精品解析：吉林省长春市第二实验中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

长春市第二实验中学高一期中考试 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修二第五章~第八章第三节。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 1. 下列运动不能用牛顿力学描述的是（　　） A. 电子以接近光速的速度运动 B. 火箭携带卫星飞向太空 C. 飞机从跑道上起飞 D. 高铁列车从广州向北京飞驰 2. 如图所示，用扳手拧螺丝，扳手上A、B两点绕螺丝中心轴转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB.向心加速度大小分别为aA和aB，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　） A. 14J B. 10J C. 2J D. -2J 4. C/2021S4彗星上一年，地上逾千年，C/2021S4是紫金山天文台发现的售星，这颗彗星的轨道更扁一些，轨道周期更长，绕太阳旋转一圈大约需要1000年，若地球距太阳距离为r，则该彗星绕太阳旋转的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 不确定 5. 如图所示，我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道运动。它经过轨道上a、b、c、d四个位置时，所受火星引力最小的是在（　　） A. 位置a B. 位置b C. 位置c D. 位置d 6. 西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，下列说法错误的是（ ）（不计空气阻力，两次西红柿均投掷到对面的竖直高墙上) A. 运动时间之比是2:1 B. 运动的加速度之比是1:1 C. 下落的高度之比是4:1 D. 下落的高度之比是2:1 7. 如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是（　　） A. 沿AB面滑下时，重力做功最多 B. 沿AC面滑下时，重力做功最多 C. 沿AD抛物线运动时，重力做功最多 D. 三种情况下运动时，重力做的功相等 8. 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理的汽车。某品牌电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法中正确的是（　　） A. 汽车做匀加速运动的加速度是0.5m/s2 B. 汽车的最大牵引力为700N C. 汽车受到的阻力700N D. 0~18s过程中汽车牵引力做的功为9.8×104J 9. 摄制组在某大楼旁边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，导演在某房顶离地处架设了滑轮（人和车均视为质点，且滑轮直径远小于H)，若轨道车从A处以的速度匀速运动到B处，绳与水平方向的夹角为53°。由于绕在滑轮上细钢丝的拉动，使质量为的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中（取，，） A. 演员上升高度为3m B. 演员匀加速上升 C. 演员最大速度为6.0m/s D. 演员受到钢丝对他的拉力大于他的重力 10. 如图所示，一光滑杆处于竖直平面内，杆与水平方向夹角为，杆上套着一个可视为质点的、质量为的小球。现使杆绕其竖直轴转动。当杆以角速度匀速转动时，小球与杆相对静止，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球的加速度为 B. 小球的角速度 C. 小球的线速度为 D. 小球所受的支持力为 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 根据公式和，某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体处标为点，处标为点。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抢动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。 操作一：手握点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小； 操作二：手握点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。 （1）小物体做匀速圆周运动的向心力由_____________提供； （2）操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的____________相同； （3）在上述操作中采用的研究方法是____________。 12. 用平抛仪做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）以下操作可能引起实验误差的是（　　） A. 安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B. 确定Oy轴时，没有用重垂线 C. 斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D. 每次从轨道同一位置静止释放小球 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为10cm的小方格，重力加速度g取10m/s2，由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间______（填“小于”“大于”或“等于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为______Hz；小球抛出时的初速度大小为______m/s，小球在b点的速率为______。 13. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求： （1）物块做平抛运动的初速度大小v0； （2）物块与转台间的动摩擦因数μ。 14. 2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？ 15. 如图所示，一游戏装置由倾斜角为的光滑轨道、水平传送带、半径为的光滑竖直圆形轨道、倾角为斜面组成，为圆弧轨道的圆心，四点在同一水平面上。游戏时，小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过传送带后沿圆形轨道运动，最后由点平抛后落在不同的区间可获不同的奖次。