精品解析：吉林省长春市第十七中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

长春市第十七中学 2024—2025学年度下学期物理期中考试 一、单项选择（每小题分，共35分） 1. 在力学理论建立的过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，下列有关科学家和他们的贡献说法错误的是（　　） A. 卡文迪什通过实验测出了引力常量G B. 牛顿是被人们称为“能称出地球质量的人” C. 万有引力常量是一个有单位的常量 D. 开普勒发现了行星运动的规律 2. 高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是 A. 动能减少，重力势能减少 B. 动能减少，重力势能增加 C. 动能增加，重力势能减少 D. 动能增加，重力势能增加 3. 如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度，下列说法正确的是（　　） A. 由于an=rω2，所以A点的向心加速度比B点的大 B. 由于an=，所以B点的向心加速度比C点的大 C. 由于an=所以A点的向心加速度比B点的小 D. 以上三种说法都不正确 4. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星，a、b、c做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的大小关系为 D. 地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力 5. 如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．若小球经过最高点时的速度为，不计一切阻力，杆对球的作用力为（　　） A. 推力，大小为mg B. 拉力，大小为mg C. 拉力，大小为0.5mg D. 推力，大小为0.5mg 6. 如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法不正确的是（　　） A. 物体到海平面时的重力势能为mgh B. 从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 7. 如图所示，内壁光滑半球形容器固定放置，其圆形顶面水平．两个完全相同的小球a．b分别沿容器内壁，在不同的水平面内做匀速圆周运动．下列判断正确的是( ) A. a对内壁的压力小于b对内壁的压力 B. a的周期小于b的周期 C. a的角速度小于b的角速度 D. a的向心加速度与b的向心加速度大小相等 二、多项选择（每小题6分，共18分） 8. 如图所示，与通过轻质绳连接，，滑轮光滑且质量不计。在下降一段距离不计空气阻力的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 的机械能守恒 B. 的机械能增大 C. 和的总机械能减少 D. 和组成的系统机械能守恒 9. 已知解放牌汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为4t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s²，以下说法中正确的有 A. 该汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度为15m/s B. 该汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速启动，则匀加速时的牵引力为4000N C. 该汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速结束时速度为15m/s D. 该汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动持续的时间为20s 10. 为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1:2，火星质量与地球质量之比为1:9。已知地球表面的重力加速度为g；地球半径为R，引力常量为G，忽略自转的影响，则（　　） A. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2:9 B. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 C. 火星的密度为 D. 若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9:2 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定情况下，向心力的大小与半径成反比。 12. 关于“探究功与物体速度变化关系”试验中，下列叙述正确的是（ ） A. 每次试验必须设法计算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B. 每次试验中，橡皮筋拉伸的长度保持一致 C. 放小车的长木板应该尽量使其水平 D. 先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 13. 在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中装置如图所示： （1）下面叙述正确的是（_____） A. 应该用天平称出物体的质量 B. 电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上 C. 操作时应先放纸带再通电 D. 应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离小于且接近2mm的纸带 （2）如图是实验中得到的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图所示。则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC= _______m/s；由0点运动到C点的过程中，重物的重力势能的减少量等于_________J，动能的增加量等于________J（结果保留两位有效数字）。 四、计算题（共三道题，13题10分，14题10分，15题11分） 14. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面重力加速度g； （2）该星球平均密度ρ。 15. 如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L．不计空气阻力,重力加速度为g． (1)求小球通过最高点A时的速度vA． (2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离． 16. 如图所示，质量连同装备的滑雪运动员以的初速度从高m的点沿光滑雪道滑下，到达水平面的点后进入平直缓冲道，最终停下，已知滑雪板与缓冲道间动摩擦因数为，取。求：（结果保留到整数位） （1）以为零势能面，运动员在点时的机械能； （2）到达最低点时的速度大小； （3）运动员在缓冲道上通过的位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 长春市第十七中学 2024—2025学年度下学期物理期中考试 一、单项选择（每小题分，共35分） 1. 在力学理论建立过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，下列有关科学家和他们的贡献说法错误的是（　　） A. 