精品解析：甘肃省民乐县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

民乐一中2024-2025学年第二学期高一期中考试 物理试卷 一、选择题（本题共10小题，在每题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，每小题5分，选不全得3分，有错选得0分，共43分。） 1. 由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球静止同步轨道卫星，这些卫星的（　　） A. 质量可以不同 B. 轨道半径可以不同 C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同 【答案】A 【解析】 【详解】BD．根据题意可知地球同步轨道卫星的环绕周期与地球自转周期相同，是确定值，设地球质量为，卫星质量为，环绕半径为，则根据 解得地球同步轨道卫星的环绕周期与半径的关系为 则卫星的环绕半径是定值。根据圆周运动规律可知卫星速率 可知卫星的速率也是定值。故BD错误； A．根据上式可知，计算过程中卫星的质量可以被消掉，所以卫星质量对环绕过程无影响，这些卫星的质量可以不同。故A正确； C．地球静止卫星的轨道必须在赤道正上方才能保持与地球自转同步，故C错误。 故选A。 2. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（　　） A. 刚开始时B的速度为 B. 重物B下降过程，绳对B的拉力等于B的重力 C. A运动到位置N时，B的速度最大 D. A运动到位置N时，B的速度为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．A沿绳方向的分速度等于B的速度，故刚开始时B的速度为 B．A匀速上升过程增大，减小，v减小，即B减速下降，加速度向上，绳对B的拉力大于B的重力，B错误； CD．当A运动至位置N时，OA连线处于水平位置，即，可知此时B的速度为0，C错误，D正确。 故选D。 3. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示. 游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，然后落在倾角的斜面上的B点. 不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 游客在空中运动的时间为0. 3s B. A、B两点的水平距离为 C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为60° 【答案】C 【解析】 【详解】D．A到B过程中，位移偏转角为，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值 游客从A运动到B过程中的速度偏转角小于60°。D错误； AB．由平抛运动推论有 又 解得 A、B错误； C．游客在B点的速度大小 解得 C正确。 故选C。 4. 两个力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功5J，物体克服力F2做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　） A. 8J B. 2J C. 5J D. 3J 【答案】B 【解析】 【详解】力F1对物体做功 W1=5J 物体克服力F2做功3J，即力F2对物体做功 W2=-3J 则力F1与F2的合力对物体做功为 W= W1+ W2=2J 故选B。 5. 图甲为某提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径，水桶的质量，井足够深，忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化，某次从井中汲取的水，轮轴由静止开始绕中心轴转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度，则（　　） A. 末水桶的速度大小为 B. 内水桶上升的高度为 C. 末井绳对桶拉力的瞬时功率为 D. 内井绳对桶拉力所做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图乙可知 水桶速度随时间变化规律为 可知水桶做匀加速直线运动，且 则10s末水桶的速度大小为 内水桶上升的高度为 故AB错误； C．根据由牛顿第二定律 解得井绳拉力大小为 末井绳对桶拉力的瞬时功率为 故C错误； D．内井绳对桶拉力所做的功为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. A的速度比B的大 B. A与B的向心加速度大小相等 C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 【答案】D 【解析】 【分析】根据A、B座椅同轴转动可推知它们转动的角速度相等，结合v=ωr可推知A、B速度的关系，再根据a=ωr2及A、B圆周运动半径关系可推知向心加速度的大小关系，由F向=ma向及拉力与重力、向心力的关系可推知A、B缆绳的拉力大小。 【详解】A．因为两座椅A、B均绕着圆盘轴做圆周运动，故角速度ωA=ωB，假设圆盘转动的角速度很大，则A、B均会被甩起来，由于绳长相等，可知A做圆周运动的半径小于B的半径，由v=ωr可知A的速度比B的小，故A错误； B．又由a=ω2r知，A的向心加速度一定小于B的向心加速度，故B错误； C．由F向=ma向，可知FA向＜FB向，对座椅进行受力分析，如图所示 拉力和重力的合力提供A、B做圆周运动的向心力，则有 F向=mgtanθ 可知悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角比B小，故C错误； D．再由 可知悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D正确。 故选D。 7. 在浩瀚的银河系中，我们发现的半数以上的恒星都是双星体，组成双星的两颗恒星都称为双星的子星。