．秒针上A、B两点角速度相同，但半径不同，根据可知线速度大小不同，选项C错误； D．根据知秒针上A、B两点向心加速度大小不同，选项D错误。 故选B。 8. 在如图所示的齿轮传动中，两个齿轮的半径之比为，当齿轮转动的时候，比较小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点，下列说法中正确的是 A. 角速度之比 B. 角速度之比为 C. 线速度大小之比为 D. 线速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】齿轮传动中三个齿轮的线速度相同，所以点和点的线速度大小之比为： 由可知： 则有： ， 即有： A．与分析不符，故A错误； B．与分析相符，故B正确； C．与分析不符，故C错误； D．与分析不符，故D错误； 故选B。 9. 如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ） A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 B. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小 C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 D. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，合力大小为。 故选C。 10. 如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（　　） A. 小球共受到三个力的作用 B. 小球的向心力大小为 C. 小球受到的拉力大小为 D. 小球做圆周运动的角速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球只受重力和绳的拉力，故A错误； BD．小球做匀速圆周运动，向心力为 解得 故BD错误； C．绳的拉力为 故D错误。 故选C。 11. 为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能安全地通过轨道，常用的方法是把弯道曲线外轨垫高，如图所示。当列车以特定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，为了提高安全转弯的速度，下列措施可行的是（　　） A. 增大火车质量 B. 减小火车质量 C. 减小转弯半径 D. 增大轨道倾斜角 【答案】D 【解析】 【详解】设内、外轨间距与水平面之间的夹角为，当火车转弯与铁轨间无侧向挤压时，其重力与支持力的合力提供向心力，如图所示 根据牛顿第二定律，有 可得规定速度 可知火车转弯时其规定速度的平方与该路段的曲线半径及成正比，故ABC错误，D正确。 故选D。 12. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为F，根据牛顿第二定律得：mg+F=m，又，解得，F=mg＞0，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是mg的拉力，方向向上．故选A． 【点睛】小球在最高点时，要注意绳子与杆的区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假设法是常用的解法． 13. 火星和木星沿各自的轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知 A. 火星与木星公转周期相等 B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C. 太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上 D. 火星和木星绕太阳运行角速度始终相等 【答案】C 【解析】 【详解】所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，则轨道不同周期不同，角速度不同，则AD错误；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，则近日点速度快，远日点速度慢；因火星和木星是不同的行星，则相同时间内，火星与太阳连线扫过的而积不等于木星与太阳连线扫过的面积，则B错误；所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则C正确；故选C． 点睛：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律=K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心体有关． 14. 两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F，若它们间的距离缩短为，其中一个质点的质量变为原来的2倍，另一质点质量保持不变，则它们之间的万有引力为( ) A 2F B. 4F C. 8F D. 16F 【答案】C 【解析】 【详解】解：两个质点相距r时，它们之间的万有引力为F=， 若它们间的距离缩短为1/2r，其中一个质点的质量变为原来的2倍， 则它们之间的万有引力为F′==8F． 故选C． 【点评】要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比． 影响万有引力大小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化． 15. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，轨道半径为r，已知引力常量为G，根据万有引力定律，可算出地球的质量为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，轨道半径为r，已知引力常量为G，则对卫星，解得：地球的质量．故A项正确，BCD三项错误． 点睛：万有引力解题的两种思路：1、物体在天体表面时重力近似等于它所受的万有引力；2、将行星绕恒星、卫星绕行星的运动视为匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提供． 16. “科学真是迷人”，天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．在月球表面，万有引力等于重力 可得 故A正确，B错误； CD．已知月球绕地球运转的周期T，月球的半径R，不能求出月球的质量，故CD错误； 故选A。 二、计算题：本大题共2小题，共20分。 17. 从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出一个小球。不计空气阻力，取重力加速度，求： （1）小球在空中飞行的时间t； （2）小球抛出的水平距离x； （3）小球落地的速度v。 【答案】（1） （2） （3），方向与水平方向夹角的正切值为 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做平抛运动，竖直方向有 可得小球在空中飞行的时间为 【小问2详解】 水平方向有 解得小球抛出的水平距离为 【小问3详解】 小球落地时的竖直分速度大小为 则小球落地的速度大小为 设小球落地的速度与水平方向的夹角为，则有 18. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 【答案】（1）0.75；（2）；（3）， 【解析】 【分析】 【详解】（1）物块受力如图甲所示 由平衡条件得 、 且得 （2）物块受力如图乙所示 由圆周运动的条件得 圆周运动半径 得 （3）当转台的角速度为时，物块有向内滑的趋势，摩擦力向外，其受力并建立坐标系如图丙 x方向 y方向 得 、 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$