精品解析：天津市小站第一中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024-2025学年第二学期期中练习 高一年级物理试卷 一、选择题 1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(　　) A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等 B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间 D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值 2. 关于曲线运动，下列说法正确的（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 曲线运动速度大小一定变化 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 物体受到变力作用时就一定做曲线运动 3. 如图所示，跳台斜坡与水平面的夹角θ = 30°，滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出，经过2s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2，则运动员离开A点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，此过程中拉力做的功为（　　） A. 5000J B. 2500J C. J D. J 5. 如图所示，一辆质量为m=800kg的小汽车驶上圆弧半径R=40m的拱桥，g=10m/s2。若汽车到达桥顶时的速度v=10m/s，则小汽车对拱桥的压力大小（　　） A. 6×103N B. 1×104N C. 8×103N D. 7.8×103N 二、多选题 6. 放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 0~6s内拉力做功为90J B. 0~6s内物体位移大小为20m C. 0~6s内滑动摩擦力做功为-50J D. 滑动摩擦力的大小为5N 7. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其（　　） A. 角速度小于地球自转角速度 B 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期小于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 8. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（ ） A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 三、实验题 9. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是 。 A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法 （2）在一次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置， A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为1：9，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 A. 2: 1 B. 3: 1 C. 1: 3 D. 1: 2 10. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落。本实验探究的是A球_____（填“水平”或“竖直”）分运动的特点。 （2）该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放 D. 作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （3）在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系，M、N两点的坐标分别为（，）、（，），如图丙所示，可求出小球从M到N的时间间隔T=__________________，做平抛运动的初速度 ______________ 。(用、、重力加速度g表示) A. ， B. ， C. ， D. ， 四、计算题 11. 如图所示，将一个质量为的小球从水平地面O点正上方某处，以的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距，，不计空气阻力，求： （1）小球在空中运动的时间t； （2）抛出点距离水平地面的高度h； （3）落地时重力的瞬时功率。 12. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为r，自转周期为T，引力常量为，求： (1)该行星表面的重力加速度大小； (2)该行星的平均密度； (3)该行星的第一宇宙速度v； (4)如果该行星有一颗静止卫星，其距行星表面的高度h为多少？ 13. 如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道在点与水平面平滑连接，一个质量的小滑块（可视为质点）以一定的初速度从A点开始运动，经点进入圆轨道，沿圆轨道运动刚好通过最高点，落在水平面上的点。已知滑块与水平面的动摩擦因数，间的距离，重力加速度。求： （1）滑块通过点时的速度大小； （2）、间的距离的大小； （3）滑块在A点初速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第二学期期中练习 高一年级物理试卷 一、选择题 1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(　　) A. 开普勒认为行星绕太阳运行轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等 B. 太阳对行星引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间 D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：根据开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，可知行星在近日点的线速度大于行星在远日点的线速度，故A错误；太阳对行星的引力与地球对月球的引力都属于万有引力，故B错误；万有引力是普遍存在的，有质量的两物体间都存在万有引力，万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，故C错误；1798年，卡文迪许利用扭秤，采用微小量放大法，由实验测出了万有引力常量G的数值，证明了万有引力定律的正确，故D正确． 考点：开普勒行星定律，万有引力定律． 2. 关于曲线运动，下列说法正确的（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 曲线运动速度大小一定变化 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 物体受到变力作用时就一定做曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．曲线运动的速度方向时刻变化，说明存在加速度，因此合外力不可能为零，故A错误； B．曲线运动的速度方向变化，但大小可能不变（如匀速圆周运动），故B错误； C．平抛运动仅受重力，加速度恒为重力加速度，属于匀变速曲线运动，故C正确； D．若变力方向与速度方向共线，物体仍做直线运动（如变力作用下的直线加速或减速），故D错误。 故选C。 3. 如图所示，跳台斜坡与水平面的夹角θ = 30°，滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出，经过2s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2，则运动员离开A点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】运动员在竖直方向做自由落体运动，设A点与B点的距离为L，有 得 L = 40m 设运动员离开A点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有 Lcos30° = v0t 得 故选A。 4. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，此过程中拉力做的功为（　　） A. 5000J B. 2500J C. J D. J 【答案】B 【解析】 【详解】根据恒力做功公式得 故选B。 