卡文迪什通过实验测出了引力常量G B. 牛顿是被人们称为“能称出地球质量的人” C. 万有引力常量是一个有单位的常量 D. 开普勒发现了行星运动的规律 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，A正确； B．牛顿发现了万有引力一百多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量，卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”，B错误； C．万有引力常量是一个有单位的常量，根据万有引力定律 其单位是 ，C正确； D．开普勒通过分析第谷的数据，发现了行星运动的规律，D正确。 故选B。 2. 高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是 A. 动能减少，重力势能减少 B. 动能减少，重力势能增加 C. 动能增加，重力势能减少 D. 动能增加，重力势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】滑雪运动员跃下过程中，重力做正功，重力势能减小，动能增加，C对，ABD错． 3. 如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度，下列说法正确的是（　　） A. 由于an=rω2，所以A点的向心加速度比B点的大 B. 由于an=，所以B点的向心加速度比C点的大 C. 由于an=所以A点的向心加速度比B点的小 D. 以上三种说法都不正确 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．由题知，AB线速度相等，根据 又因A的半径大于B的半径，可知A的向心加速度小于B的向心加速度，故A错误，C正确； B．B与C绕同一转轴转动，角速度相等，根据 可知半径大的向心加速度大，则C的加速度大，故B错误； D．综上分析，可知C正确，AB错误，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星，a、b、c做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的大小关系为 D. 地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c两星不受重力 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力得，线速度v=，由于rb＜rc，得vb＞vc，a、c的角速度相等，v=ωr，由于ra＜rc，得va＜vc，所以va＜vc＜vb。故A错误；卫星C为静止卫星，所以Ta=Tc，根据万有引力提供向心力得，周期T=2π，由于rb＜rc，得Tb＜Tc，所以Ta=Tc＞Tb，故B正确；a、c的角速度相等，a=ωr2，由于ra＜rc，得aa＜ac，根据万有引力提供向心力得，向心加速度，由于rb＜rc，得ab＞ac，所以ab＞ac＞aa。故C错误；地球对b、c两星的万有引力提供了向心力，a的万有引力的分力提供向心力，a、b、c都受重力，a物体在赤道上还受到地面对其支持力，b、c万有引力就可以看成其所受的重力，故D错误；故选B。 点睛：本题涉及到两种物理模型，即AC转动的周期相等，BC同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。 5. 如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．若小球经过最高点时的速度为，不计一切阻力，杆对球的作用力为（　　） A. 推力，大小为mg B. 拉力，大小为mg C. 拉力，大小为0.5mg D. 推力，大小为0.5mg 【答案】D 【解析】 【详解】设在最高点杆对球的力为F，取竖直向下为正方向：，解得：，所以杆对球的力竖直向上，是推力，大小为0.5mg，ABC错误D正确． 6. 如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法不正确的是（　　） A. 物体到海平面时的重力势能为mgh B. 从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故A错误，符合题意； B．重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以从地面到海平面重力对物体做的功为mgh，故B正确，不符合题意； C．从抛出到到达海平面过程中，由动能定理得 物体到达海平面时的动能 故C正确，不符合题意； D．物体在海平面时的机械能 故D正确，不符合题意。 故选A。 7. 如图所示，内壁光滑的半球形容器固定放置，其圆形顶面水平．两个完全相同的小球a．b分别沿容器内壁，在不同的水平面内做匀速圆周运动．下列判断正确的是( ) A. a对内壁的压力小于b对内壁的压力 B. a的周期小于b的周期 C. a的角速度小于b的角速度 D. a的向心加速度与b的向心加速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力和内壁的弹力方向指向半球形的球心．受力如下图，有几何关系可知 设球体半径为则圆周运动的半径，向心力 得到角速度 向心加速度 小球a的弹力和竖直方向夹角大，所以a对内壁的压力大，答案A错； C．a的角速度大答案C错； B．周期a的周期小答案B对； D．a的向心加速度大答案D错。 故选B。 二、多项选择（每小题6分，共18分） 8. 如图所示，与通过轻质绳连接，，滑轮光滑且质量不计。在下降一段距离不计空气阻力的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 的机械能守恒 B. 的机械能增大 C. 和的总机械能减少 D. 和组成的系统机械能守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】滑轮光滑且质量不计，没有摩擦，因此可以认为整体机械能守恒，由于m2下落过程中除重力做功以外还有绳子的拉力做负功，所以机械能减小，而m1在上升过程中绳子的拉力做正功，所以 m1的机械能增加。 故选BD。 9. 已知解放牌汽车发动机额定功率为60kW，汽车的质量为4t，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s²，以下说法中正确的有 A. 该汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度为15m/s B. 该汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速启动，则匀加速时的牵引力为4000N C. 该汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速启动，匀加速结束时速度为15m/s D. 该汽车以0.5m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动持续的时间为20s 【答案】AD 【解析】 【详解】A、当时，汽车速度最大，此时，则，故汽车在路面上行驶的最大速度为，故A正确； B、该汽车以0.5m/s²的加速度匀加速启动，由，则牵引力为： ，故B错误； C、匀加速运动的末速度 匀加速运动的时间为：，故C错误，D正确． 10. 为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1:2，火星质量与地球质量之比为1:9。已知地球表面的重力加速度为g；地球半径为R，引力常量为G，忽略自转的影响，则（　　） A. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2:9 B. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 C. 火星的密度为 D. 若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9:2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 ， 解得，A错误； B．根据牛顿第二定律得 ， 解得火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为，B正确； C．根据， 解得 ，同理火星的密度为 解得，C正确； D．若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度分别为 ，， 解得 ，D错误。 故选BC。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定情况下，向心力的大小与半径成反比。 【答案】 ①. A ②. D ③. C 【解析】 【详解】（1）[1] 在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中，需要保证某些物理量不变（例如：钢球的质量及钢球做圆周运动的半径），从而便于研究其中两个物理量之间（例如：向心力及钢球做圆周运动的角速度）的关系，这种研究方法在物理中称为控制变量法。 故选A。 （2）[2] 从图中可以看出，两边圆盘是通过皮带连接转动的，则边缘线速度v相等，皮带连接的两个轮子半径相等，则角速度ω相等，两个球做圆周运动的半径r也相同，两个球其中一个是铝球，另一个是钢球，说明两个球的质量不一样，可知图示情景正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系。 故选D。 （3）[3] A．由公式可得，在质量和半径一定情况下，向心力大小与角速度的二次方成正比。故A错误； B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度二次方的大小成正比，故B错误； C．由公式可得，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故C正确； D．由公式可得，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选C。 12. 关于“探究功与物体速度变化关系”试验中，下列叙述正确的是（ ） A. 每次试验必须设法计算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B. 每次试验中，橡皮筋拉伸的长度保持一致 C. 放小车的长木板应该尽量使其水平 D. 先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 【答案】BD 【解析】 【详解】A．橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误； B．通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，所以橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致，故B正确； C．实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要用一个小木块垫高长木板的一端，故C错误； D．先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确。 故选BD。 13. 在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中装置如图所示： （1）下面叙述正确的是（_____） A. 应该用天平称出物体质量 B. 电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上 C. 操作时应先放纸带再通电 D. 应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离小于且接近2mm的纸带 （2）如图是实验中得到的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图所示。则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度vC= _______m/s；由0点运动到C点的过程中，重物的重力势能的减少量等于_________J，动能的增加量等于________J（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）D （2） ①. 3.9 ②. 7.6 ③. 7.6 【解析】 【小问1详解】 A．此实验要验证的是，即，故此实验不需用天平称出物体的质量，故A错误； B．电磁打点计时器应接在电压为220V的交流电源上，故B错误； C．操作时应先通电再放纸带，故C错误； D．应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离小于且接近2mm的纸带，这样打第一个点的速度接近于零，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]利用匀变速直线运动的推论：BD之间的平均速度等于C点的瞬时速度，得 [2]从打下计数点0到打下计数点C的过程中，重锤重力势能减小量△EP=mgxC=1×9.80×0.7776J≈7.6J [3]动能增加量 四、计算题（共三道题，13题10分，14题10分，15题11分） 14. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 联立解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 根据黄金代换式 因为密度 联立以上，解得该星球的平均密度 15. 如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L．不计空气阻力,重力加速度为g． (1)求小球通过最高点A时的速度vA． (2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离． 【答案】(1) 　(2)3L 【解析】 【详解】（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有 解得 （2）在B点，根据向心力公式得 解得 小球运动到B点时细线断裂，小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得 【点睛】小球在竖直面内圆周运动一般会和机械能守恒或动能定理结合考查，要注意临界值的应用及正确列出向心力公式。 16. 如图所示，质量连同装备的滑雪运动员以的初速度从高m的点沿光滑雪道滑下，到达水平面的点后进入平直缓冲道，最终停下，已知滑雪板与缓冲道间动摩擦因数为，取。求：（结果保留到整数位） （1）以为零势能面，运动员在点时的机械能； （2）到达最低点时的速度大小； （3）运动员在缓冲道上通过的位移。 【答案】（1）  （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员在点的机械能 代入数据解得 【小问2详解】 从到，由机械能守恒 代入数据解得 【小问3详解】 在上，由动能定理有  解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$