精品解析：甘肃省庆阳市环县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

环县一中2024~2025学年度第二学期期中考试 高一物理试题 考生注意： 1、满分100分，考试时间75分钟。 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3、本卷命题范围：人教版必修二第五章~第七章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，当g取时，下列说法正确的是（　　） A. 小纸片做平抛运动 B. 小纸片的下落时间可能为 C. 小纸片的下落时间可能为 D. 小纸片不可能竖直落地 【答案】C 【解析】 【详解】由于小纸片很轻，受空气阻力影响较大，则不会做平抛运动，若只受重力，则 解得 但由于存在空气阻力作用，则下落时间大于0.5s，可能为3s，同时由于空气阻力作用，水平方向速度可能减小为零，则可能竖直落地。 故选C。 2. 如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成角，水流速度为，则船从A点开出的最小速度为（已知，）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当船速的方向与合速度方向垂直时，船的速度最小，则最小速度为 vmin=v水sin37°=2.4m/s 故选B。 3. 如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A. 物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，处于平衡状态 B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力四个力作用 C. 在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘 D. 在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，合外力提供向心力，处于非平衡状态，故A错误； B．物块受重力、弹力、摩擦力三个力作用，故B错误； C．根据 可知在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，所需要的向心力越大，物块越容易脱离圆盘，故C正确； D．根据 可知在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，所需要的向心力越大，则物块越容易脱离圆盘，故D错误。 故选C。 4. 某特技演员曾飞车挑战世界最大环形车道。如图所示，环形车道竖直放置，半径为6m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动，特技演员与汽车的总质量为1000kg，重力加速度g取，则（　　） A. 汽车通过最低点时，特技演员处于失重状态 B. 汽车通过最高点时对环形车道的压力为 C. 汽车在环形车道上的角速度为1rad/s D. 若要挑战成功，汽车在最高点的速率至少为10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过最低点时，加速度方向竖直向上，特技演员处于超重状态，故A错误； B．汽车最高点，根据牛顿第二定律得 解得 故B正确； C．汽车在环形车道上的角速度 故C错误； D．要想通过最高点，临界情况是轨道对汽车的压力为零，根据牛顿第二定律得， 解得 即汽车在最高点的速率至少为，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，焦点为F1和F2的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率大，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（　　） A A处 B. B处 C F1处 D. F2处 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据开普勒第一定律可知，太阳位于椭圆轨道的焦点位置；根据开普勒第二定律可知，距离太阳越近的位置速率越大，则太阳应位于F2位置。 故选D。 6. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为，则地球的平均密度是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由万有引力等于重力可得 解得 又地球体积为 V= 故密度为 故选A。 7. 如图所示，卫星A绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。卫星B的轨迹为椭圆，其远地点在卫星A的轨道上，近地点距地面的高度与地球半径相比，可忽略不计。已知地球半径为R，不考虑其他天体对卫星A、B的影响，则A、B的周期之比约为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由开普勒第三定律可得 解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40 cm，细线ac长50 cm，bc长30 cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动过程中，下列说法不正确的是(　　) A. 转速小时，ac受拉力，bc松弛 B. bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mg C. bc拉直后转速增大，ac拉力增大 D. bc拉直后转速增大，ac拉力不变 【答案】C 【解析】 【分析】球随着杆一起做圆周运动，先假设绳bc没有力的作用，来判断球的运动状态，然后根据球的运动的状态来分析绳bc是否被拉直，在进一步分析绳子的拉力的大小； 【详解】若不转时，ac为重垂线，当转速由零逐渐增加时，ac与竖直方向的夹角逐渐增加，当转速小时，ac受拉力，bc松弛，故A正确； B、bc刚好拉直时，且此时刻bc绳子的拉力为零，此时球受重力和ac绳子的拉力，合力指向圆心，如图： 故，故B正确； C、bc拉直后转速增大，小球受重力，bc绳子的拉力，ac绳子的拉力，将ac绳子拉力沿着水平和竖直方向正交分解，由于竖直方向平衡，有：，故ac绳子拉力不变，故C错误，D正确． 【点睛】本题中首先要判断绳子bc是否被拉直，即绳子bc是否有拉力的存在，其次要对小球受力分析，然后运用合成法或者正交分解法列式求解． 9. 如图所示，某卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，该卫星在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，B点为近月点，大约距月球表面15公里。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小大于B点速度大小 B. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小等于轨道Ⅰ上A点速度大小 C. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小等于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小大于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．A点是椭圆轨道的远月点，B点是近月点，所以卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小小于B点速度大小，故A错误； B．卫星在A点从环月圆轨道变轨到椭圆轨道，做近心运动，需要减速，所以卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小小于轨道Ⅰ上A点速度大小，故B错误； CD．卫星无论在轨道Ⅱ上A点还是在轨道Ⅰ上A点，受力相同，所以加速度大小相等，故C正确，D错误。 故选ABD 10. 如图所示，一小木棒（质量较小）顶端固定一小球，木棒带着小球以速率v、半径为R作匀速转动。重力加速度为g。当小球到达最高点时木棒对小球的作用力与最低点时的作用力的比可能为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．若 最高点重力提供向心力 最高点时木棒对小球的作用力为零。最高点时木棒对小球的作用力与最低点时的作用力的比值为零，A正确； B C．若在最高点时速度满足 则，最高点 则，最低点 解得 B错误，C正确； D．若在最高点时速度满足 则，最高点 则，最低点 解得 D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某物理小组用图甲所示的装置探究向心力大小与半径、线速度、质量的关系。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和线速度v的数据。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）为了探究向心力与线速度的关系，需要控制滑块质量m和_________不变； （2）改变线速度大小，以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作一条直线如图乙所示。测滑块与桌面间的滑动摩擦力因数为_______（用a、b、c、m、g等题干中的物理量表示）。 【答案】 ①. 旋转半径为r ②. 【解析】 【详解】（1）[1] 为了探究向心力与线速度的关系，需要控制滑块质量m和旋转半径为r不变。 （2）[2]由图乙可知当时恰好由最大静摩擦力提供向心力，所以 解得 12. 用平抛仪做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）以下操作可能引起实验误差的是（　　） A. 安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B 确定Oy轴时，没有用重垂线 C. 斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D. 每次从轨道同一位置静止释放小球 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为10cm的小方格，重力加速度g取10m/s2，由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间______（填“小于”“大于”或“等于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为______Hz；小球抛出时的初速度大小为______m/s，小球在b点的速率为______。 【答案】（1）AB （2） ①. 等于 ②. 10 ③. 2 ④. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确； B．确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，会引起实验误差，故B正确； CD．只要让小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，只需每次从轨道同一位置释放小球即可，故CD错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]小球在水平方向做匀速直线运动，由于小球从a点运动到b点的水平位移与小球从b点运动到c点的水平位移相等，所以小球从a点运动到b点经历的时间等于从b点运动到c点经历的时间； [2]在竖直方向，有 代入数据解得 所以闪光频率为 [3]水平方向，有 代入数据解得 [4]在B点竖直速度大小为 所以B点速度大小为 13. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数，开始时弹簧未发生形变，长度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求： （1）圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？ （2）当圆盘角速度缓慢地增加到时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘） 【答案】（1）2rad/s；（2）0.2m 【解析】 【分析】 【详解】（1）设盘的角速度为时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有 解得 （2）设此时弹簧的伸长量为 ，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有 代入数据解得 14. 已知地球静止卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球半径为R，地球视为均匀球体，两极的重力加速度为g，引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）地球静止卫星的线速度大小． 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】（1）两极的物体受到的重力等于万有引力，则 解得 ； （2）地球静止卫星到地心的距离等于地球半径的7倍，即为7R，则 而，解得 . 15. 在演示竖直平面内圆周运动时，某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断开，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长0.75d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力，求： （1）绳断时球的速度大小v1； （2）球落地时的速度大小v2； （3）绳断开的瞬间拉力为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）绳突然断开后小球做平抛运动，设小球从绳断开到落地所用的时间为t，则有 解得 （2）落地时竖直分速度和落地时水平速度分别为 则落地速度为 （3）设绳断开瞬间的拉力为T，则由牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 环县一中2024~2025学年度第二学期期中考试 高一物理试题 考生注意： 1、满分100分，考试时间75分钟。 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3、本卷命题范围：人教版必修二第五章~第七章。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，当g取时，下列说法正确的是（　　） A. 小纸片做平抛运动 B. 小纸片下落时间可能为 C. 小纸片的下落时间可能为 D. 小纸片不可能竖直落地 2. 如图所示，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成角，水流速度为，则船从A点开出最小速度为（已知，）（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A. 物块与圆盘一起绕固定轴匀速转动，处于平衡状态 B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力四个力作用 C. 在角速度一定时，物块离转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘 D. 在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 4. 某特技演员曾飞车挑战世界最大环形车道。如图所示，环形车道竖直放置，半径为6m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动，特技演员与汽车的总质量为1000kg，重力加速度g取，则（　　） A. 汽车通过最低点时，特技演员处于失重状态 B. 汽车通过最高点时对环形车道的压力为 C. 汽车在环形车道上的角速度为1rad/s D. 若要挑战成功，汽车在最高点的速率至少为10m/s 5. 如图所示，焦点为F1和F2的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率大，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（　　） A. A处 B. B处 C. F1处 D. F2处 6. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为，则地球的平均密度是( ) A. B. C. D. 7. 如图所示，卫星A绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。卫星B的轨迹为椭圆，其远地点在卫星A的轨道上，近地点距地面的高度与地球半径相比，可忽略不计。已知地球半径为R，不考虑其他天体对卫星A、B的影响，则A、B的周期之比约为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40 cm，细线ac长50 cm，bc长30 cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动过程中，下列说法不正确的是(　　) A. 转速小时，ac受拉力，bc松弛 B. bc刚好拉直时ac中拉力1.25mg C. bc拉直后转速增大，ac拉力增大 D. bc拉直后转速增大，ac拉力不变 9. 如图所示，某卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，该卫星在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，B点为近月点，大约距月球表面15公里。下列说法中错误的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小大于B点速度大小 B. 卫星在轨道Ⅱ上A点速度大小等于轨道Ⅰ上A点速度大小 C. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小等于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大小大于在轨道Ⅰ上A点的加速度大小 10. 如图所示，一小木棒（质量较小）顶端固定一小球，木棒带着小球以速率v、半径为R作匀速转动。重力加速度为g。当小球到达最高点时木棒对小球的作用力与最低点时的作用力的比可能为（　　） A. 0 B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某物理小组用图甲所示的装置探究向心力大小与半径、线速度、质量的关系。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和线速度v的数据。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）为了探究向心力与线速度的关系，需要控制滑块质量m和_________不变； （2）改变线速度大小，以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作一条直线如图乙所示。测滑块与桌面间的滑动摩擦力因数为_______（用a、b、c、m、g等题干中的物理量表示）。 12. 用平抛仪做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）以下操作可能引起实验误差的是（　　） A 安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B. 确定Oy轴时，没有用重垂线 C. 斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D. 每次从轨道同一位置静止释放小球 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为10cm的小方格，重力加速度g取10m/s2，由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间______（填“小于”“大于”或“等于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为______Hz；小球抛出时的初速度大小为______m/s，小球在b点的速率为______。 13. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动水平圆盘，上面放置劲度系数的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数，开始时弹簧未发生形变，长度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求： （1）圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？ （2）当圆盘角速度缓慢地增加到时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘） 14. 已知地球静止卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球半径为R，地球视为均匀球体，两极的重力加速度为g，引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）地球静止卫星的线速度大小． 15. 在演示竖直平面内圆周运动时，某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断开，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长0.75d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力，求： （1）绳断时球的速度大小v1； （2）球落地时的速度大小v2； （3）绳断开的瞬间拉力为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$