5. 如图所示，一辆质量为m=800kg的小汽车驶上圆弧半径R=40m的拱桥，g=10m/s2。若汽车到达桥顶时的速度v=10m/s，则小汽车对拱桥的压力大小（　　） A. 6×103N B. 1×104N C. 8×103N D. 7.8×103N 【答案】A 【解析】 【详解】在最高点，设拱桥对小车的支持力为F，由牛顿第二定律可知 解得 由牛顿第三定律可知，小汽车对拱桥的压力大小为6000N。 故选A。 二、多选题 6. 放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 0~6s内拉力做功90J B. 0~6s内物体的位移大小为20m C. 0~6s内滑动摩擦力做功为-50J D. 滑动摩擦力的大小为5N 【答案】C 【解析】 【详解】B．图线下方的面积表示位移，由甲图可得，内物体的位移大小为 故B错误； A．图线下方的面积表示拉力所做的功，由乙图可得 故A错误； D．2~6s内物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，满足 解得 故D错误； C．摩擦力所做的功为 C正确。 故选C。 7. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，则其（　　） A. 角速度小于地球自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期小于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD 【解析】 【详解】C．由 知，周期T与轨道半径的关系为 （恒量） 静止卫星的周期与地球的自转周期相同，但静止卫星的轨道半径大于“天舟一号”的轨道半径，则“天舟一号”的周期小于静止卫星的周期，也就小于地球的自转周期，选项C正确； A．由 知，“天舟一号”的角速度大于地球自转的角速度，选项A错误； B．由 知，线速度 而第一宇宙速度 则 v<v′ 选项B正确； D．设“天舟一号”的向心加速度为a，则 而 可知 a<g 选项D正确。 故选BCD 8. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（ ） A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有 代入数据得 则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N，故A错误，B正确； CD．在最低点，杆子表现为拉力，对于小球有 代入数据得 F=54N 故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 9. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是 。 A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法 （2）在一次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置， A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为1：9，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 A. 2: 1 B. 3: 1 C. 1: 3 D. 1: 2 【答案】（1）C （2）B 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，用到的实验方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 把两个质量相等的钢球放在A、C位置， A、C到塔轮中心距离相同，匀速转动手柄，标尺上的等分格显示左、右两个小球所受向心力的比值为，根据可知，左右塔轮的角速度之比为；由于左右塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，皮带连接的左、右塔轮半径之比为。 故选B。 10. 在“探究平抛运动的特点”的实验中： （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落。本实验探究的是A球_____（填“水平”或“竖直”）分运动的特点。 （2）该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是 。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放 D. 作图时，直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （3）在图乙的实验中，由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系，M、N两点的坐标分别为（，）、（，），如图丙所示，可求出小球从M到N的时间间隔T=__________________，做平抛运动的初速度 ______________ 。(用、、重力加速度g表示) A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】（1）竖直 （2）BC （3） ①. C ②. C 【解析】 【小问1详解】 用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球同时竖直下落，利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动，因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。 【小问2详解】 AC．为了保证每次小球抛出时的速度处于水平方向，小球每次都从斜槽上同一位置静止释放，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端必须水平，故B正确； D．作图时，应先舍弃偏离曲线较远的点，用平滑曲线将坐标纸上剩下的点用连接起来，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1][2]由题意可知，则有竖直方向根据 可得小球从M到N的时间间隔为 水平方向根据 可得小球做平抛运动的初速度为 故选C。 四、计算题 11. 如图所示，将一个质量为的小球从水平地面O点正上方某处，以的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距，，不计空气阻力，求： （1）小球在空中运动的时间t； （2）抛出点距离水平地面的高度h； （3）落地时重力的瞬时功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做平抛运动，水平方向有 可得小球在空中运动的时间 【小问2详解】 抛出点距离水平地面高度为 代入数据解得 【小问3详解】 落地时小球的竖直分速度为 则落地时重力的瞬时功率为 12. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为r，自转周期为T，引力常量为，求： (1)该行星表面的重力加速度大小； (2)该行星的平均密度； (3)该行星的第一宇宙速度v； (4)如果该行星有一颗静止卫星，其距行星表面的高度h为多少？ 【答案】(1) ；(2)；(3)；(4) 。 【解析】 【详解】(1) 设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：解得 (2) 对行星表面的物体m，有：，故行星质量 故行星的密度 (3) 对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律，有：，故第一宇宙速度为 (4) 静止卫星的周期与星球自转周期相同，为T，由牛顿第二定律，有 得静止卫星距行星表面高度 13. 如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道在点与水平面平滑连接，一个质量的小滑块（可视为质点）以一定的初速度从A点开始运动，经点进入圆轨道，沿圆轨道运动刚好通过最高点，落在水平面上的点。已知滑块与水平面的动摩擦因数，间的距离，重力加速度。求： （1）滑块通过点时的速度大小； （2）、间的距离的大小； （3）滑块在A点的初速度大小。 【答案】（）；（）；（） 【解析】 【分析】 【详解】（）因滑块恰好通过最高点，则 解得 （）滑块从点之后做平抛运动，则 ， 得 ， （）滑块从A运动到过程，列动能定理，有 代入数据求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$