精品解析：四川省绵阳中学实验学校2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题

四川省绵阳中学实验学校2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 C. 做曲线运动的物体运动状态一定在改变 D. 开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心加速度方向时刻改变，所以匀速圆周运动是非匀变速曲线运动，故A错误； B．宇宙飞船内的宇宙员处于完全失重状态是由于宇航员所受万有引力全部用来提供宇航员与飞船一起绕地球圆周运动，而非不受万有引力作用，故B错误； C．由于曲线运动的轨迹为曲线，速度大小可以不变，但速度方向一定改变，则它的运动状态一定发生改变，故C正确； D．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】不计空气阻力，只有重力做功，从A到B过程， 由动能定理可得 故选B． 点评：以物体为研究对象，由动能定理或机械能守恒定律可以求出在B点的动能． 3. 如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙两人线速度之比和角速度之比正确的是（　　） A. 1:1，:1 B. ， C. ，1:1 D. :1，1:1 【答案】D 【解析】 【详解】设地球半径为R，则甲、乙的轨道半径为 甲、乙随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则角速度相同，即角速度之比为1:1，由可得 故选D。 4. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A 点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D 点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在 C 点所受地球引力最大 B. 飞船在 A 点运行速度最小 C. 飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间等于 D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 由于C点距离地球最远，则飞船在 C 点所受地球引力最小，故A错误； B．飞船从A点到轨道上其它位置过程中，万有引力与速度方向夹角为钝角，万有引力具有减速效果，可知，飞船在 A 点运行速度最大，故B错误； C．结合上述可知，飞船从ABC或ADC运动时，速度均减小，即BCD运动过程的平均速率小于BAD运动过程的平均速率，可知，BCD运动过程的时间大于BAD运动过程的时间，可知，飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间大于，故C错误； D．若将飞船与月球绕地运动的运动简化为匀速圆周运动，则有 解得 可知，由中心天体的质量决定，即若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等，故D正确。 故选D。 5. 调整跑步机使跑带水平，将一标尺垂直两侧踏板放置，处于静止状态。跑步机模式选择“慢跑”，跑带以运行。将一玩具小车的速率调至，然后将玩具小车的车头与水平线成角放到跑带的一侧，如图所示。若玩具小车始终能平行于标尺前进，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示，若玩具小车始终能平行于标尺前进 则平行于标尺，由平行四边形定则知 代入选项数据，D选项符合题意； 故选D。 6. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足 解得，，故经过A、B两点的时间间隔为 AB错误； CD．A、B两点间的高度差 C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，A、B两物体放在旋转的圆台上，两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物体的质量相等，A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍，当圆台旋转时，A、B均未滑动，则下列说法中正确的是(　　) A. 物体A所受的摩擦力小 B. 物体A的向心加速度大 C. 当圆台的转速增加时，物体B先滑动 D. 当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A. A、B物体的角速度相等，根据f=mrω2知，质量相等，A的半径较大，则A物体所受的摩擦力较大，故A错误； B. 根据a=rω2知，角速度相等，A的半径较大，则A物体向心加速度较大，故B正确； C. A物体向心加速度较大，向心力较大，根据摩擦力提供向心力，当圆台的转速增加时，A物体所受摩擦力首先达到最大静摩擦力，所以A物体先动，故C错误； D.由于摩擦力提供向心力，当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度垂直，故D错误． 故选B 8. 质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F的作用，如图所示，取水平向右为正方向，此物体的图像如图所示，g取，则（　　） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B. 内合力对物体做功为 C. 内恒力F对物体做功为 D. 内物体克服摩擦力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．0-4s物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律有 由v-t图像可知加速度大小 4-10s物体反向做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 由v-t图像可知加速度大小 联立可解得 A错误； BCD．v-t图像与横轴围的面积表示位移，则 可以求出10s内F 对物体做功为 10s内物体的路程 可以求出物体克服摩擦力做功为 合力做功 BC错误D正确。 故选D。 二、多选题 9. 关于力做功的问题，下列说法正确的是（ ） A. 一对作用力与反作用力，一定是一个做正功，另一个做负功 B. 系统内一对滑动摩擦力的总功一定为负功 C. 静摩擦力一定不做功 D. 滑动摩擦力可以做正功，也可做负功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．作用力与反作用力做功，没有直接关系，比如冰面上两个孩子互推，则作用力对每个孩子都做正功，A错误 B．滑动摩擦力做功将其他形式的能转化成内能，所以系统内一对滑动摩擦力的总功一定为负功，B正确 C．静摩擦力不一定不做功，比如传送带上随传送带一起加速的物块，静摩擦力对物块做正功，C错误 D．滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，关键看位移与滑动摩擦力的方向关系，D正确 10. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，已知重力加速度为g。下列叙述中正确的是（　　） A. v的值必须大于等于 B. 当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大 C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大 D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于是轻杆，则小球经过最高点的速度v的值只要大于等于零即可，选项A错误； B．根据 可知，当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大，选项B正确； C．当轻杆受弹力为零时 此时 当v由值逐渐增大时，杆对小球有向下的拉力，则由 可知，杆对小球的弹力逐渐增大，选项C正确； D．当v由值逐渐减小时，杆对小球有向上的支持力，由 可知，杆对球的弹力逐渐增加，选项D错误。 故选BC。 11. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a、c的角速度相同，则根据 可知，a的加速度小于c的加速度，则a的加速度不是最大的，故A错误； B．a、c的角速度一样，根据 可知，a的线速度小于c，又根据 得 可知b的速度大于c、d的速度，可知b的线速度最大，故B正确； CD．根据开普勒第三定律可知，b、c、d中d的周期最大，而a、c周期相等，可知a、b、c、d中，d的周期最大。同理根据开普勒第三定律可知，b、c、d中b的角速度最大，而a、c角速度相同，所以可知a、b、c、d中，b的角速度最大，故D错误，C正确。 故选BC。 12. 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间t内（　　） A. 加速度逐渐增大 B. 牵引力的功率 C. 当动车速度为时，加速度大小为 D. 牵引力做功 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．动车以恒定功率行驶，由 可知，速度v增大的过程牵引力F减小，由牛顿第二定律 可知，加速度减小，A错误； B．当速度达到最大时，，可得牵引力的功率为 B正确； C．当动车速度为时，满足 可得牵引力为 由牛顿第二定律可得，加速度大小为 C正确； D．达到最大速度的过程由动能定理可得 故牵引力做功 D错误。 故选BC。 三、实验题 13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法； A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 （2）若图中两钢球质量相等，运动的半径也相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______ A.1：9 B.3：1 C.1：3 D.1：1 【答案】 ①. C ②. B 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。故选C。 （2）[2]根据Fn=mrω2，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1。故选B。 14. 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，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同。 （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大小为______m/s。（重力加速度g取9.8m/s2） （3）网课期间，某同学在家利用手机的“频闪照机”功能，做“探究平抛运动的特点”实验。如图所示是该同学所拍摄的小球运动轨迹照片的一部分。已知照片上每个小正方形方格的实际边长为α，数码相机的闪光周期为T，阻力忽略不计，则实验中小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球的加速度大小为____________。（请用题目给定的字母表示） 【答案】 ①. 初速度 ②. 1.6 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相等。 （2）[2]根据 ， 得 （3）[3][4]水平方向 解得 在竖直方向上有 解得小球的加速度大小为 四、解答题 15. 如图所示，一条不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）与竖直方向夹角为60度由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点，地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长 L＝1.0 m，B点离地高度 H＝1.0 m，，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球在B点的速度； （2）地面上D、C两点间的距离s。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从A到B由机械能守恒定律可知 在B点时的速度 （2）细绳断裂后做平抛运动，则 解得 16. “嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），飞行周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。 （1）求月球质量； （2）求月球表面的重力加速度； （3）求月球的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力，由题意可得 解得 （2）设月球的质量为M，月球表面有一小物体质量为m′，由题意可得 解得 （3）设月球表面附近有一质量为m0的物体环绕月球表面做匀速圆周运动，月球的第一宇宙速度为v，根据万有引力提供向心力有 解得 17. 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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 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 【小问2详解】 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 【小问3详解】 对小物块从A经B到C过程，由动能定理有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省绵阳中学实验学校2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 C. 做曲线运动的物体运动状态一定在改变 D. 开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动 2. 如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（重力加速度为g）（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙两人线速度之比和角速度之比正确的是（　　） A. 1:1，:1 B. ， C. ，1:1 D. :1，1:1 4. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A 点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D 点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在 C 点所受地球引力最大 B. 飞船在 A 点运行速度最小 C. 飞船从 B 点经 C到D 点的运动时间等于 D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则 ，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等 5. 调整跑步机使跑带水平，将一标尺垂直两侧踏板放置，处于静止状态。跑步机模式选择“慢跑”，跑带以运行。将一玩具小车的速率调至，然后将玩具小车的车头与水平线成角放到跑带的一侧，如图所示。若玩具小车始终能平行于标尺前进，则下列判断正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 7. 如图所示，A、B两物体放在旋转的圆台上，两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物体的质量相等，A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍，当圆台旋转时，A、B均未滑动，则下列说法中正确的是(　　) A. 物体A所受的摩擦力小 B. 物体A的向心加速度大 C. 当圆台的转速增加时，物体B先滑动 D. 当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度方向相反 8. 质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F的作用，如图所示，取水平向右为正方向，此物体的图像如图所示，g取，则（　　） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B. 内合力对物体做功为 C. 内恒力F对物体做功为 D. 内物体克服摩擦力做功为 二、多选题 9. 关于力做功的问题，下列说法正确的是（ ） A. 一对作用力与反作用力，一定是一个做正功，另一个做负功 B. 系统内一对滑动摩擦力的总功一定为负功 C. 静摩擦力一定不做功 D. 滑动摩擦力可以做正功，也可做负功 10. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，已知重力加速度为g。下列叙述中正确的是（　　） A. v的值必须大于等于 B. 当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大 C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大 D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小 11. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 12. 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间t内（　　） A. 加速度逐渐增大 B. 牵引力的功率 C. 当动车速度为时，加速度大小为 D. 牵引力做功 三、实验题 13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法； A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 （2）若图中两钢球质量相等，运动的半径也相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______ A.1：9 B.3：1 C.1：3 D.1：1 14. 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，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同。 （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大小为______m/s。（重力加速度g取9.8m/s2） （3）网课期间，某同学在家利用手机的“频闪照机”功能，做“探究平抛运动的特点”实验。如图所示是该同学所拍摄的小球运动轨迹照片的一部分。已知照片上每个小正方形方格的实际边长为α，数码相机的闪光周期为T，阻力忽略不计，则实验中小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球的加速度大小为____________。（请用题目给定的字母表示） 四、解答题 15. 如图所示，一条不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）与竖直方向夹角为60度由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点，地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长 L＝1.0 m，B点离地高度 H＝1.0 m，，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球在B点的速度； （2）地面上D、C两点间的距离s。 16. “嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），飞行周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。 （1）求月球质量； （2）求月球表面的重力加速度； （3）求月球的第一宇宙速度。 17. 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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $