精品解析：四川省巴中市南江中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题

南江中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题 一、单项选择题（本题包括7小题，每题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意．） 1. 下列说正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向 B. 牛顿总结出了行星运动的三大规律 C. 卡文迪什发现了万有引力定律 D. 做圆周运动的物体受到向心力的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向，故A正确； B．开普勒总结出了行星运动的三大规律，故B错误； C．牛顿总结了万有引力定律，卡文迪什测出了万有引力常量，故C错误； D．向心力是效果力，是由某个力、某个力的分力或其他几个力的合力提供，并非独立存在的力，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，质量为5kg的物体在斜向下、与水平方向成 37°角的力F作用下，沿水平面移动的距离x=5m，已知力F=10N，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F所做的功为（ ） A. 10J B. 20J C. 30J D. 40J 【答案】D 【解析】 【详解】根据功的定义式可知力F所做的功为 故选D。 3. 如图所示，一个质量为 m 的小球以初速度v0 水平抛出，在抛出过程中当小球速度方向与水平方向夹角为30°时，已知重力加速度为 g。重力的瞬时功率为（ ） A. mgv0 B. mgv0 C. mgv0 D. mgv0 【答案】B 【解析】 【详解】由几何关系 则此时重力的瞬时功率为 故选B。 4. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设此时A与B的速度分别为、，将A的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度，则有 可得 故选C。 5. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。在上，且距离是距离的两倍。则关于角速度、线速度、向心加速度的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】B．摩擦传动过程中，彼此接触的边缘点的线速度大小相等，则有，故B错误； A．根据线速度与角速度关系有， 其中 结合上述解得，故A错误； C．同轴转动时的角速度相等，则有 根据加速度的关系式有， 其中 解得，故C正确； D．根据加速度的关系式有 结合上述解得，故D错误。 故选C。 6. 已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球球心之间的距离为L，月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，引力常量为G，由以上条件可知（　　） A. 地球的质量为 B. 月球的质量为 C. 地球的密度为 D. 月球运动的加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．月球绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力 解得地球的质量为 又知地球的体积 则地球的密度为 故A错误，C正确。 B．根据万有引力定律而列出的公式可知月球质量将会约去，所以无法求出月球的质量，故B错误； D．月球绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力 解得月球运动的加速度为 故D错误。 故选C。 7. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是（　　） A. 物块第一次沿cd轨道上升的到d点 B. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为0N C. 物块最终将停在轨道上的b点 D. 物块最终将停在轨道上的c点 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题运动过程中，设半径为，段长度为，段上升高度为，由能量守恒知 代入得 故物块第一次沿轨道上升不到d点，A错误； B．物块第一次沿轨道上升到最高点时未到达d点，对轨道的压力为重力沿着半径方向的分力，小于重力，故物块第一次沿轨道上升到最高点时对轨道的压力不为0N，B错误； CD．设物块滑动次数为n，由能量守恒知 代入得 当物块第5次滑动到c时，消耗完所有能量，故物块最终停在轨道上的c点，C错误，D正确； 故选D。 二、多选题（每题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的0分） 8. 如图所示，a 为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c 为地球的静止卫星。下列关于 a、b、c 的说法中正确的是（ ） A. a、b、c 做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab ac aa B. b 卫星运行的线速度约等于7.9 km/s C. 在a、 b、c 中，c 的线速度最大 D. a、b、c 做匀速圆周运动的周期关系为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．a、c圆周运动的角速度相等，但a的半径小于c的速度，根据可知， 又根据得，故 故，故A正确； B．b 为地球的近地卫星，其运行的线速度约等于地球的第一宇宙速度，即，故B正确； C．a、c圆周运动的角速度相等，但a的半径小于c的速度，故c的线速度比a的大，又根据万有引力提供向心力有 得 故b的线速度比c的大，综合以上，b的线速度最大，故C错误； D．由题意可知， 根据万有引力提供向心力有 得 故 故a、b、c 做匀速圆周运动的周期关系为，故D错误。 故选AB。 9. 质量为m的物体从弹簧原长处由静止释放，当物体运动到最低点时，弹簧压缩量为h，重力加速度为g，则物体从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体的重力势能增加了mgh B. 合力对物体做的功是mgh C. 物体重力势能减少，物体的动能先增加后减少 D. 弹簧弹性势能增加了mgh 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．物体下降h后速度为零，则其重力势能减少了mgh，此过程物体和弹簧组成的整体，机械能守恒，则弹簧弹性势能增加了mgh，故A错误，D正确； B．由动能定理，合力对物体做的功为零，故B错误； C．物体重力势能减少，在弹簧对物体的弹力等于重力之前，物体所受合力均是竖直向下，则速度增加，弹力等于重力时，速度达到最大，弹力大于重力时，合力竖直向上，则物体速度减小，即物体的动能先增加后减少，故C正确。 故选CD。 10. 如图所示，一质量为2kg可视为质点的小物块自斜面上A点由静止开始下滑，斜面AB的倾角为37°，A、B间距离为2m，经1s运动到B点速度v1=4m/s，然后通过小段光滑的衔接弧面滑上与地面等高的传送带，传送带以6m/s的恒定速率顺时针运行，传送带左右两端间距离为9m，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，不计空气阻力和小物块在衔接弧面运动的时间，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块在传送带上运动的时间为s B. 小物块在传送带上因摩擦产生的热量为4J C. 小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为24J D. 若传送带以3m/s的恒定速率逆时针运行，其他条件不变，小物块从A点静止释放以后，在AB上运动的总路程为2.25m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小物块在传送带上加速的加速度大小为 小物块加速到与传送带共速通过的位移大小为 用时 小物块与传送带一起匀速运动的时间为 小物块在传送带上运动的时间为，故A正确； B．小物块在传送带上因摩擦产生的热量为，故B正确； C．小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为，故C错误； D．小物块由A点运动到B点的过程，由动能定理得 解得 经分析可知，小物块每次在传送带上运动过程的末速度与初速度大小相等，传送带对小物块做功为零，小物块最终将静止在B点，小物块在AB上运动的过程，根据能量守恒有 解得，故D错误。 故选AB。 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s²）： （1）乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中的OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则平抛物体的初速度大小为______m/s，小球在P点的速度大小应为______m/s。 【答案】（1）（b） （2） ①. 1 ②. 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，摄像头A拍摄的是水平方向上的运动，是匀速直线运动，拍摄的物体间距应该是均匀的；摄像头B拍摄的是竖直方向上的运动，故应该是间距均匀增大的点，摄像头A所拍摄的频闪照片为(b)。 【小问2详解】 [1]摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动，摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动，根据测得图乙(a)中OP距离h=45cm=0.45m，则由 解得 由(b)中OP距离x=30cm=0.3m，则 解得 [2]小球在P点竖直方向的速度大小 小球在P点的速度大小应为 12. 某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。 （1）下列操作正确的是___________。（填正确答案标号） A. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 B. 选择纸带时，应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带 C. 先接通电源后释放纸带 （2）该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，O点为打下的第一个点，A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打C点时重物的速度大小为___________。（结果保留三位有效数字） （3）已知重物的质量，当地的重力加速度大小，从打O点到打C点，重物重力势能的减少量___________J，动能的增加量___________J。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）C （2）2.15 （3） ①. 1.16 ②. 1.16 【解析】 【小问1详解】 A．在验证机械能守恒定律实验中阻力的影响越小越好，选择的重物的体积小较好，故A错误； B．根据实验需验证的关系 其中应是从静止开始下落的高度，而重物从静止开始下落的第一个0.02s (打点时间间隔)内所下落的高度为 因此，纸带上第一、二两点间的距离接近，表示在打第一个点的瞬时重物从静止开始下落，故B错误； C．为了避免开始打点前纸带就有了速度，所以要先接通电源后释放纸带，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 纸带上相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 【小问3详解】 [1]从打O点到打C点，重物重力势能的减少量 代入数据可得 [2] 动能的增加量 四、计算题（本题共3小题，共40分，解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不给分） 13. 质量m 3000kg 的汽车，发动机保持 P0 60kW 的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为vm 20m /s。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力 f 的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为v 10m/s时，加速度a的大小. 【答案】（1）3000N （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车达到最大速度时，F=f 则阻力 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 其中 解得a=1m/s2 14. 如图所示，A物体用板托着，离地高度h=5m，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=6.0kg，B物体质量m=4.0kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A着地后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，g取10m/s2。求： （1）A着地时，B的速度大小； （2）B物体在上升过程中离地面的最大高度。 【答案】（1） （2）6m 【解析】 【小问1详解】 将板抽走后，根据动能定理 解得 【小问2详解】 A落地后，B物体仅受重力，机械能守恒，设B物体还能上升的高度为，则 解得 B物体在上升过程中离地面的最大高度为 15. 科技助力北京冬奥：我国自主研发的“人体高速弹射装置”几秒钟就能将一名滑冰运动员从静止状态加速到指定速度，辅助滑冰运动员训练各种滑行技术。如图所示，某次训练，弹射装置在加速阶段将质量的滑冰运动员加速到速度后水平向右抛出，运动员恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入光滑圆弧轨道AB。运动员水平抛出点距A点的竖直高度，AB圆弧轨道的半径为，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道，长度为，水平轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为的半圆弧光滑轨道，C点是半圆弧光滑轨道的最高点，半圆弧光滑轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。取重力加速度，，.整个运动过程中将运动员简化为一个质点。 （1）求运动员水平抛出的速度； （2）求运动员经过B点时对轨道的压力大小； （3）若运动员恰好能通过C点，求MN轨道的动摩擦因数。 【答案】（1）8m/s；（2）2040N；（3）0.05 【解析】 【详解】（1）运动员经过A点时竖直方向速度为 解得 由于运动员恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入光滑圆弧轨道AB （2）从抛点到B，由动能定理得 由牛顿第二定律得 联立解得 由牛顿第三定律可知：运动员经过B点时对轨道的压力大小为 （3）运动员恰好能通过C点时重力恰好全部提供运动员在该位置的向心力，由牛第二定律得 从B到C由动能定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南江中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题 一、单项选择题（本题包括7小题，每题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意．） 1. 下列说正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向 B. 牛顿总结出了行星运动的三大规律 C. 卡文迪什发现了万有引力定律 D. 做圆周运动的物体受到向心力的作用 2. 如图所示，质量为5kg的物体在斜向下、与水平方向成 37°角的力F作用下，沿水平面移动的距离x=5m，已知力F=10N，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F所做的功为（ ） A. 10J B. 20J C. 30J D. 40J 3. 如图所示，一个质量为 m 的小球以初速度v0 水平抛出，在抛出过程中当小球速度方向与水平方向夹角为30°时，已知重力加速度为 g。重力的瞬时功率为（ ） A. mgv0 B. mgv0 C. mgv0 D. mgv0 4. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 5. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。在上，且距离是距离的两倍。则关于角速度、线速度、向心加速度的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球球心之间的距离为L，月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，引力常量为G，由以上条件可知（　　） A. 地球的质量为 B. 月球的质量为 C. 地球的密度为 D. 月球运动的加速度为 7. 如图，轨道abcd各部分均平滑连接，其中ab、cd段为光滑的圆弧，半径均为1m。bc段是粗糙水平直轨道，长为2m。质量为2kg、可视为质点的物块从a端静止释放，已知物块与bc轨道间的动摩擦因数为0.1，。下列说法正确的是（　　） A. 物块第一次沿cd轨道上升的到d点 B. 物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道的压力为0N C. 物块最终将停在轨道上的b点 D. 物块最终将停在轨道上的c点 二、多选题（每题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的0分） 8. 如图所示，a 为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c 为地球的静止卫星。下列关于 a、b、c 的说法中正确的是（ ） A. a、b、c 做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab ac aa B. b 卫星运行的线速度约等于7.9 km/s C. 在a、 b、c 中，c 的线速度最大 D. a、b、c 做匀速圆周运动的周期关系为 9. 质量为m的物体从弹簧原长处由静止释放，当物体运动到最低点时，弹簧压缩量为h，重力加速度为g，则物体从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体的重力势能增加了mgh B. 合力对物体做的功是mgh C. 物体重力势能减少，物体的动能先增加后减少 D. 弹簧弹性势能增加了mgh 10. 如图所示，一质量为2kg可视为质点的小物块自斜面上A点由静止开始下滑，斜面AB的倾角为37°，A、B间距离为2m，经1s运动到B点速度v1=4m/s，然后通过小段光滑的衔接弧面滑上与地面等高的传送带，传送带以6m/s的恒定速率顺时针运行，传送带左右两端间距离为9m，小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，不计空气阻力和小物块在衔接弧面运动的时间，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块在传送带上运动的时间为s B. 小物块在传送带上因摩擦产生的热量为4J C. 小物块在传送带上运动过程中传送带对小物块做的功为24J D. 若传送带以3m/s的恒定速率逆时针运行，其他条件不变，小物块从A点静止释放以后，在AB上运动的总路程为2.25m 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s²）： （1）乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中的OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则平抛物体的初速度大小为______m/s，小球在P点的速度大小应为______m/s。 12. 某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。 （1）下列操作正确的是___________。（填正确答案标号） A. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 B. 选择纸带时，应选第一、二个点间的距离接近5mm的纸带 C. 先接通电源后释放纸带 （2）该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，O点为打下的第一个点，A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打C点时重物的速度大小为___________。（结果保留三位有效数字） （3）已知重物的质量，当地的重力加速度大小，从打O点到打C点，重物重力势能的减少量___________J，动能的增加量___________J。（结果均保留三位有效数字） 四、计算题（本题共3小题，共40分，解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不给分） 13. 质量m 3000kg 的汽车，发动机保持 P0 60kW 的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为vm 20m /s。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力 f 的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为v 10m/s时，加速度a的大小. 14. 如图所示，A物体用板托着，离地高度h=5m，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态。已知A物体质量M=6.0kg，B物体质量m=4.0kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A着地后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，g取10m/s2。求： （1）A着地时，B的速度大小； （2）B物体在上升过程中离地面的最大高度。 15. 科技助力北京冬奥：我国自主研发的“人体高速弹射装置”几秒钟就能将一名滑冰运动员从静止状态加速到指定速度，辅助滑冰运动员训练各种滑行技术。如图所示，某次训练，弹射装置在加速阶段将质量的滑冰运动员加速到速度后水平向右抛出，运动员恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入光滑圆弧轨道AB。运动员水平抛出点距A点的竖直高度，AB圆弧轨道的半径为，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道，长度为，水平轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为的半圆弧光滑轨道，C点是半圆弧光滑轨道的最高点，半圆弧光滑轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。取重力加速度，，.整个运动过程中将运动员简化为一个质点。 （1）求运动员水平抛出的速度； （2）求运动员经过B点时对轨道的压力大小； （3）若运动员恰好能通过C点，求MN轨道的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $