精品解析：江苏扬州市邗江区2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年度第二学期期中调研试题 高一物理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟 第Ⅰ卷（选择题 共44分） 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 某计算机硬磁盘的圆形磁道如图所示，电动机使盘面匀速转动。图中A点和B点具有相同的物理量是（　　） A. 角速度大小 B. 线速度大小 C. 线速度方向 D. 加速度大小 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．A点和B点同轴转动，所以A点和B点的角速度大小相等；根据， 可知A点线速度大于B点线速度，且两点线速度方向不相同，故A正确，BC错误； D．根据， 可知A点加速度大于B点加速度，故D错误。 故选A。 2. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。已知水星公转的轨道半径约为0.7AU，则水星公转的周期约为（　　） A. 0.3年 B. 0.6年 C. 0.9年 D. 1.2年 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律可得 可得水星公转的周期为 故选B。 3. 我国天宫空间站在距地球表面约400km高度做匀速圆周运动，宇航员经常在里面做一些有趣的实验，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 B. 空间站内物体受到地球的万有引力充当其做圆周运动的向心力 C. 在空间站内不能使用弹簧测力计测量力的大小 D. 空间站的运行周期大于同步卫星的运行周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度v=7.9km/s，是近地卫星的环绕速度，也是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度。根据 可得 天宫空间站轨道半径大于地球半径，所以其运行速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．天宫空间站在距地球表面约400km高度做匀速圆周运动，空间站内物体受到地球的万有引力充当其做圆周运动的向心力，故B正确； C．在空间站内，弹簧测力计可以用来测量力的大小，比如测量拉力等，只是不能用弹簧测力计测量物体的重力，因为物体处于完全失重状态，故C错误； D．根据 可得 同步卫星的轨道半径大于天宫空间站的轨道半径，所以空间站的运行周期小于同步卫星的运行周期，故D错误。 故选B 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，以便达到让衣物脱水的目的。假设湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 衣物在最低点时处于失重状态 B. 衣物通过最高点和最低点时线速度相同 C. 衣物在最低点时比最高点时脱水效果更好 D. 减小滚筒转动的转速，脱水效果更好 【答案】C 【解析】 【详解】A．衣物在最低点时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； B．衣物通过最高点和最低点时线速度大小相等，方向不同，故B错误； C．衣物在最低点时，以水为对象，根据牛顿第二定律可得 衣物在最高点时，以水为对象，根据牛顿第二定律可得 可知衣物在最低点时，水需要的附着力更大，更容易做离心运动，所以衣物在最低点时比最高点时脱水效果更好，故C正确； D．增大滚筒转动的转速，则水所需的向心力增大，水更容易做离心运动，脱水效果更好，故D错误。 故选C。 5. 沿倾角为α的斜面上推一个质量为m的物体，恒定推力F与斜面平行，物体由静止开始，上升的高度为h，在此过程中，F对物体做功的大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】上升的高度为h，则物体的位移大小为 F对物体做功为 故选D。 6. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. 1:9 B. 9:1 C. 1:81 D. 81:1 【答案】B 【解析】 【详解】设月球质量为M，则地球质量为81M，飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为r2，由于地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，根据万有引力得 解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 7. 如图所示，几位自行车运动员正在倾斜的弯道上骑车做匀速圆周运动，若圆周运动的轨道在同一水平面内，运动员连同各自的自行车均可视为质点，倾斜弯道可视为斜面，下面说法正确的是（　　） A. 质点所受支持力竖直向上 B. 质点处于平衡状态 C. 质点的向心加速度方向沿斜面向下 D. 设计成内低外高的赛道可防止运动员因速度过快而发生侧滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点所受支持力垂直斜面向上，故A错误； B．质点做匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，不是处于平衡状态，故B错误； C．质点在水平面做匀速圆周运动，所以质点的向心加速度方向处于水平方向指向圆心，故C错误； D．设计成内低外高的赛道，可利用重力和支持力的合力提供向心力，防止运动员因速度过快而发生侧滑，故D正确。 故选D。 8. “神舟”十七号载人飞船与核心舱对接过程如图所示。“神舟”十七号飞船先在轨道Ⅰ上做圆周运动，在M点变轨后，沿椭圆轨道Ⅱ运动，在N点再次变轨与核心舱对接，此后一起在圆轨道Ⅲ上运动，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ上经过M点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过M点的加速度 B. 飞船在轨道Ⅱ上经过N点的速度大于在轨道Ⅲ上经过N点的速度 C. 飞船在轨道Ⅱ上经过M点的速度小于N点的速度 D. 相等时间内，在轨道Ⅲ上飞船与地心连线扫过面积等于在轨道Ⅰ上扫过的面积 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得 可知飞船在轨道I上经过M点时的加速度等于在轨道II上经过M点时的加速度，故A正确； B．根据变轨原理，飞船在轨道II上经过N点时需加速做离心运动进入轨道Ⅲ，飞船在轨道II上经过N点时的速度小于在轨道Ⅲ上经过N点时的速度，故B错误； C．根据开普勒第二定律，飞船在轨道II上经过M点的速度大于N点的速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，相等时间内飞船与地心连线扫过面积相等是指在同一个轨道上，故D错误。 故选A。 9. 小汽车在平直轨道上由静止开始启动，汽车的功率保持不变，启动过程受到的牵引力F随时间t变化的关系图像如图所示，若汽车所受阻力恒定，则在启动过程中（　　） A. 汽车在0~10s内做匀加速运动 B. 汽车在10s以后做匀加速运动 C. 汽车所受阻力为10N D. 如果此汽车在同样道路采用恒定加速度的启动方式，可以提高汽车最终的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，汽车在0~10s内，汽车的牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误； BC．由题图可知，汽车在10s以后牵引力保持不变，且等于阻力，汽车做匀速直线运动，可知汽车所受阻力为10N，故B错误，C正确； D．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 如果此汽车在同样道路采用恒定加速度的启动方式，汽车最终的速度保持不变，故D错误。 故选C。 10. 如图所示为背越式跳高过程的分解图，对于选手从起跳到落在垫子的全过程，下列说法正确的是（　　） A. 选手的重力势能一直在增大 B. 起跳速度越大，选手在最高点重力的瞬时功率越大 C. 起跳速度越小，选手在最高点机械能越小 D. 选手落到垫子并将垫子压到最紧的过程中，垫子的弹性势能先变大后变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．选手的高度先变大后变小，所以选手的重力势能先增大后减小，故A错误； B．选手在最高点时，竖直分速度为0，所以选手在最高点重力的瞬时功率一直为0，与起跳速度无关，故B错误； C．起跳速度越小，选手起跳时的机械能越小，则选手在最高点机械能越小，故C正确； D．选手落到垫子并将垫子压到最紧过程中，垫子的弹性势能一直在增大，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面体的两侧面与水平面平滑连接，两小木块同时从斜面体的顶端由静止下滑，最终停在水平面上。已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，不计木块从斜面底端进入水平面时的能量损失。下列描述木块速度大小v随时间t变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设斜面倾角为，斜面高度为，小木块在斜面下滑过程，根据牛顿第二定律可得 可知斜面倾角越大，小木块的加速度越大，图像对应的斜率越大； 小木块从顶端静止下滑到底端过程，根据运动学公式可得 可知斜面倾角越大，小木块到达底端时的速度大小越大；又 可得 可知斜面倾角越大，小木块在斜面滑行的时间越短； 小木块在水平面滑行过程，根据牛顿第二定律可得 可知两小木块在水平面上运动时做减速运动的加速度大小相等，即对应的图像的斜率相等。 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题 共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 图1是一款能显示转速的多功能转动平台。正六边形螺母在转盘上做圆周运动，某兴趣小组的同学利用该平台研究向心力与转速的关系，重力加速度为g。 （1）仅将质量为m的螺母置于水平转盘上，调节平台，螺母随转盘缓慢转动，螺母受到的_______（选填“静摩擦力”、“支持力”或“重力”）充当其做圆周运动的向心力。 （2）然后在螺母上固定一个无线力传感器（质量不计），并用轻绳连接传感器与转轴。螺母和转盘之间的动摩擦因数为μ，调节装置使螺母随转盘做匀速圆周运动，力传感器示数为F，由受力分析可知螺母在此运动中受到的合力F0=____________（用F、m、μ、g及相关参量表示）。随后再测量出螺母做圆周运动的半径为R，读出平台转速n。 （3）调节平台转速，测出多组数据并在坐标纸中描出实验点，作出F0-x和F-x图像，如图2和图3所示。为了更好地研究向心力与转速的关系，图2和图3中的横坐标x应选择_______（选填“n”、“”、“n2”或“”）。 （4）某同学想借助（3）的F-x图像更准确地测量μ。 ①图3中直线的斜率为k，纵坐标截距的绝对值为b，则μ=_______（用题目给出的参量表示）。 ②若在平台加速转动时，就进行测量，则μ的测量值_______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。请简述理由：______________________________________________。 【答案】（1）静摩擦力 （2） （3）n2 （4） ①. ②. 偏小 ③. 转台加速转动时，静摩擦力会有沿切线方向的分力用以增加螺母的速率 【解析】 【小问1详解】 仅将质量为m的螺母置于水平转盘上，调节平台，螺母随转盘缓慢转动，螺母受到的静摩擦力充当其做圆周运动的向心力。 【小问2详解】 根据受力分析可知螺母在此运动中受到的合力 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 又 联立解得 故图2和图3中的横坐标x应选择。 【小问4详解】 ①[1]根据牛顿第二定律有 又 联立解得 可知 解得 ②[2]偏小； [3]原因是：转台加速转动时，静摩擦力会有沿切线方向的分力用以增加螺母的速率，使得动摩擦因数的测量值偏小。 13. 某游乐园的摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，其半径为R=10m。一位质量为m=50kg的乘客坐在摩天轮的坐椅上，重力加速度g=10m/s2。试求： （1）当摩天轮的运行速率为6m/s时，乘客在最低点时坐椅对他的支持力大小； （2）为使乘客在最高点恰好不脱离坐椅，摩天轮的最大运行速率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 乘客在最低点时，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问2详解】 为使乘客在最高点恰好不脱离坐椅，支持力恰好为零，则有 解得 14. 两段斜面AB和BC连接成V字形，连接点B处可以视作一段极短的光滑圆弧，两段斜面长度均为L=1m，倾角α=37°，一质量为1kg的小物块（可视为质点）从AB段斜面顶端由静止开始运动，小物块与AB和BC段动摩擦因数均为0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。试求： （1）小物块第一次到达B点时的速率； （2）小物块在两段斜面上运动的总路程。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小物块第一次从A点运动到B点，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 小物块多次往返运动后，最终停止在B点，根据动能定理有 解得 15. 2025年1月29日，科学家发现了行星HD 20794 d，它距离地球约20光年。假设该行星是半径为R的均匀密度球体，其质量为M。引力常量为 G，试求： （1）该行星表面重力加速度g； （2）若该行星的一颗卫星在距其表面高度为3R 的圆形轨道上运行，求卫星运行的线速度大小 ； （3）假设该行星内部存在一条穿过球心的狭窄隧道，如图所示，探测器质量为m，可在隧道内运动，探测器在隧道内距离行星球心的距离为x（）时，推导其受到的引力大小F随x的变化关系式。（已知均匀球壳对壳内物体的引力为0） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设星球表面有质量为的物体，若不考虑自转影响，则有 解得 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力有 解得 【小问3详解】 行星内部引力由半径为x的球体质量提供，该部分质量为 根据 联立解得 16. 如图所示，水平地面上固定一个倾角θ=30°的斜面体（顶端固定有小滑轮），一根细线绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量为M=3kg的物块相连，另一端与质量m=2kg的小球连接。初始时刻，物块在斜面底端，用手控制住物块，使系统保持静止，此时小球距地面高度为h，松手后，小球竖直向下运动，速率为2m/s时接触地面，且着地后立即静止在落地点。斜面足够长，忽略一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，试求： （1）小球初始时刻距地面的高度h； （2）物块从斜面底端上升到最高点过程中，细线对物块做的功； （3）若物块上升到最高点后，沿斜面返回到某一位置时，细线突然拉紧，物块的速率瞬间减少一半，随后物块和细绳一起运动。在细线拉紧的瞬间，求物块和小球组成的系统损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球和物块组成的系统，根据机械能守恒可得 代入数据解得 【小问2详解】 物块从斜面底端向上运动，直到小球落地过程，根据动能定理可得 解得 小球落地后，物块继续上升过程中，细线不再做功，则物块从斜面底端上升到最高点过程中，细线对物块做的功为 【小问3详解】 根据题意可知，细绳拉紧前一瞬间，物块速率为2m/s，细线突然拉紧后瞬间，速率变为1m/s；根据能量守恒可得，物块和小球组成的系统损失的机械能为 代入数据解得 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调研试题 高一物理 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟 第Ⅰ卷（选择题 共44分） 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 某计算机硬磁盘的圆形磁道如图所示，电动机使盘面匀速转动。图中A点和B点具有相同的物理量是（　　） A. 角速度大小 B. 线速度大小 C. 线速度方向 D. 加速度大小 2. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用符号AU表示。已知水星公转的轨道半径约为0.7AU，则水星公转的周期约为（　　） A. 0.3年 B. 0.6年 C. 0.9年 D. 1.2年 3. 我国天宫空间站在距地球表面约400km高度做匀速圆周运动，宇航员经常在里面做一些有趣的实验，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 B. 空间站内物体受到地球的万有引力充当其做圆周运动的向心力 C. 在空间站内不能使用弹簧测力计测量力的大小 D. 空间站的运行周期大于同步卫星的运行周期 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，以便达到让衣物脱水的目的。假设湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 衣物在最低点时处于失重状态 B. 衣物通过最高点和最低点时线速度相同 C. 衣物在最低点时比最高点时脱水效果更好 D. 减小滚筒转动的转速，脱水效果更好 5. 沿倾角为α的斜面上推一个质量为m的物体，恒定推力F与斜面平行，物体由静止开始，上升的高度为h，在此过程中，F对物体做功的大小是（　　） A. B. C. D. 6. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. 1:9 B. 9:1 C. 1:81 D. 81:1 7. 如图所示，几位自行车运动员正在倾斜的弯道上骑车做匀速圆周运动，若圆周运动的轨道在同一水平面内，运动员连同各自的自行车均可视为质点，倾斜弯道可视为斜面，下面说法正确的是（　　） A 质点所受支持力竖直向上 B. 质点处于平衡状态 C. 质点的向心加速度方向沿斜面向下 D. 设计成内低外高的赛道可防止运动员因速度过快而发生侧滑 8. “神舟”十七号载人飞船与核心舱对接过程如图所示。“神舟”十七号飞船先在轨道Ⅰ上做圆周运动，在M点变轨后，沿椭圆轨道Ⅱ运动，在N点再次变轨与核心舱对接，此后一起在圆轨道Ⅲ上运动，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ上经过M点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过M点的加速度 B. 飞船在轨道Ⅱ上经过N点的速度大于在轨道Ⅲ上经过N点的速度 C. 飞船在轨道Ⅱ上经过M点的速度小于N点的速度 D. 相等时间内，在轨道Ⅲ上飞船与地心连线扫过的面积等于在轨道Ⅰ上扫过的面积 9. 小汽车在平直轨道上由静止开始启动，汽车的功率保持不变，启动过程受到的牵引力F随时间t变化的关系图像如图所示，若汽车所受阻力恒定，则在启动过程中（　　） A. 汽车在0~10s内做匀加速运动 B. 汽车在10s以后做匀加速运动 C. 汽车所受阻力为10N D. 如果此汽车在同样道路采用恒定加速度的启动方式，可以提高汽车最终的速度 10. 如图所示为背越式跳高过程的分解图，对于选手从起跳到落在垫子的全过程，下列说法正确的是（　　） A. 选手的重力势能一直在增大 B. 起跳速度越大，选手在最高点重力的瞬时功率越大 C. 起跳速度越小，选手最高点机械能越小 D. 选手落到垫子并将垫子压到最紧的过程中，垫子的弹性势能先变大后变小 11. 如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面体的两侧面与水平面平滑连接，两小木块同时从斜面体的顶端由静止下滑，最终停在水平面上。已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，不计木块从斜面底端进入水平面时的能量损失。下列描述木块速度大小v随时间t变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题 共56分） 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 图1是一款能显示转速的多功能转动平台。正六边形螺母在转盘上做圆周运动，某兴趣小组的同学利用该平台研究向心力与转速的关系，重力加速度为g。 （1）仅将质量为m的螺母置于水平转盘上，调节平台，螺母随转盘缓慢转动，螺母受到的_______（选填“静摩擦力”、“支持力”或“重力”）充当其做圆周运动的向心力。 （2）然后在螺母上固定一个无线力传感器（质量不计），并用轻绳连接传感器与转轴。螺母和转盘之间的动摩擦因数为μ，调节装置使螺母随转盘做匀速圆周运动，力传感器示数为F，由受力分析可知螺母在此运动中受到的合力F0=____________（用F、m、μ、g及相关参量表示）。随后再测量出螺母做圆周运动的半径为R，读出平台转速n。 （3）调节平台转速，测出多组数据并在坐标纸中描出实验点，作出F0-x和F-x图像，如图2和图3所示。为了更好地研究向心力与转速关系，图2和图3中的横坐标x应选择_______（选填“n”、“”、“n2”或“”）。 （4）某同学想借助（3）的F-x图像更准确地测量μ。 ①图3中直线的斜率为k，纵坐标截距的绝对值为b，则μ=_______（用题目给出的参量表示）。 ②若在平台加速转动时，就进行测量，则μ的测量值_______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。请简述理由：______________________________________________。 13. 某游乐园的摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，其半径为R=10m。一位质量为m=50kg的乘客坐在摩天轮的坐椅上，重力加速度g=10m/s2。试求： （1）当摩天轮的运行速率为6m/s时，乘客在最低点时坐椅对他的支持力大小； （2）为使乘客在最高点恰好不脱离坐椅，摩天轮的最大运行速率。 14. 两段斜面AB和BC连接成V字形，连接点B处可以视作一段极短的光滑圆弧，两段斜面长度均为L=1m，倾角α=37°，一质量为1kg的小物块（可视为质点）从AB段斜面顶端由静止开始运动，小物块与AB和BC段动摩擦因数均为0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。试求： （1）小物块第一次到达B点时的速率； （2）小物块在两段斜面上运动的总路程。 15. 2025年1月29日，科学家发现了行星HD 20794 d，它距离地球约20光年。假设该行星是半径为R的均匀密度球体，其质量为M。引力常量为 G，试求： （1）该行星表面重力加速度g； （2）若该行星一颗卫星在距其表面高度为3R 的圆形轨道上运行，求卫星运行的线速度大小 ； （3）假设该行星内部存在一条穿过球心的狭窄隧道，如图所示，探测器质量为m，可在隧道内运动，探测器在隧道内距离行星球心的距离为x（）时，推导其受到的引力大小F随x的变化关系式。（已知均匀球壳对壳内物体的引力为0） 16. 如图所示，水平地面上固定一个倾角θ=30°的斜面体（顶端固定有小滑轮），一根细线绕过滑轮，一端与放在斜面上的质量为M=3kg的物块相连，另一端与质量m=2kg的小球连接。初始时刻，物块在斜面底端，用手控制住物块，使系统保持静止，此时小球距地面高度为h，松手后，小球竖直向下运动，速率为2m/s时接触地面，且着地后立即静止在落地点。斜面足够长，忽略一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，试求： （1）小球初始时刻距地面高度h； （2）物块从斜面底端上升到最高点过程中，细线对物块做的功； （3）若物块上升到最高点后，沿斜面返回到某一位置时，细线突然拉紧，物块的速率瞬间减少一半，随后物块和细绳一起运动。在细线拉紧的瞬间，求物块和小球组成的系统损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$