精品解析：河南省周口市鹿邑县高级中学校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

鹿邑县高级中学校2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试卷 （ 时间：75分钟 满分：100分 ） 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、选择题（共10题，共46分） （一）单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 一根粗细均匀的长直铁棒重600N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，则（　　） A. 铁棒的重力势能增加了150J B. 铁棒的重力势能增加了300J C. 铁棒的重力不做功 D. 上述说法均错误 2. 地球公转轨道的半径在天文学上叫作天文单位，用符号AU表示，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知海王星公转的轨道半径是，海王星的质量为地球质量的17倍，地球和海王星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 海王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度大小之比为 B. 海王星受到太阳的万有引力与地球受到太阳的万有引力大小之比为 C. 海王星的公转周期与地球的公转周期之比为 D. 根据题目条件可推算出地球与海王星的密度之比 3. 如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　） A. 甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D. 乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 4. 如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面处做斜抛运动，其运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是（　　） A. PA＝PC＞PB＝PD B. PA＝PC＝PD＞PB C. PA＝PB＝PC＝PD D. PA＞PC＝PD＞PB 5. 如图所示，两个互相垂直的平面a和b，其交线上的M点和N点有等量同种点电荷，O是MN的中点，A是平面a上的一点，B是平面b上的一点，AO和BO均垂直于MN，且，则（ ） A. A、B两点的电势相同，场强相同 B. A、B两点的电势不相同，场强相同 C. A、B两点的电势相同，场强不相同 D. A、B两点的电势不相同，场强不相同 6. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂金属验电箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，可能看到的现象是（　　） A. 只有M端验电箔张开，且M端带正电 B. 只有N端验电箔张开，且N端带负电 C. 两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D. 两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电 7. 关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（　　） A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加 B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少 C. 弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 D. 在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大 （二）单项选择题（每小题6分，共18分） 8. 修建高层建筑经常会用到塔式起重机，某塔式起重机某次提升质量为的建材（可视为质点），使得建材正在沿竖直方向以的速度向上做匀速直线运动，同时又使建材在水平方向上做匀加速运动，其水平方向的速度一时间关系图像如图甲所示（水平向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A. 内建材的加速度大小为 B. 末建材受到的合力大小为 C. 末建材的速度大小为 D. 建材的运动轨迹是图乙中的抛物线 9. 如图所示，质量一定的小球在光滑锥形漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，小球做圆周运动所需的向心力大小为，漏斗内壁对小球的作用力大小为，小球做圆周运动的线速度大小为，周期为，半径为，若越小，则下列说法正确的是（　　） A. 不变 B. 越大 C. 越大 D. 越小 10. 如图甲所示，配重式抛石机出现于战国初期，是围攻和防守要塞的重要器械。抛石机可简化为图乙，质量为的石块装在长臂末端的弹袋中，质量为的配重安装于短臂的末端，初始时长臂被固定，抛石机静止，杠杆与水平面的夹角。释放杠杆，配重下落，带动杠杆自由转动，当长臂转到竖直位置时，杠杆被制动而停止，石块以的速度被水平抛出。已知长臂的长度，不计一切摩擦和杠杆质量，取重力加速度大小。对于从释放杠杆到石块飞出的过程，下列说法正确的是（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力对石块做的功为 C. 短臂的长度为 D. 配重增加的动能为 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。 （1）实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是___。 A. 先①后② B. 先②后① C. ①和②同时进行 （2）根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做__________，为判断A球水平方向的运动特征，应测出__________________并做对比。 12. “研究平抛物体的运动”的实验装置简图如图甲所示。 （1）高中课外兴趣小组准备了以下实验器材：图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重锤线。实验过程还需要下列器材中的（　　） A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表 （2）关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑 C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放 （3）小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动 D. 曲线运动 （4）某同学拍摄小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图乙所示，图中小正方形的边长为8mm。从照片上分析，频闪照相的时间间隔T=___________s；小球做平抛运动的水平初速度大小是___________m/s，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了___________s。（此问g取10m/s²） 13. 在某次摩托车越野赛中，一选手驾驶摩托车以大小的速度匀速率通过半径的拱形桥。选手与摩托车的总质量，取重力加速度大小，选手与摩托车均视为质点。 （1）求摩托车通过拱形桥的角速度大小ω（结果可用分式表示）； （2）求摩托车通过桥顶时桥面对摩托车的支持力大小F； （3）若改变摩托车的速度，摩托车经过桥顶时恰好腾空，对桥面没有压力，求此时摩托车的速度大小。 14. 质量为的火车停在足够长的平直铁轨上，低速行驶时可认为所受阻力恒为，高速行驶时其阻力大小与行驶速率成正比，即，其中（未知）是与列车参数相关的比例常数。 （1）火车以速度低速行驶时，发动机的实际功率为，求此时火车的加速度； （2）某次测试时火车始终保持低速行驶，运动分为两个阶段。第一阶段火车受到大小为的恒定牵引力由静止启动，位移为时，火车发动机的实际功率正好等于额定功率，然后进入第二阶段；第二阶段发动机保持额定功率继续前进，已知两个阶段用时相等，第二阶段的末速度为初速度倍。求第二阶段火车的位移； （3）某次测试火车高速行驶的制动距离。已知火车匀速行驶的最大速度为，发动机的额定功率为。现关闭发动机，当火车在轨道上始终高速行驶至时，求此减速过程中行驶的距离。 15. 2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由“长征八号”遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。假设在未来的月球基地中，宇航员将小球从月球表面以初速度竖直向上抛出，上升的最高点离月球表面高度为（远小于月球半径），已知月球的质量为，引力常量为，不计月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的半径； （3）月球的“第一宇宙速度”大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鹿邑县高级中学校2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试卷 （ 时间：75分钟 满分：100分 ） 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、选择题（共10题，共46分） （一）单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 一根粗细均匀的长直铁棒重600N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，则（　　） A. 铁棒的重力势能增加了150J B. 铁棒的重力势能增加了300J C. 铁棒的重力不做功 D. 上述说法均错误 【答案】A 【解析】 【详解】铁棒的重心升高的高度 h=0.25m 铁棒增加的重力势能与参考平面无关，有 根据 可知重力对铁棒做功为-150J。故BCD错误，A正确。 故选A。 2. 地球公转轨道的半径在天文学上叫作天文单位，用符号AU表示，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知海王星公转的轨道半径是，海王星的质量为地球质量的17倍，地球和海王星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 海王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度大小之比为 B. 海王星受到太阳的万有引力与地球受到太阳的万有引力大小之比为 C. 海王星的公转周期与地球的公转周期之比为 D. 根据题目条件可推算出地球与海王星的密度之比 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据 可得 结合题目条件可知，海王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度大小之比为，万有引力大小之比为，选项A正确、B错误； C．根据开普勒第三定律可知 海王星的公转周期与地球的公转周期之比为 选项C错误； D．由于地球与海王星的半径之比未知，因此无法推算出地球与海王星的密度之比，选项D错误。 故选A。 3. 如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　） A. 甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D. 乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿I下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，A错误，B正确； CD．乙沿I下滑，开始时乙速度为0，到点时乙竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式可知重力瞬时功率先增大后减小，CD错误。 故选B。 4. 如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面处做斜抛运动，其运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是（　　） A. PA＝PC＞PB＝PD B. PA＝PC＝PD＞PB C. PA＝PB＝PC＝PD D. PA＞PC＝PD＞PB 【答案】B 【解析】 【详解】ACD三个球下落过程中，竖直方向做自由落体运动，则 ACD三个球落地瞬间竖直方向速度大小为 B球下落过程中，根据动能定理 解得 设斜面的倾角为，B球落地瞬间竖直方向速度大小为 小球落地的瞬间，其重力的功率为 可得 故选B。 5. 如图所示，两个互相垂直的平面a和b，其交线上的M点和N点有等量同种点电荷，O是MN的中点，A是平面a上的一点，B是平面b上的一点，AO和BO均垂直于MN，且，则（ ） A. A、B两点的电势相同，场强相同 B. A、B两点的电势不相同，场强相同 C. A、B两点的电势相同，场强不相同 D. A、B两点的电势不相同，场强不相同 【答案】C 【解析】 【详解】M、N两点的点电荷为等量同种点电荷，A、B两点离点电荷的距离相等，根据电势的叠加知A、B两点的电势相同，根据对称性知A、B两点的场强大小相等，由平行四边形定则知，A点场强方向沿直线OA，B点场强方向沿直线OB，即A、B两点的场强方向不同。 故选C。 6. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂金属验电箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，可能看到的现象是（　　） A. 只有M端验电箔张开，且M端带正电 B. 只有N端验电箔张开，且N端带负电 C. 两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电 D. 两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电 【答案】C 【解析】 【详解】使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，电子被排斥到N端，N端多电子带负电，M端少电子带正电，两端都带电，两端验电箔都张开，C正确，ABD错误。 故选C。 7. 关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（　　） A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加 B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少 C. 弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 D. 在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当弹簧始终处于压缩状态时，弹簧变长后弹性势能将减小，弹簧变短后弹性势能将增大，故AB错误； C．弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量有关，弹簧劲度系数k相同，弹簧拉伸时和压缩时形变量相等的情况下，两者弹性势能相等，故C错误； D．弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量有关，弹簧长度相同的弹簧，弹性势能不一定相同，在弹簧被拉伸的长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的弹性势能越大，故D正确。 故选D。 （二）单项选择题（每小题6分，共18分） 8. 修建高层建筑经常会用到塔式起重机，某塔式起重机某次提升质量为的建材（可视为质点），使得建材正在沿竖直方向以的速度向上做匀速直线运动，同时又使建材在水平方向上做匀加速运动，其水平方向的速度一时间关系图像如图甲所示（水平向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A. 内建材的加速度大小为 B. 末建材受到的合力大小为 C. 末建材的速度大小为 D. 建材的运动轨迹是图乙中的抛物线 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图甲，内建材的加速度大小 由牛顿第二定律可知末建材受到的合力大小 故A正确；B错误； C．末建材的水平分速度大小为、竖直分速度大小为，此时合速度大小为 故C正确； D．由于建材在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，因此建材的运动轨迹不可能是题图乙中的抛物线，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量一定的小球在光滑锥形漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，小球做圆周运动所需的向心力大小为，漏斗内壁对小球的作用力大小为，小球做圆周运动的线速度大小为，周期为，半径为，若越小，则下列说法正确的是（　　） A. 不变 B. 越大 C. 越大 D. 越小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设小球的质量为m，漏斗内壁的倾角为，对小球受力分析，如图 则向心力 与r无关。故A正确； B．漏斗内壁对小球的作用力 与无关。故B错误； C．由 可知，越小，越小。故C错误； D．根据 可知r越小，越小。故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，配重式抛石机出现于战国初期，是围攻和防守要塞的重要器械。抛石机可简化为图乙，质量为的石块装在长臂末端的弹袋中，质量为的配重安装于短臂的末端，初始时长臂被固定，抛石机静止，杠杆与水平面的夹角。释放杠杆，配重下落，带动杠杆自由转动，当长臂转到竖直位置时，杠杆被制动而停止，石块以的速度被水平抛出。已知长臂的长度，不计一切摩擦和杠杆质量，取重力加速度大小。对于从释放杠杆到石块飞出的过程，下列说法正确的是（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力对石块做的功为 C. 短臂的长度为 D. 配重增加的动能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．从释放杠杆到石块飞出的过程，石块增加的动能 增加的重力势能 因此石块增加的机械能为，石块受到的合力对石块做的功为，选项A错误、B正确； CD．配重和石块构成的系统机械能守恒，因此配重减少的机械能为，有 解得 或（舍去） 配重增加的动能 选项C错误、D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。 （1）实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是___。 A. 先①后② B. 先②后① C. ①和②同时进行 （2）根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做__________，为判断A球水平方向的运动特征，应测出__________________并做对比。 【答案】（1）B （2） ①. 自由落体运动 ②. A球相邻两位置的水平距离 【解析】 【小问1详解】 为了避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白，实验时，应先打开频闪仪，再用小锤击打弹性金属片。 故选B。 【小问2详解】 [1][2]根据任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做自由落体运动；A球在水平方向上做匀速直线运动，为判断出这一运动特点，要测出A球相邻两位置的水平距离。 12. “研究平抛物体的运动”的实验装置简图如图甲所示。 （1）高中课外兴趣小组准备了以下实验器材：图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重锤线。实验过程还需要下列器材中的（　　） A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表 （2）关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑 C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放 （3）小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动 D. 曲线运动 （4）某同学拍摄小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图乙所示，图中小正方形的边长为8mm。从照片上分析，频闪照相的时间间隔T=___________s；小球做平抛运动的水平初速度大小是___________m/s，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了___________s。（此问g取10m/s²） 【答案】（1）AC （2）BC （3）A （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 除所给器材外，还需要白纸，并且需要刻度尺测量距离。由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间，所以不需要天平、秒表。 故选AC。 【小问2详解】 A．为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A错误； BD．为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，以保证每次克服阻力做功相同，斜槽不需要光滑，故B正确，D错误； C．本实验中不需要平衡摩擦力，故C正确。 故选BC。 【小问3详解】 小球离开斜槽末端后，在水平方向上不受力的作用，做的是匀速直线运动。 故选A。 【小问4详解】 [1][2][3]竖直方向上则有 解得 小球做平抛运动的水平初速度大小是 小球在B点时竖直方向的速度 故小球到达B点在空中运动的时间 13. 在某次摩托车越野赛中，一选手驾驶摩托车以大小的速度匀速率通过半径的拱形桥。选手与摩托车的总质量，取重力加速度大小，选手与摩托车均视为质点。 （1）求摩托车通过拱形桥的角速度大小ω（结果可用分式表示）； （2）求摩托车通过桥顶时桥面对摩托车的支持力大小F； （3）若改变摩托车的速度，摩托车经过桥顶时恰好腾空，对桥面没有压力，求此时摩托车的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题知 解得 （2）根据牛顿第二定律与向心力公式有 解得 （3）经分析可知 解得 14. 质量为的火车停在足够长的平直铁轨上，低速行驶时可认为所受阻力恒为，高速行驶时其阻力大小与行驶速率成正比，即，其中（未知）是与列车参数相关的比例常数。 （1）火车以速度低速行驶时，发动机的实际功率为，求此时火车的加速度； （2）某次测试时火车始终保持低速行驶，运动分为两个阶段。第一阶段火车受到大小为的恒定牵引力由静止启动，位移为时，火车发动机的实际功率正好等于额定功率，然后进入第二阶段；第二阶段发动机保持额定功率继续前进，已知两个阶段用时相等，第二阶段的末速度为初速度倍。求第二阶段火车的位移； （3）某次测试火车高速行驶的制动距离。已知火车匀速行驶的最大速度为，发动机的额定功率为。现关闭发动机，当火车在轨道上始终高速行驶至时，求此减速过程中行驶的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设火车牵引力为，根据 根据牛顿第二定律 解得 （2）设火车第一阶段匀加速运动的时间为，末速度为，由动能定理得 由平均速度公式有 发动机的额定功率 第二阶段由动能定理得 解得 （3）火车额定功率时达到最大速度，则 对减速过程中的任意一段时间，由 即 累加可得 联立解得 15. 2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由“长征八号”遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。假设在未来的月球基地中，宇航员将小球从月球表面以初速度竖直向上抛出，上升的最高点离月球表面高度为（远小于月球半径），已知月球的质量为，引力常量为，不计月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度大小； （2）月球的半径； （3）月球的“第一宇宙速度”大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球做竖直上抛运动，利用逆向思维有 解得 （2）对月球表面质量为的物体有 结合上述解得 （3）设质量为的卫星绕月球表面做匀速圆周运动，则有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $