精品解析：黑龙江省牡丹江市第三高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

2024--2025学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 考试时间：60分钟　分值：100分 一、单项选择题（每小题的四个选项中只有一个选项正确，每题3分，共36分） 1. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 线速度大小不变，方向时刻改变 B. 角速度与半径成反比 C. 向心加速度始终不变 D. 向心力是恒力 【答案】A 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动中，线速度的大小不变，方向始终沿切线方向并随位置改变，故A正确； B．角速度与半径的关系为ω =，当线速度v一定时，角速度才与半径成反比，故B错误； C．向心加速度的大小a =不变，但方向始终指向圆心，方向不断变化，因此向心加速度是变化的，故C错误； D．向心力的方向始终指向圆心，方向不断变化，因此向心力是变力而非恒力，故D错误。 故选A。 2. 质量为1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，绳长0.5m，角速度4rad/s，绳的拉力为（　　） A. 2N B. 4N C. 8N D. 16N 【答案】C 【解析】 【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，绳的拉力提供向心力。根据向心力公式有 代入数据得 故选C。 3. 如图是大型游乐装置“大摆锤”的简化图，摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若段与段的距离之比为3∶2，下列说法正确的是（　　） A. 的线速度大小之比为 B. 的角速度大小之比为 C. 的向心加速度大小之比为 D. 的向心加速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知做同轴转动，角速度相等，即角速度之比为，根据可知的线速度大小之比为，故A正确，B错误； CD．根据可知的向心加速度大小之比为，故CD错误。 故选A。 4. 如图是汕尾市城区某环岛交通设施，路面水平，通过路口的车辆都按照逆时针方向行进。假设某时甲、乙两车匀速通过环形路段，甲行驶在内侧，乙行驶在外侧，它们转弯时线速度大小相等，设甲所在车道的轨道半径为，乙所在车道的轨道半径为。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取，则关于此过程中两汽车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 乙车的最大速度可以达到 B. 当乙车的速度大于时，可能会撞上甲车 C. 两车的角速度大小相等 D. 向心加速度大小： 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙汽车转弯的半径为，乙车受到的最大静摩擦力提供向心力，则有 解得 故A错误； B．当乙车速度大于时，乙车会做离心运动，往弯道外侧移动，不会撞上甲车。故B错误； C．由于题中已知二者线速度大小相等 由于，根据可知二者角速度大小关系 故C错误： D．根据公式可知二者向心加速度大小关系为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一小球（视为质点）置于内壁光滑正方体盒子内，盒子的边长略大于小球的直径，盒子在竖直平面内做周期为T的匀速圆周运动。重力加速度大小为g。若当盒子通过最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力，则盒子做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】盒子与小球之间恰好无作用力，说明此时重力恰好提供向心力，有 解得 故选B。 6. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，下列说法正确的（　　） A. 行星在a点的速率大于c点 B. 行星在a点的加速度小于c点 C. 行星运动的周期与地球公转周期相同 D. 开普勒第二定律说明由a向b运动速率不断增大 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据开普勒第二定律可知，行星在a点的速率大于c点，由a向b运动速率在不断减小，故A正确，D错误； B．根据牛顿第二定律有 可见行星在a点的加速度大于c点，故B错误； C．根据开普勒第三定律 周期与半长轴或半径有关，行星运动的周期与地球公转周期不一定相同，故C错误； 故选A。 7. 关于静止卫星，下列说法中错误的是（　　） A. 静止卫星需要在赤道上空做匀速圆周运动 B. 静止卫星的运转周期与地球自转周期相同 C. 静止卫星的向心加速度等于地表的重力加速度 D. 静止卫星的高度和速率都是确定的 【答案】C 【解析】 【详解】AB．人造卫星的轨道平面一定过地心，否则无法在万有引力作用下绕地球做匀速圆周运动。而静止卫星相对地面静止，与地球自转周期相同，所以其轨道平面一定和赤道平面重合，即静止卫星需要在赤道上空做匀速圆周运动，故AB正确； C．设静止卫星的向心加速度为a，轨道半径为r，则 解得 设地球半径为R，地表的物体所受重力等于万有引力，则 解得 因为r＞R，所以静止卫星的向心加速度小于地表的重力加速度，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 由于静止卫星的周期T一定，所以轨道高度h一定，其线速度大小为 即v也一定，故D正确。 本题选错误的，故选C。 8. 2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥三号”说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期 B. 沿轨道I运动至P时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ C. 沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度 D. 在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程，速度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道II的半长轴小于轨道I的半径，由开普勒第三定律可知，周期小于轨道I上的周期，故A错误； B．在轨道I上运动，从P点开始变轨，可知嫦娥三号做近心运动，故在P点应该减速以减小向心力通过做近心运动减小轨道半径，故B正确； C．根据 得 沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C错误； D．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中，万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对其做正功，动能增大，速度增大，故D错误。 故选B。 9. 下列关于图示的描述，人没有对物体做功的是（　　） A. 人推墙没推动 B. 运动员把足球踢出 C. 人拉着箱子前进 D. 某人通过滑轮拉高重物 【答案】A 【解析】 【详解】根据功的定义可知，力对物体是否做功，关键是看力及力的方向上的位移两个因素。 A．人推墙没推动，在力的方向上没有位移，人对墙没有做功，故A正确； B．运动员把足球踢出，在力的方向上有位移，运动员对球做功，故B错误； C．人拉着箱子前进，在力的方向上有位移，人对箱子做功，故C错误； D．某人通过滑轮拉高重物，在力的方向上有位移，人对重物做功，故D错误。 故选A。 10. 沿高度相同而长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较重力势能的变化，正确的是（ ） A. 沿长度大的粗糙斜面拉，重力势能增加最多 B. 沿长度小的粗糙斜面拉，重力势能增加最少 C. 无论长度如何，都是斜面越粗糙重力势能增加越多 D. 重力势能增加一样多 【答案】D 【解析】 【详解】重力势能的变化只取决于重力做功，而重力做功与其他力是否存在无关，同一物体的高度变化相同，则重力势能变化相同。 故选D。 11. 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，撤去拉力后，小车又前进了2.0m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　） A. 2500J B. 5000J C. J D. 3J 【答案】A 【解析】 【详解】根据功的定义可得，拉力做的功为 故选A。 12. 汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图像中，能描述上述过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车开始做匀加速运动，则 则功率 匀速时的功率 因 故选C。 二、选择题：（本题共3小题，每题6分，在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得6分，选不全的得3分，选错的不得分，共18分） 13. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面压力小于车的重力 B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上 D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确； B．图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误； C．图c中轻质细杆一端固定的小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有 解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误； D．图d中火车以某速度经过外轨高于内轨弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。 故选AD。 14. 三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三颗卫星，正确的是（　　） A. 运行线速度关系为 B. 运行周期关系为 C. 向心力大小关系为 D. 半径与周期关系为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得，， 由于 则有，， 故AB正确； C．根据，， 可得，，故C错误； D．根据开普勒第三定律可得，故D正确。 故选ABD。 15. 质量为2kg的物体位于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度图像如图所示，若物体受摩擦力为10N，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力做功 B. 拉力做功 C. 摩擦力做功 D. 物体克服摩擦力做功 【答案】AD 【解析】 【详解】由题给图像可知，物体的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 可得拉力 运动的位移为 拉力做功 物体克服摩擦力做功 故A、D正确，B、C错误； 故选AD。 三、填空题：（共2小题，每空2分，共12分） 16. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，使用的向心力演示仪如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的？填序号：______； A. 探究平抛运动的特点 B. 验证机械能守恒定律实验 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板______处（选填“A和C”或“B和C”）； （3）探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在______塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）。 【答案】（1）C （2）B和C （3）①④ 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理和实验目的可知，本实验采用的方法是控制变量方法，与探究加速度与质量和作用用的关系是相同的，验证机械能守恒定律实验和探究平抛运动的特点没有用到控制变量的方法，故AB错误，C正确。 故选C。 【小问2详解】 探究向心力的大小与角速度的关系，需保证半径相同，将质量相同的小球分别放在挡板B和C处； 【小问3详解】 探究向心力的大小与运动半径之间的关系，需保证角速度相同，应将皮带套在①④上。 17. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个 为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度.。 （1）绕行时测量所用的仪器为________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________。 （2）密度表达式：________（万有引力常量为G） 【答案】 ①. B ②. 周期T ③. 【解析】 【分析】 【详解】(1)(2)[1][2][3]在地表附近，由重力等于万有引力则有 宇宙飞船绕行星做圆周运动，万有引力等于向心力则有 该行星的密度为 联立解得 由以上可知为测定该行星的密度ρ，需要测出宇宙飞船绕行星做圆周运动的周期T，需要用秒表B测周期。 四、计算题：（本大题共3小题，18题12分，19题10分，20题12分，共34分） 18. 按要求完成下列小题； （1）用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？（g取10m/s2） （2）若物体匀加速上升，加速度a=2m/s2，2s末钢绳拉力的功率为多少？ 【答案】（1）1.0×104J；-1.0×104J；1.0×104J；0 （2）9600W 【解析】 【小问1详解】 物体匀速提升，由平衡条件可得：钢绳的拉力F=mg=200×10N=2000N 钢绳的拉力做功WF=Fh=2000×5J=1.0×104J 重力做功WG=-mgh=-200×10×5J=-1.0×104J 则物体克服重力做功为1.0×104J 这些力所做的总功W总=WF+WG=0 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得T-mg=ma 解得T=m（g+a）=200×（10+2）N=2400N 2s末速度v=at=4m/s 2s末拉力功率P=Tv=2400×4W=9600W 19. “嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，试求： (1)月球的质量M； (2)月球表面的重力加速度g。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)依据题意，由万有引力提供向心力，设卫星质量为m 得 (2)月球表面的物体的重力等于万有引力 得 20. 如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处飞出，最后落在水平面上．已知小球落地点C距B处的距离为3R，求小球对轨道口B处的压力为多大． 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】设小球经过B处时速度为v0，由牛顿第二定律得 F+mg=m 由平抛运动规律得：水平方向 x=v0t 竖直方向 2R=gt2 其中 x2+（2R）2=（3R）2 解得 F=mg 由牛顿第三定律得，小球对轨道口B的压力大小为 F′=F=mg 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考试 高一物理试卷 考试时间：60分钟　分值：100分 一、单项选择题（每小题的四个选项中只有一个选项正确，每题3分，共36分） 1. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 线速度大小不变，方向时刻改变 B. 角速度与半径成反比 C. 向心加速度始终不变 D. 向心力是恒力 2. 质量为1kg的小球在水平面内做匀速圆周运动，绳长0.5m，角速度4rad/s，绳的拉力为（　　） A. 2N B. 4N C. 8N D. 16N 3. 如图是大型游乐装置“大摆锤”的简化图，摆锤和配重锤分别固定在摆臂两端，并可绕摆臂上的转轴在纸面内转动。若段与段的距离之比为3∶2，下列说法正确的是（　　） A. 的线速度大小之比为 B. 的角速度大小之比为 C. 的向心加速度大小之比为 D. 的向心加速度大小之比为 4. 如图是汕尾市城区某环岛交通设施，路面水平，通过路口的车辆都按照逆时针方向行进。假设某时甲、乙两车匀速通过环形路段，甲行驶在内侧，乙行驶在外侧，它们转弯时线速度大小相等，设甲所在车道的轨道半径为，乙所在车道的轨道半径为。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取，则关于此过程中两汽车的运动，下列说法正确的是（　　） A. 乙车最大速度可以达到 B. 当乙车的速度大于时，可能会撞上甲车 C. 两车的角速度大小相等 D. 向心加速度大小： 5. 如图所示，一小球（视为质点）置于内壁光滑的正方体盒子内，盒子的边长略大于小球的直径，盒子在竖直平面内做周期为T的匀速圆周运动。重力加速度大小为g。若当盒子通过最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力，则盒子做匀速圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 6. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，下列说法正确的（　　） A. 行星在a点的速率大于c点 B. 行星在a点的加速度小于c点 C. 行星运动的周期与地球公转周期相同 D. 开普勒第二定律说明由a向b运动速率在不断增大 7. 关于静止卫星，下列说法中错误的是（　　） A. 静止卫星需要在赤道上空做匀速圆周运动 B. 静止卫星的运转周期与地球自转周期相同 C. 静止卫星的向心加速度等于地表的重力加速度 D. 静止卫星的高度和速率都是确定的 8. 2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥三号”说法正确的是（　　） A. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道I运行的周期 B. 沿轨道I运动至P时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ C. 沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度 D. 在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程，速度逐渐减小 9. 下列关于图示的描述，人没有对物体做功的是（　　） A. 人推墙没推动 B. 运动员把足球踢出 C. 人拉着箱子前进 D. 某人通过滑轮拉高重物 10. 沿高度相同而长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较重力势能的变化，正确的是（ ） A. 沿长度大的粗糙斜面拉，重力势能增加最多 B. 沿长度小的粗糙斜面拉，重力势能增加最少 C. 无论长度如何，都是斜面越粗糙重力势能增加越多 D. 重力势能增加一样多 11. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了2.0m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　） A. 2500J B. 5000J C. J D. 3J 12. 汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t关系图像中，能描述上述过程的是（　　） A B. C. D. 二、选择题：（本题共3小题，每题6分，在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得6分，选不全的得3分，选错的不得分，共18分） 13. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力 B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上 D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 14. 三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三颗卫星，正确的是（　　） A. 运行线速度关系为 B. 运行周期关系为 C. 向心力大小关系为 D. 半径与周期关系为 15. 质量为2kg的物体位于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度图像如图所示，若物体受摩擦力为10N，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力做功 B. 拉力做功 C. 摩擦力做功 D. 物体克服摩擦力做功 三、填空题：（共2小题，每空2分，共12分） 16. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，使用的向心力演示仪如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的？填序号：______； A. 探究平抛运动的特点 B. 验证机械能守恒定律实验 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板______处（选填“A和C”或“B和C”）； （3）探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在______塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）。 17. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个 为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度.。 （1）绕行时测量所用的仪器为________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________。 （2）密度表达式：________（万有引力常量为G） 四、计算题：（本大题共3小题，18题12分，19题10分，20题12分，共34分） 18. 按要求完成下列小题； （1）用起重机把质量为200kg的物体匀速提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？（g取10m/s2） （2）若物体匀加速上升，加速度a=2m/s2，2s末钢绳拉力的功率为多少？ 19. “嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，试求： (1)月球的质量M； (2)月球表面的重力加速度g。 20. 如图所示，一光滑半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处飞出，最后落在水平面上．已知小球落地点C距B处的距离为3R，求小球对轨道口B处的压力为多大． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$