精品解析：天津市五区县重点校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024~2025学年度第二学期期中重点校联考 高一物理 出题学校：宝坻一中 芦台一中 第I卷（共40分） 一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。） 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G B. 伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 C. 哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 D. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，但万有引力常数G是由卡文迪什通过扭秤实验测得的，而不是牛顿，A错误； B．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星，B正确； C．哥白尼是“日心说”的代表人物，而“地心说”的代表人物是托勒密，太阳也不是宇宙的中心，C错误； D．第谷是观测天文学家，积累了大量的行星运动数据，但行星运动规律是由开普勒总结的（开普勒三定律），而行星运动的原因是由牛顿的万有引力定律解释的，D错误。 故选B。 2. 如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是（　　） A. 落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B. 落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C. 小球落在a点和b点时的速度方向不同 D. 两小球的飞行时间均与初速度成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．两小球均做平抛运动，加速度均为g，所以两小球飞行过程中速度变化一样快，故A错误； B．落在a点的小球飞行时间比落在b点的小球飞行时间短，根据匀变速运动规律可知落在a点的小球飞行过程中速度变化小，故B错误； C．设斜面的倾角为α1，b与斜面顶点连线的倾角为α2，小球落在a点和b点时速度方向与水平方向夹角分别为θ1和θ2。根据平抛运动规律的推论可得 所以 故C正确 D．落在b点的小球的飞行时间为定值，与初速度v0无关，故D错误。 故选C。 3. 两颗绕太阳做匀速圆周运动的行星轨道如图所示，下列判断一定正确的是（　　） A. 两行星受到的引力 B. 两行星的向心加速度 C. 两行星的线速度 D. 两行星的周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律可得 由于两颗星质量大小关系不确定，所以两行星受到的引力大小无法判断，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 由于b的轨道半径小于a的轨道半径，则 故B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 解得 由于b的轨道半径小于a的轨道半径， 故C错误； D．根据开普勒第三定律可得 由于b的轨道半径小于a的轨道半径，则 故D正确。 故选D。 4. 如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图，甲沿OA运动，乙沿OB运动，两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸，且在静水中航行的速度均大于水流速度，若水流速度恒定，则（ ） A. 摩托艇用此方式渡河不能使其渡河时间最短 B. 甲摩托艇渡河所用时间更长 C. 无论怎样调整船头方向，两摩托艇都不能到达O点的正对岸 D. 甲摩托艇在静水中航行的速度更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩托艇的船头与河岸垂直时，渡河时间最短，故A错误； BD．水流速度恒定，乙摩托艇水流位移大，故乙摩托艇渡河所用时间更长，乙摩托艇的船速更小，故B错误，D正确； C．由于两摩托艇在静水中航行的速度均大于水流速度，只要往上游调整合适的航行方向就可以到达正对岸，故C错误。 故选D。 5. 圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型．如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（ ） A. 小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 C. 两个小摆球的向心力大小相等 D. 两个小摆球线速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．小摆球水平面内做匀速圆周运动，设线长为l，细线与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律，有 可得 由于，有， 故A正确； B．线上的拉力为 由于，有， 故B错误； C．小摆球的向心力为 由于，有， 故C错误； D．根据牛顿第二定律，有 可得 由于，有，， 故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分．选对但不全的给3分。） 6. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ） A. 图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B. 图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C. 图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D. 图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为离心运动而被甩出去，不是受到了离心力的作用，A错误； B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度较小时，会内轨挤压内侧轮缘，火车速度越小，内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大，故火车轮与轨道磨损不一定越小，B正确； C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力方向改变，C错误； D．在一座凹形桥的最低点，由 可知，同一辆车子速度越大，桥面对车子的支持力越大，即车对桥面的压力越大，D正确。 故选BD。 7. 如图所示，不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外为让A沿杆以速度v匀速上升，经图中M位置上升至N位置，已知OM与直杆成θ角，ON与竖直杆成直角，则下列说法正确的是（　　） A. A 运动到位置M时，B的速度大小为 B. A 匀速上升过程中，B匀速下降 C. B下降过程处于超重状态 D. A运动到位置N时，B的速度最小 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．环在运动过程中，环的速度沿着细杆竖直向上，而环的速度可以分解为沿着绳子的速度和垂直于绳子的速度，因此，沿着绳子的速度为 又物体B与绳子相连，所以物体B的速度大小等于绳子的速度，而当A运动到位置N时，沿着绳子的速度变为零，因此此时B的速度也为零，A错误，D正确； BC．环A在上升过程中，连接A与B的绳子与竖直方向的夹角在增大，因此可知 在减小，也就是说物体B在运动过程中始终在做减速运动，速度方向与加速度方向相反，根据牛顿第二定律有 得到绳子对B的拉力为 则B下降过程处于超重状态，B错误、C正确。 故选CD。 8. 如图1所示，跳台滑雪简称“跳雪”。一可视为质点的滑雪运动员从距离跳台底部高为h=3m的倾斜跳台斜向上滑出后，在空中运动过程中他离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线如图2所示。已知t=1.4s时运动员恰好到达最高点，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. t=1.0s时，运动员竖直方向分速度大小为5m/s B. 该运动员起跳速度为14m/s C. t=1.8s时，图线的切线斜率大小为4m/s D. 运动员离跳台底部所在水平面的最大高度为12.8m 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．时运动员恰好到达最高点，由竖直方向上的运动特点可得 解得运动员起跳时竖直方向的初速度 此时还有水平分速度，则该运动员起跳速度大于14m/s，则时，运动员竖直方向分速度为 故AB错误； C．根据运动的对称性可知，和时，竖直方向分速度大小相等，方向相反，图线的切线斜率代表竖直方向的速度，所以时，图线的切线斜率大小为，故C正确； D．根据竖直方向的运动规律可知，最大高度为 解得 故D正确。 故选CD。 三、填空题（每空，共18分） 9. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是________；（选填选项代号） A. 用天平测量平抛小球的质量 B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点为原点建立如图甲所示的坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标和竖直坐标，然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （3）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为，A、、是照片中小球的3个位置，当地重力加速度，请回答下面问题： ①频闪照相机的曝光时间间隔________；（结果可保留分数形式） ②小球做平抛运动的初速度大小为________。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】（1）CD （2）B （3） ①. ②. 2.1 【解析】 【小问1详解】 A．实验是“探究平抛运动的特点”因此不用天平测量平抛小球的质量，A错误； B．保证小球每次做平抛运动的初速度相等，则有每次从斜槽上相同位置释放小球，B错误； C．保证小球做平抛运动，则要保证斜槽的末端必须水平，C正确； D．因为小球在竖直平面内做平抛运动，因此要保持木板竖直，D正确。 故选CD。 小问2详解】 平抛运动的小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，可得 联立解得 可知图像应是一条过原点的倾斜直线。 故选B。 【小问3详解】 ①[1]由图（b）可知，在竖直方向由匀变速直线运动的推论可得 解得曝光时间间隔 ②[2]小球做平抛运动的初速度大小为 10. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，使用的向心力演示仪如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板到转轴距离为，挡板到转轴距离为，塔轮①④半径相同。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________； A. 探究平抛运动特点 B. 探究小车速度随时间变化的规律 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A和C”或“B和C”）； （3）探究向心力的大小与运动半径之间的关系。应将皮带套在___________塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）； （4）某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合验证向心力的表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，实时测量角速度和向心力的大小： a.图4中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知曲线①对应的砝码质量___________（填“大于”或“小于”）曲线②对应的砝码质量； b．为了进一步明确向心力和角速度的关系，可以作向心力与___________关系的图像。该图像为线性图像，更容易观察。 【答案】（1）C （2）B和C （3）①④ （4） ①. 小于 ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验所采用的实验探究方法为控制变量法，与探究加速度与物体受力、物体质量的关系实验方法是相同的。 故选C。 【小问2详解】 探究向心力大小与角速度的关系，要保持转动半径和质量一定，则可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板B、C处； 【小问3详解】 探究向心力的大小与运动半径之间的关系，要保持角速度和质量一定，应将皮带套在①④塔轮上； 【小问4详解】 a、[1]根据可知，相同半径，当角速度相同时，质量越大，则向心力越大，由图可知曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量； b．[2]为了进一步明确向心力和角速度的关系，可以作的关系图像，该图像为线性图像，更容易观察。 四、计算题（本题共3小题，共4，11题13分，12题14分，13题15分） 11. 为实现嫦娥六号探测器在月球背面与地面顺利进行通信，中国又发射了“鹊桥二号”中继卫星，作为嫦娥六号探测器与地面联系的桥梁，“鹊桥二号”中继卫星在环绕月球的大椭圆轨道上运行，其运行周期为。已知嫦娥六号探测器环绕月球表面飞行的周期为，月球半径为，引力常量为，求： （1）“鹊桥二号”中继卫星的轨道半长轴与月球半径之比； （2）月球表面的重力加速度； （3）月球的密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据开普勒第三定律有 解得 【小问2详解】 对嫦娥六号探测器有 解得 【小问3详解】 对嫦娥六号探测器有 又 解得 12. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧轨道，其半径，A端切线水平，水平轨道BC与光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道CD对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。 求： （1）小球从A点飞出的速度大小； （2）小球在A点对圆弧轨道的压力大小； （3）改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从A点飞出，求小球落地点与B点的水平距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将小球在C处的速度分解，如图所示 在竖直方向上有 在水平方向上有 联立并代入数据得 【小问2详解】 在A处，对小球有 解得 根据牛顿第三定律可得圆弧轨道受到的压力大小为 【小问3详解】 小球恰好能从A点飞出，在A点，重力提供向心力 有 又小球落地时间，满足 水平位移 联立解得 13. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有可视为质点的小物体A、B、C，质量分别为m、、，物体A叠放在B上，B、C到圆盘中心O的距离分别为、。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现让圆盘从静止开始缓慢加速。求： （1）若无绳，求在AB仍叠放的情况下，B相对水平圆形转盘恰好不发生相对滑动的角速度； （2）当时，C受到圆盘的摩擦力大小； （3）当时，剪断细线，C将怎样运动。 【答案】（1） （2） （3）C继续在原来轨道上做匀速圆周运动 【解析】 【小问1详解】 由于B与圆盘间的动摩擦因数小于A、B间的动摩擦因数，故A、B不会发生相对滑动，可看成整体。A、B整体与C具有相同的角速度，半径之比为，根据 可知圆盘由静止开始缓慢加速，A、B整体所受静摩擦力先达到最大，根据 解得 【小问2详解】 设此时C受到圆盘的摩擦力大小为，方向指向O点，由于 可知此时B圆盘间摩擦达到最大值，设绳子拉力为，对AB，根据牛顿第二定律有 对C，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 剪断细线，则C水平方向只受摩擦力作用；若C恰好不与圆盘发生相对滑动，设此时其角速度为，由牛顿第二定律可得 解得 故C继续原来轨道上做匀速圆周运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第二学期期中重点校联考 高一物理 出题学校：宝坻一中 芦台一中 第I卷（共40分） 一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。） 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G B. 伽勒在勒维耶预言位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 C. 哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 D. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 2. 如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是（　　） A. 落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B. 落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C. 小球落在a点和b点时的速度方向不同 D. 两小球的飞行时间均与初速度成正比 3. 两颗绕太阳做匀速圆周运动的行星轨道如图所示，下列判断一定正确的是（　　） A. 两行星受到的引力 B. 两行星的向心加速度 C. 两行星的线速度 D. 两行星的周期 4. 如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图，甲沿OA运动，乙沿OB运动，两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸，且在静水中航行的速度均大于水流速度，若水流速度恒定，则（ ） A. 摩托艇用此方式渡河不能使其渡河时间最短 B. 甲摩托艇渡河所用时间更长 C. 无论怎样调整船头方向，两摩托艇都不能到达O点的正对岸 D. 甲摩托艇在静水中航行的速度更大 5. 圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型．如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（ ） A. 小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 C. 两个小摆球的向心力大小相等 D. 两个小摆球线速度大小相等 二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分．选对但不全的给3分。） 6. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ） A. 图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B. 图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C. 图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D. 图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 7. 如图所示，不可伸长的轻绳跨过大小不计的定滑轮O将重物B和套在竖直细杆上的轻环A相连。施加外为让A沿杆以速度v匀速上升，经图中M位置上升至N位置，已知OM与直杆成θ角，ON与竖直杆成直角，则下列说法正确的是（　　） A. A 运动到位置M时，B的速度大小为 B. A 匀速上升过程中，B匀速下降 C. B下降过程处于超重状态 D. A运动到位置N时，B的速度最小 8. 如图1所示，跳台滑雪简称“跳雪”。一可视为质点的滑雪运动员从距离跳台底部高为h=3m的倾斜跳台斜向上滑出后，在空中运动过程中他离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图线如图2所示。已知t=1.4s时运动员恰好到达最高点，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. t=1.0s时，运动员竖直方向分速度大小为5m/s B. 该运动员起跳速度为14m/s C. t=1.8s时，图线的切线斜率大小为4m/s D. 运动员离跳台底部所在水平面的最大高度为12.8m 三、填空题（每空，共18分） 9. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）甲同学在实验中必须满足实验条件和必要的实验操作是________；（选填选项代号） A. 用天平测量平抛小球的质量 B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点为原点建立如图甲所示的坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标和竖直坐标，然后作图像。他作出的图像是下面________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A B. C. D. （3）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为，A、、是照片中小球的3个位置，当地重力加速度，请回答下面问题： ①频闪照相机的曝光时间间隔________；（结果可保留分数形式） ②小球做平抛运动的初速度大小为________。（计算结果保留2位有效数字） 10. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，使用的向心力演示仪如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板到转轴距离为，挡板到转轴距离为，塔轮①④半径相同。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度随时间变化的规律 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A和C”或“B和C”）； （3）探究向心力的大小与运动半径之间的关系。应将皮带套在___________塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）； （4）某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合验证向心力的表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，实时测量角速度和向心力的大小： a.图4中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知曲线①对应的砝码质量___________（填“大于”或“小于”）曲线②对应的砝码质量； b．为了进一步明确向心力和角速度关系，可以作向心力与___________关系的图像。该图像为线性图像，更容易观察。 四、计算题（本题共3小题，共4，11题13分，12题14分，13题15分） 11. 为实现嫦娥六号探测器在月球背面与地面顺利进行通信，中国又发射了“鹊桥二号”中继卫星，作为嫦娥六号探测器与地面联系的桥梁，“鹊桥二号”中继卫星在环绕月球的大椭圆轨道上运行，其运行周期为。已知嫦娥六号探测器环绕月球表面飞行的周期为，月球半径为，引力常量为，求： （1）“鹊桥二号”中继卫星轨道半长轴与月球半径之比； （2）月球表面的重力加速度； （3）月球的密度。 12. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧轨道，其半径，A端切线水平，水平轨道BC与光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道CD对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。 求： （1）小球从A点飞出的速度大小； （2）小球在A点对圆弧轨道的压力大小； （3）改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从A点飞出，求小球落地点与B点的水平距离。 13. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有可视为质点的小物体A、B、C，质量分别为m、、，物体A叠放在B上，B、C到圆盘中心O的距离分别为、。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现让圆盘从静止开始缓慢加速。求： （1）若无绳，求在AB仍叠放的情况下，B相对水平圆形转盘恰好不发生相对滑动的角速度； （2）当时，C受到圆盘的摩擦力大小； （3）当时，剪断细线，C将怎样运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$