精品解析：安徽省六安第二中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

六安二中河西校区2025年春学期高一年级期中考试 物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 命题人：尹沛炜 审题人；赵永松 一、单选题：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. 下列关于物理学史的说法中正确的是（　　） A. 在牛顿之前，亚里士多德、伽利略、笛卡尔等人就有了对力和运动的正确认识 B. 伽利略所处的时代不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具 C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量 D. 开普勒通过观测天体运动，积累下大量数据，总结出行星运动三大定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．在牛顿之前，伽利略、笛卡尔等人就有了对力和运动的正确认识，而亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，这一认识是错误的，A错误； B．伽利略通过斜面实验研究匀变速直线运动，再合理外推到竖直方向，从而证明自由落体运动是匀变速直线运动，伽利略这样研究的原因是为了延长运动时间，可见当时并不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具，B正确； C．牛顿通过“地月检验”证明了天上月球受到的引力，与地上物体受到的引力是同一种力，即万有引力，通过“地月检验”并不能得到地球的质量，C错误； D．开普勒通过研究第谷观测天体运行得到的大量数据，从而总结出行星运动三定律，D错误。 故选B。 2. 如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为30°和60°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（　　） A. 3：4 B. 4：3 C. 1：3 D. 3：1 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．A球在空中做平抛运动，落在斜面上时，有 解得 同理对B有 由此解得 ABD错误C正确。 故选C。 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，由 可得 可知，速度与选项中所给速度无关，选项A错误； B．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最高点时 在最低处 可知在最高点时水对桶底的压力最小，选项B错误； C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，故C错误； D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则 则在A、B两位置小球向心加速度相等，选项D正确。 故选D。 4. 在某星球表面以初速度竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，该物体由抛出到落回抛出点的时间为t，已知该星球的直径为D，万有引力常量为G，则可推算出这个星球为质量为    A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】星球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力：，可得星球质量，故BCD错误，A正确． 5. 如图所示，质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG分别为（　　） A. 0 mgH B. －mgh mg(h+H) C. －mgh mgh D. mgh mg(h+2H) 【答案】C 【解析】 【详解】取桌面为参考面，物体落地时的高度为－h，则物体的重力势能为－mgh，重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关，则重力做功为 故选C。 6. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其v﹣t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是 A. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N B. 汽车在前5s内的牵引力为4.6×103N C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，汽车受到阻力N； AB.前5s内，由图a=2m/s2，由牛顿第二定律：F-f=ma，得：N=N，故AB错误； C.t=5s末功率达到额定功率，则有：W=W=60kW； 故C正确； D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度m/s，故D错误． 7. 如图所示，一轻绳跨过无摩擦小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定，开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现静止释放B，A向上运动，经过K点时细线与竖直杆成θ角，此时A、B的速度大小分别为vA、vB，Q点位置与O等高，不计一切摩擦，B球未落地，则（　　） A. B. C. 物块A上升过程中，绳中弹力始终小于B的重力 D. 当物块A上升到与滑轮等高点Q时，B的速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．沿绳子方向速度相等，则有 故A错误，B正确； CD．当物块A上升到与滑轮等高点Q时，为，此时B的速度为0，可知该过程B先向下加速后向下减速，向下减速过程，绳子拉力大于B的重力，故CD错误。 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　) A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B. B的向心力等于A的向心力大小 C. 盘对B的摩擦力大小是B对A的摩擦力大小的2倍 D. 若B相对圆盘先滑动，则A、B间的动摩擦因数μA小于盘与B间的动摩擦因数μB 【答案】BC 【解析】 【详解】A.A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，同理，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故A项与题意不相符； B.根据Fn＝mrω2，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力大小相等，故B项与题意相符； C.对A、B整体分析，可得盘对B的摩擦力大小 fB＝2mrω2 对A分析，可得B对A的摩擦力大小 fA＝mrω2 可知盘对B的摩擦力大小是B对A摩擦力大小的2倍，故C项与题意相符； 对A、B整体分析，盘与B间静摩擦力最大时有 μB·2mg＝2m·r 解得 ωB＝ 对A分析，A、B间静摩擦力最大时有 μAmg＝mr 解得 ωA＝ 因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即 ωB＜ωA 可得 μB＜μA 故D项与题意不相符． 9. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　） A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0 B. 小球能够通过最高点时的最小速度为 C. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg D. 如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，选项A正确，B错误； C．设最低点时管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向上。由牛顿第二定律得 将代入解得 ，方向竖直向上 根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下，即小球对管道的外壁有作用力为6mg，选项C正确； D．小球在最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 将代入解得 ，方向竖直向下 根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg，选项D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，宇宙中一对年轻的双星，在距离地球16万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。则以下说法中正确的是（　　） A. 双星之间引力变大 B. 每颗星的加速度均变小 C. 双星系统周期逐渐变大 D. 双星系统转动的角速度变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律公式知，两颗恒星正在缓慢靠近，则双星之间引力变大，A正确； B．对星，，对星，，每颗星的加速度均变大，B错误； C．由双星系统的两颗星的周期相等，万有引力提供向心力，可以得到 整理得到 知双星系统周期变小，C错误； D．由，知转动的角速度变大，D正确。 故选AD 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】（1）B （2）1：2 （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，传动皮带调至第三层塔轮，二者的角速度不同，小球的半径和质量相同，故探究向心力的大小与角速度的关系。 故选B。 【小问2详解】 传动皮带套在塔轮第二层，根据可知两球的角速度之比为 圆周运动的半径之比为 根据可知向心力之比为 【小问3详解】 加大手柄转速，左右两塔轮转动的角速度之比不变，半径、及小球的质量不变，故向心力的大小之比不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。 故选C。 12. 如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，A、B、C、D是轨迹上的四个点，同时传感器也记录了小球从A到B的运动时间为T，已知方格的边长为L，回答下列问题： （1）小球的初速度为___________（用题中已知物理量表示）。 （2）A点___________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。 （3）计算得出重力加速度g =________。（用题中已知物理量表示）。 （4）图丙是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹，图线②所对应的平抛运动的初速度___________（选填“较小”或“较大”）。 【答案】（1） （2）是 （3） （4）较小 【解析】 【小问1详解】 水平方向由匀速直线运动可知 解得小球的初速度为 【小问2详解】 ABC三点竖直方向的位移之比为2L:6L:10L=1:3:5，可知A点是平抛运动的起点。 【小问3详解】 竖直方向 解得 【小问4详解】 由图像可知，下落相同高度时②的水平位移较小，根据可知图线②所对应的平抛运动的初速度较小。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。要求每题写出解题过程，只有答案没有过程概不给分。 13. 小李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=0.1kg的小球，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点A时，绳恰好断掉，如题图所示。已知握绳的手离地面高度为0.4m，手与球之间的绳长为0.2m，绳断瞬间速度为4m/s，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后，小球落地点与抛出点A的水平距离； （2）绳断前瞬间承受的拉力F大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）绳断后，小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 解得 小球落地点与抛出点A的水平距离为 （2）绳断前瞬间，根据牛顿第二定律可得 可得绳断前瞬间承受的拉力大小为 14. 为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，在不考虑自转的情况，求：（以下结果均用字母表达即可） （1）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度； （2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度； （3）假设“高锟星”为一均匀球体，试求“高锟星”的平均密度（球体积V= πR3）． 【答案】（1） (2) (3) 【解析】 【详解】（1）设高锟星的质量为，其近地卫星的质量为m，该卫星贴着高锟星做匀速圆周运动 根据万有引力提供向心力可得： 由因为在高锟星表面重力和万有引力相等，即： 解得卫星环绕高锟星运行的第一宇宙速度为 （2）设该卫星质量为，轨道半径为r， 则： 又在高锟星表面满足： 而轨道半径 联立解得卫星距地面高度 （3）在高锟星表面处有：，得： 则密度 【点晴】（1）根据高锟星的近地环绕卫星，可求出该卫星运行的第一宇宙速度； （2）根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力，求出卫星的轨道半径，从而得出卫星距离地面的高度； （3）结合“高锟星”的质量，求出密度的大小 15. 如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道的右侧有一面竖直的墙，一质量为的物块（视为质点）从水平地面获得一瞬时速度，沿半圆轨道恰好到达最高点，打在竖直墙面上的点。已知半圆轨道的半径为，最低点与墙面之间的水平距离为，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）物块恰好通过最高点时速度的大小； （2）物块打在墙上时速度方向与墙面所成的夹角； （3）若增大物块在水平面的初速度，当物块再次运动到最高点时对轨道的压力为，最后打在墙面上的点（图中未标出），则之间的距离是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块恰能运动到最高点，有 解得 （2）滑块离开N点后做平抛运动，由平抛运动规律，有 解得 又 且 联立解得 即 （3）若滑块在N点时对轨道的压力为，则 解得 由平抛运动规律，有 解得 A点与N点的高度差 又P点与N点的高度差 则P、A的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 六安二中河西校区2025年春学期高一年级期中考试 物理试卷 时间：75分钟 满分：100分 命题人：尹沛炜 审题人；赵永松 一、单选题：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. 下列关于物理学史的说法中正确的是（　　） A. 在牛顿之前，亚里士多德、伽利略、笛卡尔等人就有了对力和运动正确认识 B. 伽利略所处的时代不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具 C. 牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量 D. 开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律 2. 如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为30°和60°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（　　） A. 3：4 B. 4：3 C. 1：3 D. 3：1 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度相等 4. 在某星球表面以初速度竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，该物体由抛出到落回抛出点的时间为t，已知该星球的直径为D，万有引力常量为G，则可推算出这个星球为质量为    A B. C. D. 5. 如图所示，质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG分别为（　　） A. 0 mgH B. －mgh mg(h+H) C. －mgh mgh D. mgh mg(h+2H) 6. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其v﹣t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是 A. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N B. 汽车在前5s内的牵引力为4.6×103N C. 汽车的额定功率为60kW D. 汽车的最大速度为20m/s 7. 如图所示，一轻绳跨过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定，开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现静止释放B，A向上运动，经过K点时细线与竖直杆成θ角，此时A、B的速度大小分别为vA、vB，Q点位置与O等高，不计一切摩擦，B球未落地，则（　　） A. B. C. 物块A上升过程中，绳中弹力始终小于B的重力 D. 当物块A上升到与滑轮等高点Q时，B的速度最大 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　) A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B. B的向心力等于A的向心力大小 C. 盘对B的摩擦力大小是B对A的摩擦力大小的2倍 D. 若B相对圆盘先滑动，则A、B间的动摩擦因数μA小于盘与B间的动摩擦因数μB 9. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　） A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0 B. 小球能够通过最高点时的最小速度为 C. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg D. 如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 10. 如图所示，宇宙中一对年轻的双星，在距离地球16万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。则以下说法中正确的是（　　） A. 双星之间引力变大 B. 每颗星的加速度均变小 C. 双星系统周期逐渐变大 D. 双星系统转动角速度变大 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 12. 如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，A、B、C、D是轨迹上的四个点，同时传感器也记录了小球从A到B的运动时间为T，已知方格的边长为L，回答下列问题： （1）小球的初速度为___________（用题中已知物理量表示）。 （2）A点___________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。 （3）计算得出重力加速度g =________。（用题中已知物理量表示）。 （4）图丙是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹，图线②所对应的平抛运动的初速度___________（选填“较小”或“较大”）。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。要求每题写出解题过程，只有答案没有过程概不给分。 13. 小李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=0.1kg的小球，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点A时，绳恰好断掉，如题图所示。已知握绳的手离地面高度为0.4m，手与球之间的绳长为0.2m，绳断瞬间速度为4m/s，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。求： （1）绳断后，小球落地点与抛出点A的水平距离； （2）绳断前瞬间承受的拉力F大小。 14. 为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，在不考虑自转的情况，求：（以下结果均用字母表达即可） （1）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度； （2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度； （3）假设“高锟星”为一均匀球体，试求“高锟星”平均密度（球体积V= πR3）． 15. 如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道的右侧有一面竖直的墙，一质量为的物块（视为质点）从水平地面获得一瞬时速度，沿半圆轨道恰好到达最高点，打在竖直墙面上的点。已知半圆轨道的半径为，最低点与墙面之间的水平距离为，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）物块恰好通过最高点时速度的大小； （2）物块打在墙上时速度方向与墙面所成的夹角； （3）若增大物块在水平面的初速度，当物块再次运动到最高点时对轨道的压力为，最后打在墙面上的点（图中未标出），则之间的距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$