已知小滑块与传送带的动摩擦因数，长为，是圆轨道上与圆心等高的点，距水平地面的高度，小滑块经处时速度大小不变，小滑块可视为质点，其余阻力均不计，，取，传送带开始处于静止状态。 （1）若小滑块质量为，释放的高度，求小滑块通过点时对轨道的压力； （2）为了使小滑块进入圆轨道且不脱离圆轨道，求小滑块释放高度的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春市第二实验中学高一期中考试 物理试卷 考生注意： 1．满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．本卷命题范围：人教版必修二第五章~第八章第三节。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 1. 下列运动不能用牛顿力学描述的是（　　） A. 电子以接近光速的速度运动 B. 火箭携带卫星飞向太空 C. 飞机从跑道上起飞 D. 高铁列车从广州向北京飞驰 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子是微观粒子且速度接近光速，需考虑相对论效应，牛顿力学不适用，故A正确； B．火箭属于宏观物体且速度远低于光速，可用牛顿力学描述，故B错误； C．飞机是宏观物体且速度较低，牛顿力学适用，故C错误； D．高铁是宏观低速运动，牛顿力学完全适用，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，用扳手拧螺丝，扳手上A、B两点绕螺丝中心轴转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB.向心加速度大小分别为aA和aB，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意得 根据 得 根据 得 故选D。 3. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　） A. 14J B. 10J C. 2J D. -2J 【答案】D 【解析】 【详解】物体克服力F2做功8J，则力F2对物体做功-8J；合力对物体做功等于各分力做功的代数和，为 故选D。 4. C/2021S4彗星上一年，地上逾千年，C/2021S4是紫金山天文台发现的售星，这颗彗星的轨道更扁一些，轨道周期更长，绕太阳旋转一圈大约需要1000年，若地球距太阳距离为r，则该彗星绕太阳旋转的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 不确定 【答案】B 【解析】 【详解】该彗星绕太阳旋转的周期与地球绕太阳旋转的周期之比为 根据开普勒第三定律有 得该彗星绕太阳旋转的半长轴为 故选B。 5. 如图所示，我国发射的“天问一号”火星探测器沿椭圆轨道运动。它经过轨道上a、b、c、d四个位置时，所受火星引力最小的是在（　　） A. 位置a B. 位置b C. 位置c D. 位置d 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力公式，可知c点距离最远，所受火星引力最小。 故选C。 6. 西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙时，下列说法错误的是（ ）（不计空气阻力，两次西红柿均投掷到对面的竖直高墙上) A. 运动时间之比是2:1 B. 运动的加速度之比是1:1 C. 下落的高度之比是4:1 D. 下落的高度之比是2:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．水平位移相同，初速度之比为1：2，根据 可知，运动时间之比是2：1，故A正确； B．都做平抛运动，加速度都是重力加速度，加速度之比是1:1，故B正确； CD．下落的高度 则下落高度之比为4：1，故C正确，D错误。 本题选错误的，故选D。 7. 如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是（　　） A. 沿AB面滑下时，重力做功最多 B. 沿AC面滑下时，重力做功最多 C. 沿AD抛物线运动时，重力做功最多 D. 三种情况下运动时，重力做的功相等 【答案】D 【解析】 【详解】由于重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故三种情况下运动时，重力做的功相等，均为 故选D。 8. 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理的汽车。某品牌电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法中正确的是（　　） A. 汽车做匀加速运动的加速度是0.5m/s2 B. 汽车的最大牵引力为700N C. 汽车受到的阻力700N D. 0~18s过程中汽车牵引力做的功为9.8×104J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，0~8s内汽车做匀加速直线运动，则 故A错误； B．8s时，汽车达到额定功率，有 解得汽车的最大牵引力为 故B错误； C．当汽车达到最大速度时，有 代入数据解得 故C正确； D．0~18s过程中汽车牵引力做的功为 故D正确。 故选CD。 9. 摄制组在某大楼旁边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，导演在某房顶离地处架设了滑轮（人和车均视为质点，且滑轮直径远小于H)，若轨道车从A处以的速度匀速运动到B处，绳与水平方向的夹角为53°。由于绕在滑轮上细钢丝的拉动，使质量为的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中（取，，） A. 演员上升高度为3m B. 演员匀加速上升 C. 演员最大速度为6.0m/s D. 演员受到钢丝对他的拉力大于他的重力 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．轨道车从A运动到B的过程中演员上升高度为 故A正确； BCD．轨道车行驶过程中，到达B点时将车速v沿绳和垂直绳方向分解得 从A运动到B的过程中随着车向前走，绳与水平方向的夹角逐渐减小，则绳子速度逐渐增大，故可知从A运动到B的过程中演员最大速度为6.0m/s；由于绳与水平方向的夹角的余弦值随时间不是线性变化，故演员加速度在改变，不是匀加速运动；由于演员向上加速运动，根据牛顿第二定律可知演员受到钢丝对他的拉力大于他的重力，故B错误，CD正确。 故选ACD。 10. 如图所示，一光滑杆处于竖直平面内，杆与水平方向夹角为，杆上套着一个可视为质点的、质量为的小球。现使杆绕其竖直轴转动。当杆以角速度匀速转动时，小球与杆相对静止，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球的加速度为 B. 小球的角速度 C. 小球的线速度为 D. 小球所受的支持力为 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABC．当杆以角速度匀速转动时，小球与杆相对静止，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 其中，解得，，，故A错误，BC正确； D．以小球为对象，竖直方向根据平衡条件可得 解得小球所受的支持力为，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 根据公式和，某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体处标为点，处标为点。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抢动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。 操作一：手握点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小； 操作二：手握点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。 （1）小物体做匀速圆周运动的向心力由_____________提供； （2）操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的____________相同； （3）在上述操作中采用的研究方法是____________。 【答案】（1）绳子拉力 （2）周期（或角速度、转速） （3）控制变量法 【解析】 【小问1详解】 小物体做匀速圆周运动的向心力由绳子的拉力提供； 【小问2详解】 操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的周期（或角速度、转速）相同； 【小问3详解】 在上述操作中研究向心力与几个物理量之间的关系，采用的研究方法是控制变量法； 12. 用平抛仪做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）以下操作可能引起实验误差的是（　　） A. 安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B. 确定Oy轴时，没有用重垂线 C. 斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D. 每次从轨道同一位置静止释放小球 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为10cm的小方格，重力加速度g取10m/s2，由图可知：小球从a点运动到b点经历的时间______（填“小于”“大于”或“等于”）从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为______Hz；小球抛出时的初速度大小为______m/s，小球在b点的速率为______。 【答案】（1）AB （2） ①. 等于 ②. 10 ③. 2 ④. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确； B．确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，会引起实验误差，故B正确； CD．只要让小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，只需每次从轨道同一位置释放小球即可，故CD错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]小球在水平方向做匀速直线运动，由于小球从a点运动到b点的水平位移与小球从b点运动到c点的水平位移相等，所以小球从a点运动到b点经历的时间等于从b点运动到c点经历的时间； [2]在竖直方向，有 代入数据解得 所以闪光频率为 [3]水平方向，有 代入数据解得 [4]在B点竖直速度大小为 所以B点速度大小为 13. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求： （1）物块做平抛运动的初速度大小v0； （2）物块与转台间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）1m/s ； （2）0.2 【解析】 【详解】（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 代入数据得 v0=1 m/s （2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 联立解得 代入数据得 μ=0.2 14. 2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对火星，由万有引力近似等于重力，有 对小球 联立解得 【小问2详解】 由万有引力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 设航天器应位于火星表面h高处，由万有引力提供向心力，有 解得 15. 如图所示，一游戏装置由倾斜角为的光滑轨道、水平传送带、半径为的光滑竖直圆形轨道、倾角为斜面组成，为圆弧轨道的圆心，四点在同一水平面上。游戏时，小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过传送带后沿圆形轨道运动，最后由点平抛后落在不同的区间可获不同的奖次。已知小滑块与传送带的动摩擦因数，长为，是圆轨道上与圆心等高的点，距水平地面的高度，小滑块经处时速度大小不变，小滑块可视为质点，其余阻力均不计，，取，传送带开始处于静止状态。 （1）若小滑块质量为，释放的高度，求小滑块通过点时对轨道的压力； （2）为了使小滑块进入圆轨道且不脱离圆轨道，求小滑块释放高度的范围。 【答案】（1），方向水平向右 （2）或 【解析】 【小问1详解】 根据题意，小滑块从到过程中，由动能定理有 在点，由牛顿第二定律得 联立得 由牛顿第三定律得，方向水平向右。 【小问2详解】 滑块恰好进入到圆轨道，由动能定理得 解得 使小滑块进入圆轨道，则 ①滑块恰好到点，由动能定理得 解得 使小滑块进入圆轨道且不脱离圆轨道，则 ②滑块恰好到点，由动能定理得 在点，由牛顿第二定律得 解得 要使小滑块进入圆轨道且不脱离圆轨道，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $