内容正文:
大庆中学2024—2025学年下学期期中考试
高一年级物理试题
说明:
1、试卷满分100分,考试时间:75分钟
2、请将正确答案填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,为中国短道速滑选手在冬奥赛场上通过弯道的精彩瞬间,在通过弯道的过程中( )
A. 选手所受合力可能为零
B. 选手的速度大小一定时刻改变
C. 选手的速度方向一定时刻改变
D. 选手所受合力方向与速度方向可能同一条直线上
2. 物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( )
A. 根据开普勒第二定律,经过近日点的速度小于经过远日点的速度
B. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
C. 牛顿用实验的方法测出引力常量G,因此被称为“第一个称量地球质量的人”
D. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力
3. 影视作品中的武林高手通常是通过吊威亚(钢丝)展示轻功的。如图所示,水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与水平方向的夹角为时,演员与轨道车的速度大小的比值为( )
A. B. C. D.
4. 从某一高处以水平速度3m/s将一个物体水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,物体在空中运动0.4s落到地面,则物体落地的速度大小为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 14m/s
5. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为,线速度大小为,则( )
A. B. C. D.
6. 一物体所受的力F随位移x变化的图像如图所示,求在这一过程中,力F对物体做的功为( )
A. 力F在0~3m的过程中对物体做了3J的功
B. 力F在3~4m的过程中对物体做了-2J的功
C. 物体在4~5m的过程中克服力F做了1J的功
D. 力F在0~5m的过程中对物体做了8J的功
7. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图),于2025年1月首次稳定悬停于高空,并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为时,该系统的发电功率为,则悬停位置的风速为时,该系统的发电功率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 我国的天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务。假设天问三号发射过程变轨示意图如图所示。天问三号先进入远火圆轨道1,在A点点火再进入椭圆轨道2,最后在B点点火进入近火圆轨道3,轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点。下列说法正确的是( )
A. 天问三号在A点点火减速进入椭圆轨道2
B. 天问三号在B点点火加速进入圆轨道3
C. 天问三号在轨道1上运行的周期小于在轨道3上运行的周期
D. 天问三号在轨道3上运行的线速度大于在轨道1上运行的线速度
9. 如图甲所示,物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取,则( )
A. 物体受到的摩擦力大小为
B. 第末摩擦力做功的瞬时功率大小为
C. 前内推力做的总功为
D. 前内推力做功的平均功率为
10. 竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l,如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放,小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力,重力加速度为g。则( )
A. 小球先加速下降h,再减速下降x
B. 小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能为
C. 小球速度最大时距地面的高度为
D. 小球速度最大时弹簧的弹性势能为
三、实验题(共14分)
11. 取中国象棋“炮”和“車”两个棋子。如图所示,将“車”夹在拇指与弯曲的食指之间,“炮”放在中指上,使两个棋子处于同一高度。用食指弹击放在中指上的“炮”,使其水平方向飞出,同时“車”被释放,自由下落。改变高度或改变食指弹击的力量,观察到“炮”和“車”两个棋子总是___________(选填“同时”或“不同时”)落地;该现象可以说明棋子“炮”在竖直方向做___________运动。
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,电火花计时器的打点周期为T,当地的重力加速度大小为g,所用钩码和夹子的总质量为m。在实验中得到一条点迹清晰的纸带,纸带中连续的四个计时点O、A、B、C之间的距离如图乙所示,其中O点是打下的第一个点。
(1)电火花计时器工作时需要的电源是_______。
A. 8V直流电源 B. 8V交流电源 C. 220V直流电源 D. 220V交流电源
(2)在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中,钩码(包括夹子)的重力势能的减少量_______,动能的增加量_______。
(3)若实验中的操作规范,则产生误差的可能原因是_______(任写一条即可)。
四、解答题
13. 在用高级沥青铺设的高速公路上.对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地而的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径为多大?
(2)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为360m,要使汽车以30m/s的速度通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度正切为多大?
14. 如图所示,一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱,木箱以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了,,,求:
(1)木箱在运动位移的过程中摩擦力对木箱所做的功;
(2)末拉力瞬时功率。
15. 有一项荡绳过河的拓展项目,将绳子一端固定,人站在高台边缘抓住绳子另一端,像荡秋千一样荡过河面,落到河对岸的平地上。
为方便研究,将人看作质点A,如图所示。已知人质量,A到悬点O的距离,A与平地的高度差,人站在高台边缘时,AO与竖直方向的夹角为。
某次过河中,人从高台边缘无初速度离开,在最低点B处松开绳子,落在水平地面上的C点。忽略空气阻力,取重力加速度,,,求:
(1)人到达B点时速率v;
(2)人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小F;
(3)若高台边缘到对面河岸共,请分析人能否安全荡到对岸。
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大庆中学2024—2025学年下学期期中考试
高一年级物理试题
说明:
1、试卷满分100分,考试时间:75分钟
2、请将正确答案填写在答题卡上
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,为中国短道速滑选手在冬奥赛场上通过弯道的精彩瞬间,在通过弯道的过程中( )
A. 选手所受合力可能为零
B. 选手的速度大小一定时刻改变
C. 选手的速度方向一定时刻改变
D. 选手所受合力方向与速度方向可能在同一条直线上
【答案】C
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体合外力一定不为0,故A错误;
B.在通过弯道的过程中,速度大小不一定发生改变,故B错误;
C.在曲线运动的过程中,速度方向始终沿着曲线的切线方向,速度方向一定时刻改变,故C正确;
D.做曲线运动的物体合外力与速度方向不在一条直线上,故D错误。
故选C。
2. 物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( )
A. 根据开普勒第二定律,经过近日点的速度小于经过远日点的速度
B. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
C. 牛顿用实验的方法测出引力常量G,因此被称为“第一个称量地球质量的人”
D. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普列第二定律,行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,行星在近日点速度大于远日点的速度,故A错误;
B.开普勒将第谷的几千个据归纳出简洁的三定律,揭示了行星运动的规律,故B正确;
C.卡文迪什测出了万有引力常量,引力常量测出后可以计算出地球质量,因此被称为“第一个称量地球质量的人”,故C错误;
D.牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力,故D错误。
故选B。
3. 影视作品中的武林高手通常是通过吊威亚(钢丝)展示轻功的。如图所示,水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与水平方向的夹角为时,演员与轨道车的速度大小的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设此时轨道车与演员的速度大小分别为v、,有
可得
故选B。
4. 从某一高处以水平速度3m/s将一个物体水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,物体在空中运动0.4s落到地面,则物体落地的速度大小为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 14m/s
【答案】A
【解析】
【详解】物体在竖直方向上做自由落体运动,则
则物体落地的速度大小为
故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为,线速度大小为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】杆上A、B两点绕O点转动,则两点的角速度相等,即
根据
,
可知
故选D.
6. 一物体所受的力F随位移x变化的图像如图所示,求在这一过程中,力F对物体做的功为( )
A. 力F在0~3m过程中对物体做了3J的功
B. 力F在3~4m的过程中对物体做了-2J的功
C. 物体在4~5m的过程中克服力F做了1J的功
D. 力F在0~5m的过程中对物体做了8J的功
【答案】C
【解析】
【详解】A.力F在0~3m的过程中对物体做的功为
故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示力做功的大小,则力F在3~4m的过程中对物体做的功为
故B错误;
C.物体在4~5m的过程中克服力F做的功为
故C正确;
D.力F在0~5m的过程中对物体做的功为
故D错误。
故选C。
7. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图),于2025年1月首次稳定悬停于高空,并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为时,该系统的发电功率为,则悬停位置的风速为时,该系统的发电功率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设时间t内吹到圆面上空气的质量为m,圆面面积为S,则有
故t时间内空气的动能
该系统的发电功率当风速为时,系统的发电功率
当风速为3v时,系统的发电功率
故选D。
二、多选题(每题6分,共18分)
8. 我国的天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务。假设天问三号发射过程变轨示意图如图所示。天问三号先进入远火圆轨道1,在A点点火再进入椭圆轨道2,最后在B点点火进入近火圆轨道3,轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点。下列说法正确的是( )
A. 天问三号在A点点火减速进入椭圆轨道2
B. 天问三号在B点点火加速进入圆轨道3
C. 天问三号在轨道1上运行的周期小于在轨道3上运行的周期
D. 天问三号在轨道3上运行的线速度大于在轨道1上运行的线速度
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.卫星从高轨道变到低轨道,需点火减速,所以天问三号在A点点火减速进入椭圆轨道2,在B点点火减速进入圆轨道3,故A正确,B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,天问三号在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力有
解得
则天问三号在轨道3上运行的线速度大于在轨道1上运行的线速度,故D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示,物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取,则( )
A. 物体受到的摩擦力大小为
B. 第末摩擦力做功的瞬时功率大小为
C. 前内推力做的总功为
D. 前内推力做功的平均功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由丙图可知2s~3s内物体做匀速直线运动,所以
故A错误;
B.第物体速度大小为2m/s,所以此时摩擦力得瞬时功率大小为
故B正确;
C.由v-t图可知1s~2s和2s~3s内物体分别通过的位移大小为
,
前内推力做的总功为
故C正确;
D.前内推力做功的平均功率为
故D错误。
故选BC。
10. 竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长为l,如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放,小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力,重力加速度为g。则( )
A. 小球先加速下降h,再减速下降x
B. 小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能为
C. 小球速度最大时距地面的高度为
D. 小球速度最大时弹簧的弹性势能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球在接触弹簧之前,只受重力,做自由落体运动,加速下降h。接触弹簧后,开始时重力大于弹簧弹力,小球继续加速,当重力等于弹簧弹力时,速度达到最大,之后弹簧弹力大于重力,小球开始减速下降直到最低点,所以不是接触弹簧就开始减速,故A错误;
B.由能量守恒可知,物体下降到最低点时速度为0,物体重力势能转化为弹力势能,即弹性势能
故B正确;
C.小球速度最大时,重力大小等于弹力大小,有
此时小球速度最大时距地面的高度为
故C错误;
D.小球速度最大时弹簧的弹性势能
联立解得
故D正确。
故选BD。
三、实验题(共14分)
11. 取中国象棋的“炮”和“車”两个棋子。如图所示,将“車”夹在拇指与弯曲的食指之间,“炮”放在中指上,使两个棋子处于同一高度。用食指弹击放在中指上的“炮”,使其水平方向飞出,同时“車”被释放,自由下落。改变高度或改变食指弹击的力量,观察到“炮”和“車”两个棋子总是___________(选填“同时”或“不同时”)落地;该现象可以说明棋子“炮”在竖直方向做___________运动。
【答案】 ①. 同时 ②. 自由落体
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,“炮”被弹出后做平抛运动,“車”同时做自由落体运动,两者在竖直方向的运动相同,均为自由落体运动,则“炮”和“車”两个棋子总是同时落地;该现象可以说明棋子“炮”在竖直方向做自由落体运动。
12. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,电火花计时器的打点周期为T,当地的重力加速度大小为g,所用钩码和夹子的总质量为m。在实验中得到一条点迹清晰的纸带,纸带中连续的四个计时点O、A、B、C之间的距离如图乙所示,其中O点是打下的第一个点。
(1)电火花计时器工作时需要的电源是_______。
A. 8V直流电源 B. 8V交流电源 C. 220V直流电源 D. 220V交流电源
(2)在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中,钩码(包括夹子)的重力势能的减少量_______,动能的增加量_______。
(3)若实验中的操作规范,则产生误差的可能原因是_______(任写一条即可)。
【答案】(1)D (2) ①. ②.
(3)纸带与打点计时器之间存在摩擦(或空气阻力的影响)。
【解析】
【小问1详解】
电火花计时器工作时需要的电源是220V交流电源。
故选D。
【小问2详解】
[1]在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中,钩码(包括夹子)的重力势能的减少量;
[2]在电火花计时器打下B点时m的速度大小
在电火花计时器打下O点到打下B点过程中,动能的增加量
【小问3详解】
若实验中的操作规范,则产生误差的可能原因是钩码(包括夹子)会受到空气阻力,纸带受到计时器的摩擦力。
四、解答题
13. 在用高级沥青铺设的高速公路上.对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地而的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径为多大?
(2)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为360m,要使汽车以30m/s的速度通过此弯道时不产生侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度正切为多大?
【答案】(1)150 m;(2)
【解析】
【详解】(1)汽车在水平路面上拐弯,可认为汽车做匀速圆周运动,由静摩擦力提供向心力可得
可得
可知其弯道的最小半径为150 m。
(2)设弯道路面的倾斜角度为,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力,则有
可得
14. 如图所示,一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱,木箱以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了,,,求:
(1)木箱在运动位移的过程中摩擦力对木箱所做的功;
(2)末拉力的瞬时功率。
【答案】(1)-96J
(2)24W
【解析】
【详解】(1)木箱匀速前进水平方向受力平衡
据力的平衡条件可得滑动摩擦力
故得木箱在运动位移的过程中摩擦力对木箱做的功
代入数据解得
(2)木箱以的速度匀速运动
根据瞬时功率公式
代入数据解得末拉力的瞬时功率
15. 有一项荡绳过河的拓展项目,将绳子一端固定,人站在高台边缘抓住绳子另一端,像荡秋千一样荡过河面,落到河对岸的平地上。
为方便研究,将人看作质点A,如图所示。已知人的质量,A到悬点O的距离,A与平地的高度差,人站在高台边缘时,AO与竖直方向的夹角为。
某次过河中,人从高台边缘无初速度离开,在最低点B处松开绳子,落在水平地面上的C点。忽略空气阻力,取重力加速度,,,求:
(1)人到达B点时的速率v;
(2)人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小F;
(3)若高台边缘到对面河岸共,请分析人能否安全荡到对岸。
【答案】(1)
(2)
(3)人能安全荡到对岸
【解析】
【小问1详解】
人从离开高台到B点的过程中,由机械能守恒有
代入数据解得人到达B点时的速率
【小问2详解】
在B点由牛顿第二定律有
代入数据得人到达B点,松开绳之前,绳对人的拉力大小为
小问3详解】
人从离开高台到B点的过程中水平位移为
人从B到C的运动过程Z做平抛运动,由平抛运动知识有,
则人从开始运动到落地水平位移为
联立解得
故人能安全荡到对岸
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