有的双星不但相互之间距离很近，而且有物质从一颗子星流向另一颗子星。设子星B所释放的物质被子星A全部吸收，并且两星间的距离在一定的时间内不变，两星球的总质量不变，则下列说法正确的是（　　） A. 子星A的轨道半径不变 B. 子星A的运动周期变大 C. 两星间的万有引力不变 D. 两星速率之和不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．设子星A的质量为M，轨道半径为，子星B的质量为m，轨道半径为，根据双星系统中两星所受的万有引力相等，则有 可得 子星A质量变大，子星B质量变小，所以子星A的半径变小，故A错误； B．设两星之间的距离为r，两星角速度为，则对A星有 对子星B有 又因为 解得 由上述式子可知，因为两星球的总质量不变且两星间的距离在一定的时间内不变，故两星球的角速度不变，又因为 故两星球的周期不变，即子星A周期不变，故B错误； C．设子星B释放的物质为，根据万有引力 可知两星的质量总和不变，但两星质量的乘积变小，则引力大小变小，故C错误； D．因为角速度和线速度满足 由上述关系和选项B可得两星球速率之和为 因为两星球的总质量不变，且两星间的距离在一定的时间内不变，故两星球的速率之和不变，故D正确。 故选D。 8. 下列关于曲线运动的说法正确的是 A. 物体做曲线运动时，加速度可能保持不变 B. 两个直线运动的合运动可能是曲线运动 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 D. 两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A.物体做曲线运动时，合力不一定是变力，加速度可能保持不变，如平抛运动，故A正确； B.两个直线运动的合运动可能是曲线运动，如平抛运动，故B正确； C.两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度的方向如果在同一条直线上，则合运动为匀变速直线运动，故C错误； D.两个匀速直线运动的合运动的加速度仍然为0，所以一定是匀速直线运动，故D错误； 故选AB。 9. 如图所示，上表面光滑，半径为的半圆柱体放在水平面上，小物块位于半圆柱体顶端，若给小物块一水平速度，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块将沿半圆柱体表面滑下来 B. 小物块落地时水平位移大小为0.4m C. 小物块落地速度大小为 D. 小物块落地时速度方向与水平地面成30°角 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小物块在半圆柱体顶端做圆周运动的临界速度为，则重力刚好提供向心力时， 由牛顿第二定律得 解得 因为 所以小物块将离开半圆柱体做平抛运动，A错误； B．小物块做平抛运动时竖直方向满足 水平位移为 联立解得 B正确； C．小物块落地时竖直方向分速度大小为 落地时速度的大小为 联立解得 C正确； D．由于 故落地时速度方向与水平地面成角，满足 解得 D错误。 故选BC。 10. 一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后其速度为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示物体前、后两次克服摩擦力所做的功，则（　　） A. WF2＞4WF1 B. WF2＜4WF1 C. Wf2=2Wf1 D. Wf2＜2Wf1 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据 可知 根据 可知 AB．根据牛顿第二定律得 有 所以有 根据功的公式得 A错误，B正确； C．克服摩擦力做的功为 C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某同学用如图（a）所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力的关系．其中力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量的是钢球通过光电门的挡光时间Δt，已知小球的直径为d。 （1）调整细线长度，使细线悬垂时，钢球中心恰好位于光电门中心。 （2）小球通过光电门的速度表达式为__________。（用题中所给字母符号表示） （3）由于光电门位于细线悬点的正下方，此时细线的拉力就是力传感器显示的各个时刻的拉力FT中的______________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度，重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出图像如图（b）所示．已知当地重力加速度，则由图像可知，小球的质量为________kg，光电门到悬点的距离为__________m。 【答案】 ①. ②. 最大值 ③. 0.05 ④. 1 【解析】 【详解】（2）[1]根据知，要测量速度，需要知道钢球在挡光时间内通过的位移，即小球的直径d，速度表达式为 （3）[2]小球摆动过程中受力分析如图所示 则有 故 由于小球向最低点运动过程中速度增大，到达最低点时速度最大，故在最低点FT最大，所以应选拉力FT的最大值。 （4）[3][4]小球摆至最低点时，由向心力公式得细线的最大拉力 当小球速度为零时，此时拉力与重力大小相等，对比图线可知 解得 由斜率 解得 12. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放。小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放。小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。现某位同学测得数据如下：，重力加速度g取，请回答以下问题： （1）每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的原因是________________； （2）根据该同学测量的数据，求得小球从A点到B点的时间为_______s，初速度_______ （3）当小球撞在木板上得到痕迹B时，木板距斜槽末端的水平距离_______。 【答案】（1）保证小球每次做平抛的初速度相同 （2） ①. 0.2s ②. 1m/s （3）0.25m 【解析】 【小问1详解】 为了使小球每次平抛时都有相同的初速度，应该每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放。 【小问2详解】 [1][2]由图可知，小球从A点到B点的水平位移等于小球从B点到C点的水平位移，所以小球从A点到B点的时间等于小球从B点到C点的时间， 竖直方向做自由落体运动，由 可得 小球从A点到B点的时间为水平方向由匀速直线运动，由 可得，初速度为 【小问3详解】 由题意可得，小球在B点时，竖直方向的分速度为 可得，小球开始做平抛运动到B点的时间为 当小球撞在木板上得到痕迹B时，木板距斜槽末端的水平距离为 13. 现有一质量为的小球，将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地，每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面：。求： （1）第1秒末小球的重力势能； （2）前2秒内小球重力势能的变化量； （3）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 【答案】（1）80J；（2）40J；（3）30W 【解析】 【详解】（1）第1秒末小球离地面的高度为 取地面为零势能参考平面，第1秒末小球的重力势能 （2）前2秒内小球重力势能的变化量 （3）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率 14. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。，求： （1）物块在水平桌面上受到的摩擦力； （2）B、P间的水平距离。 【答案】（1）大小为2N，方向向左 （2）7.6m 【解析】 【小问1详解】 对比与，可知， 由牛顿第二定律得 即摩擦力大小为2N，方向向左。 【小问2详解】 物块在DP段做平抛运动，有， 与v夹角为45°，则， 在BD段 所以 15. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光。一种气嘴灯的感应装置结构如图（a）所示，感应装置内壁光滑，质量为的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为的弹簧连在点，重物上有触点，在端固定有触点，触点大小不计。如图（a），端朝下竖直静置时、间的距离。当触点、接触后，LED灯就会发光。如图（b）所示，让安装了气嘴灯的自行车竖直倒放在地面上，气嘴灯端固定在车轮内圈，沿车轮半径方向，旋转前车轮研究LED发光情况。测得自行车车轮内半径为，重力加速度大小为，气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。 （1）若前轮匀速转动时，线速度大小，当气嘴灯运动到最低点时，求端对重物的支持力； （2）若LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小线速度大小。 【答案】（1），竖直向上；（2） 【解析】 【详解】（1）如图重物静止时，弹簧弹力 在最低点时，合力提供向心力有 解得端对重物的支持力 方向竖直向上 （2）若当气嘴灯运动到最高点时恰能发光，则此时的弹簧弹力为 则此时的临界状态是弹簧弹力和其重力提供向心力 解得 则当车轮线速度时，LED灯能一直发光。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 民乐一中2024-2025学年第二学期高一期中考试 物理试卷 一、选择题（本题共10小题，在每题给出的四个选项中，1-7题只有一项符合要求，每小题4分，8-10题有多项符合题目要求，每小题5分，选不全得3分，有错选得0分，共43分。） 1. 由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球静止同步轨道卫星，这些卫星的（　　） A. 质量可以不同 B. 轨道半径可以不同 C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同 2. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（　　） A. 刚开始时B的速度为 B. 重物B下降过程，绳对B的拉力等于B的重力 C. A运动到位置N时，B的速度最大 D. A运动到位置N时，B的速度为0 3. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示. 游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，然后落在倾角的斜面上的B点. 不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 游客在空中运动的时间为0. 3s B. A、B两点的水平距离为 C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为60° 4. 两个力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功5J，物体克服力F2做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（　　） A. 8J B. 2J C. 5J D. 3J 5. 图甲为某提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径，水桶的质量，井足够深，忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化，某次从井中汲取的水，轮轴由静止开始绕中心轴转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度，则（　　） A. 末水桶的速度大小为 B. 内水桶上升的高度为 C. 末井绳对桶拉力的瞬时功率为 D. 内井绳对桶拉力所做的功为 6. 如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. A的速度比B的大 B. A与B的向心加速度大小相等 C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 7. 在浩瀚的银河系中，我们发现的半数以上的恒星都是双星体，组成双星的两颗恒星都称为双星的子星。有的双星不但相互之间距离很近，而且有物质从一颗子星流向另一颗子星。设子星B所释放的物质被子星A全部吸收，并且两星间的距离在一定的时间内不变，两星球的总质量不变，则下列说法正确的是（　　） A. 子星A的轨道半径不变 B. 子星A的运动周期变大 C. 两星间的万有引力不变 D. 两星速率之和不变 8. 下列关于曲线运动的说法正确的是 A. 物体做曲线运动时，加速度可能保持不变 B. 两个直线运动的合运动可能是曲线运动 C. 两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 D. 两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动 9. 如图所示，上表面光滑，半径为的半圆柱体放在水平面上，小物块位于半圆柱体顶端，若给小物块一水平速度，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小物块将沿半圆柱体表面滑下来 B. 小物块落地时水平位移大小为0.4m C. 小物块落地速度大小为 D. 小物块落地时速度方向与水平地面成30°角 10. 一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后其速度为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示物体前、后两次克服摩擦力所做的功，则（　　） A. WF2＞4WF1 B. WF2＜4WF1 C. Wf2=2Wf1 D. Wf2＜2Wf1 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某同学用如图（a）所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力的关系．其中力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量的是钢球通过光电门的挡光时间Δt，已知小球的直径为d。 （1）调整细线长度，使细线悬垂时，钢球中心恰好位于光电门中心。 （2）小球通过光电门的速度表达式为__________。（用题中所给字母符号表示） （3）由于光电门位于细线悬点的正下方，此时细线的拉力就是力传感器显示的各个时刻的拉力FT中的______________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度，重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出图像如图（b）所示．已知当地重力加速度，则由图像可知，小球的质量为________kg，光电门到悬点的距离为__________m。 12. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放。小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放。小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。现某位同学测得数据如下：，重力加速度g取，请回答以下问题： （1）每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的原因是________________； （2）根据该同学测量的数据，求得小球从A点到B点的时间为_______s，初速度_______ （3）当小球撞在木板上得到痕迹B时，木板距斜槽末端的水平距离_______。 13. 现有一质量为的小球，将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地，每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面：。求： （1）第1秒末小球的重力势能； （2）前2秒内小球重力势能的变化量； （3）整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 14. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。，求： （1）物块在水平桌面上受到的摩擦力； （2）B、P间的水平距离。 15. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光。一种气嘴灯的感应装置结构如图（a）所示，感应装置内壁光滑，质量为的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为的弹簧连在点，重物上有触点，在端固定有触点，触点大小不计。如图（a），端朝下竖直静置时、间的距离。当触点、接触后，LED灯就会发光。如图（b）所示，让安装了气嘴灯的自行车竖直倒放在地面上，气嘴灯端固定在车轮内圈，沿车轮半径方向，旋转前车轮研究LED发光情况。测得自行车车轮内半径为，重力加速度大小为，气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。 （1）若前轮匀速转动时，线速度大小，当气嘴灯运动到最低点时，求端对重物的支持力； （2）若LED灯能一直发光，求前轮匀速转动的最小线速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $