精品解析：四川省资中县球溪高级中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题

四川省资中县球溪高级中学2024-2025学年高一下学期半期考试 物理试题 本试卷共6页。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用签字笔填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1 ~7题只有一个选项符合要求，第8 ~10题有多个选项符合要求。第1 ~7题每题4分，第8 ~10题全部选对的得6 分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 1. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来（　　） A. 牛顿 B. 哈雷 C. 开普勒 D. 卡文迪什 2. 雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　） ①风速越大，雨滴下落时间越长 ②风速越大，雨滴着地时速度越大 ③雨滴下落时间与风速无关 ④雨滴着地速度与风速无关 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 3. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的运动半径为R，角速度大小为ω，下列说法正确的是（ ） A. 运动周期为 B. 转速的大小为 C. 线速度大小 D. 向心加速度大小ωR 4. 如图所示，固定斜面倾角为θ，一个物块在与斜面平行的拉力F的作用下，沿斜面向上运动一段距离L，在此过程中，拉力F对物块做的功为（　　） A. FL B. FLsin θ C. FLcos θ D. FLtan θ 5. 如图所示，一根铁棒AB两端分别沿竖直墙壁和水平地面滑动，当铁棒滑到与竖直墙壁成θ角时，A端下滑的速度为v，则此时B端移动的速度为（　　） A. vsinθ B. C. vtanθ D. 6. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图，火星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，则火星与地球绕太阳做匀速圆周运动的周期之比约为（　　） A. 27：8 B. 8：27 C. D. 7. 如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与水平地面间的动摩擦因数为，g取。则（　　） A. 物体在F减为零之前一直做加速运动 B. 运动过程中推力做的功为400J C. 该物体所走位移为4米时获得的动能为120J D. 物体在运动过程中的加速度先增大后减小，最后保持不变 8. 如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体甲、乙，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则以下判断正确的是（　　） A. 甲物体空中运动时间更长 B. 甲物体的初速度更大 C. 甲物体落到斜面时的速度偏转角更大 D. 两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同 9. 如图所示，某同学到超市购物时，用大小恒为40N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力使购物篮以1m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，则（　　） A. 前进6s内拉力所做的功为240J B. 前进6s内重力所做的功为120J C. 前进6s内拉力的平均功率为20W D. 6s末拉力做功的瞬时功率为20W 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 二、实验题：本题共2小题，共15分。将正确的答案直接填在答题卡的横线上。 11. 图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制_________两个变量保持不变。（填选项前字母） A.质量和角速度 B.质量和半径 C.半径和角速度 （2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）； （3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描绘出了图线（图乙），若半径，则金属块的质量__________kg（结果保留2位有效数字）。 12. 在“研究小球平抛运动”的实验中： （1）某同学设计了如图甲的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板衔接，把两个完全相同的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明_______________。 （2）该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形方格的边长为L=4.9cm，A、B、C是小球的三个位置，取g＝9.80m/s2，照相机拍摄时每隔_____s曝光一次；小球做平抛运动的初速度v0=___m/s，小球运动到C点时的竖直分速度vcy=___m/s。（计算结果均保留2位有效数字） 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算过程，只有最后结果而没有过程的一律得零分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，用F = 8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，经过时间t=2s物体运动x = 8m到达B点。求： （1）拉力F在此过程中所做的功W ； （2）物体从A点运动B点过程中力F做功的平均功率为多大？ 14. 一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h，已知引力常量G、地球半径为R、地球的质量为M，不考虑球地球自转的影响。求： （1）地球对卫星的万有引力F的大小。 （2）此卫星绕地球作匀速圆周运动的线速度的大小； （3）此卫星绕地球作匀速圆周运动的加速度a的大小； 15. 如图所示，水平粗糙轨道AB长，动摩擦因数，AB与竖直半圆形轨道BC在B点相切。质量的小物块（可视为质点）以一定的初速度从水平轨道的A点向左运动，进入圆轨道后，沿圆轨道内侧做圆周运动，恰好到达最高点C，之后离开圆轨道做平抛运动，落在水平轨道上的D点。已知小物块在B点进入圆轨道瞬间速度，圆轨道半径，重力加速度，忽略空气阻力。求： （1）小物块初速度大小； （2）小物块从B点进入圆轨道瞬间对轨道压力的大小； （3）小物块的落点D与B点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省资中县球溪高级中学2024-2025学年高一下学期半期考试 物理试题 本试卷共6页。本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用签字笔填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1 ~7题只有一个选项符合要求，第8 ~10题有多个选项符合要求。第1 ~7题每题4分，第8 ~10题全部选对的得6 分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 1. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来（　　） A. 牛顿 B. 哈雷 C. 开普勒 D. 卡文迪什 【答案】D 【解析】 【详解】引力常量G最早是由英国物理学家卡文迪什通过实验较为准确测出。 故选D。 2. 雨滴由静止开始下落，遇到水平吹来的风，下述说法正确的是（　　） ①风速越大，雨滴下落时间越长 ②风速越大，雨滴着地时速度越大 ③雨滴下落时间与风速无关 ④雨滴着地速度与风速无关 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】B 【解析】 【详解】根据力的独立作用原理，雨滴下落时间只与竖直方向受力有关，与风速无关，①错误；③正确；风速越大，雨滴落地时水平速度越大，合速度越大，②③正确，ACD错误，B正确。 故选B。 3. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的运动半径为R，角速度大小为ω，下列说法正确的是（ ） A. 运动周期为 B. 转速的大小为 C. 线速度大小 D. 向心加速度大小ωR 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩天轮的运动周期为 故A正确； B．摩天轮转速的大小为 故B错误； C．摩天轮的线速度大小为 故C错误； D．摩天轮的向心加速度大小为 故D错误。 故选A。 4. 如图所示，固定斜面倾角为θ，一个物块在与斜面平行的拉力F的作用下，沿斜面向上运动一段距离L，在此过程中，拉力F对物块做的功为（　　） A. FL B. FLsin θ C. FLcos θ D. FLtan θ 【答案】A 【解析】 【详解】根据功的计算公式可得 故选A。 5. 如图所示，一根铁棒AB两端分别沿竖直墙壁和水平地面滑动，当铁棒滑到与竖直墙壁成θ角时，A端下滑的速度为v，则此时B端移动的速度为（　　） A. vsinθ B. C. vtanθ D. 【答案】D 【解析】 【详解】将A点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度为 vA∥=vcosθ 将B点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度 vB∥=vBsinθ 由于 vA∥=vB∥ 所以 故D正确，ABC错误。 故选D。 6. 2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图，火星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，则火星与地球绕太阳做匀速圆周运动的周期之比约为（　　） A. 27：8 B. 8：27 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】火星与地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3：2，根据开普勒第三定律有 可得 故选D。 7. 如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与水平地面间的动摩擦因数为，g取。则（　　） A. 物体在F减为零之前一直做加速运动 B. 运动过程中推力做的功为400J C. 该物体所走位移为4米时获得的动能为120J D. 物体在运动过程中的加速度先增大后减小，最后保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】AD．滑动摩擦力 当推力大于20N时，物体做加速度减小的加速运动，当推力减小到20N时，加速度为零；当推力小于20N时，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后，物体做匀减速运动直至停止，故A错误，D错误； B．F-x图线与横轴所围图形的面积表示推力做的功，则 故B错误； C．根据动能定理可得 其中 解得物体所走位移为4米时获得的动能为 故C正确。 故选C。 8. 如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体甲、乙，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则以下判断正确的是（　　） A. 甲物体空中运动时间更长 B. 甲物体的初速度更大 C. 甲物体落到斜面时的速度偏转角更大 D. 两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 因乙物体下落的高度较大，则乙物体空中运动时间更长，选项A错误； B．根据 甲的水平位移较大，时间较短，则甲的初速度更大，选项B正确； C．平抛运动速度偏转角满足 由上分析知乙落到斜面时竖直方向速度大，水平方向速度小，所以乙物体落到斜面时的速度偏转角更大，选项C错误； D．两个物体空中运动过程中只受重力作用，加速度相同，则两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同。选项D正确。 故选BD。 9. 如图所示，某同学到超市购物时，用大小恒为40N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力使购物篮以1m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，则（　　） A. 前进6s内拉力所做的功为240J B. 前进6s内重力所做的功为120J C. 前进6s内拉力的平均功率为20W D. 6s末拉力做功的瞬时功率为20W 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．前进6s内拉力所做的功为 位移为 解得J 平均功率为W，故A错误，C正确； B．由于重力始终与位移垂直，做功为零，故B错误； D．6s末拉力做功的瞬时功率为W，故D正确。 故选CD。 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．分析图甲，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，根据牛顿第二定律 又 ，，解得，所以小球A、B的角速度相等；由于圆周运动的半径不同，所以线速度大小不相同，故A正确，B错误； CD．分析图乙，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳上拉力为FT，则有， 解得，，所以小球C、D向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。 故选AC。 二、实验题：本题共2小题，共15分。将正确的答案直接填在答题卡的横线上。 11. 图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制_________两个变量保持不变。（填选项前字母） A.质量和角速度 B.质量和半径 C.半径和角速度 （2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）； （3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描绘出了图线（图乙），若半径，则金属块的质量__________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. ③. 0.18 【解析】 【详解】（1）[1]某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制质量和半径两个变量保持不变。 故选B。 （2）[2]现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度 （3）[3]根据 由图像可知 解得 m=0.18kg 12. 在“研究小球平抛运动”的实验中： （1）某同学设计了如图甲的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板衔接，把两个完全相同的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明_______________。 （2）该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形方格的边长为L=4.9cm，A、B、C是小球的三个位置，取g＝9.80m/s2，照相机拍摄时每隔_____s曝光一次；小球做平抛运动的初速度v0=___m/s，小球运动到C点时的竖直分速度vcy=___m/s。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 （2） ①. 0.10 ②. 1.5 ③. 2.9 【解析】 【小问1详解】 观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]竖直方向有 解得s [2]水平方向有 [2]根据匀变速直线运动规律有 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算过程，只有最后结果而没有过程的一律得零分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，用F = 8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，经过时间t=2s物体运动x = 8m到达B点。求： （1）拉力F在此过程中所做的功W ； （2）物体从A点运动B点过程中力F做功的平均功率为多大？ 【答案】（1）64J （2）32W 【解析】 【小问1详解】 拉力F做功为J 【小问2详解】 根据功率的公式有W 14. 一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h，已知引力常量G、地球半径为R、地球的质量为M，不考虑球地球自转的影响。求： （1）地球对卫星的万有引力F的大小。 （2）此卫星绕地球作匀速圆周运动的线速度的大小； （3）此卫星绕地球作匀速圆周运动的加速度a的大小； 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）地球对卫星的万有引力 （2）根据 解得 （3）根据 15. 如图所示，水平粗糙轨道AB长，动摩擦因数，AB与竖直半圆形轨道BC在B点相切。质量的小物块（可视为质点）以一定的初速度从水平轨道的A点向左运动，进入圆轨道后，沿圆轨道内侧做圆周运动，恰好到达最高点C，之后离开圆轨道做平抛运动，落在水平轨道上的D点。已知小物块在B点进入圆轨道瞬间速度，圆轨道半径，重力加速度，忽略空气阻力。求： （1）小物块初速度大小； （2）小物块从B点进入圆轨道瞬间对轨道压力的大小； （3）小物块的落点D与B点的距离。 【答案】（1）；（2）100N；（3）0.2m 【解析】 【详解】（1）从点到点，根据牛顿第二定律 解得加速度的大小 根据运动学公式 解得 （2）在B点，设轨道对小物块的支持力为，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可得小物块从B点进入圆轨道瞬间对轨道压力 联立解得 （3）小物块恰好到达最高C，在点根据牛顿第二定律 解得 小物块从点飞出后做平抛运动，竖直方向 水平方向 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $