精品解析：江苏省江都中学2024-2025学年高一 下学期期中物理试卷

2024—2025学年第二学期4月学情检测 高一物理 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 如图所示，A、B为电风扇扇片上的两点，关于两点做匀速圆周运动的线速度v、角速度ω、周期T、加速度a大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】BC．A、B为电风扇扇片上的两点，随电风扇一起转动，角速度相同，周期相同，故BC错误； AD．由于A点转动半径小于B点转动半径，根据 可得 故A错误，D正确。 故选D。 2. 荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动，如图所示，公园里一个小姑娘在荡秋千，小姑娘（包括坐着的踏板）可视为质点，不考虑绳索的重力，下列判断正确的是（　　） A. 小姑娘受重力、绳索拉力和向心力的作用 B. 小姑娘经过最高点时的加速度为0 C. 小姑娘在某时刻的加速度可能沿切线方向 D. 小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．小姑娘只受到重力和绳索的拉力，故A错误； BC．小姑娘经过最高点时速度为零，向心加速为0，但有沿切线方向的加速度，故B错误，C正确； D．小故娘经过最低点时受到竖直向上的绳索的拉力和竖直向下的重力，合力向上提供向心力，故绳索的拉力大于重力，故D错误。 故选C。 3. 质量m=2kg的金属小球，从空中某点以6m/s的初速度做平抛运动，经0.8s落地。该过程中空气阻力不计，g=10m/s2，则小球落地时重力的瞬时功率为（　　） A. 80W B. 120W C. 160W D. 200W 【答案】C 【解析】 【详解】小球落地时重力的瞬时功率 故选C。 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．a与c的角速度和周期相同，由v=ωr分析可知，va＜vc。 由a=ω2r分析可知，ac＞aa。 对于b与c，根据万有引力提供向心力得 解得，， 因c的轨道半径比b的大，则vb＞vc，Tc＞Tb，ab＞ac。 综上有，va＜vc＜vb，Ta=Tc＞Tb，ab＞ac＞aa 故AC错误，B正确； D．因同步卫星c没有脱离地球的束缚，所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，质量为m的小球，从A点自由下落到地面上的B点，A点到桌面距离为，B点到桌面距离为，不计空气阻力，则（　　） A. 选桌面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为 B. 选桌面为零势能面，小球下落到B点时机械能为 C. 选地面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为 D. 选地面为零势能面，小球下落到B点时机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】小球在下落过程中，只受重力作用，机械能守恒 AB．选桌面为零势能面，小球在点的机械能为，所以小球下落到桌面时机械能为，小球下落到B点时机械能为，故AB错误； CD．选地面为零势能面，小球在点的机械能为，所有小球下落到桌面时机械能为，小球下落到B点时机械能为，故D正确，C错误。 故选D。 6. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力做正功 B. 上升过程中，克服重力做功为mgh C. 刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．在起跳阶段中，地面对人的弹力作用点始终没有离开地面，地面对人脚底的支持力的位移为零，所以地面对人的弹力做功为零，故A错误； B．上升过程中，人的重心高度增加小于h，则克服重力做功小于mgh，故B错误； C．刚接触海绵垫时，重力大于海绵垫的弹力，加速度向下，该同学在竖直方向向下做加速运动，当海绵垫的弹力大于该同学的重力后，该同学做减速运动，故C错误； D．设接触海绵时人的动能为，则从接触海绵垫到压至最低点过程中，动能定理有 整理得 故从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量，故D正确。 故选D。 7. 2024年10月30日，神舟十九号由长征二号F遥十九运载火箭送入近地点约为200km，远地点约为362km的预定椭圆轨道。约6.5小时后，神舟十九号成功对接空间站天和核心舱前向端口，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从近地点沿椭圆轨道到达远地点的过程中机械能增加 B. 飞船在椭圆轨道的远地点与变轨到圆轨道后相比，加速度大小不变 C. 空间站组合体中的人和物体均处于超重状态 D. 对接后空间站组合体质量增大，在原来的圆轨道上运行的速度变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船从近地点沿椭圆轨道到达远地点的过程中，只受到地球引力，只有地球引力做功，所以机械能守恒，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得 飞船在椭圆轨道的远地点与变轨到圆轨道后相比，到地球的距离相等，所以加速度大小不变，故B正确； C．空间站组合体中的人和物体受到的万有引力全部用来提供向心力，所以空间站组合体中的人和物体处于失重状态，故C错误； D．根据牛顿第二定律 解得 可知，在圆轨道上运动的线速度大小与物体质量无关，所以对接后空间站组合体质量增大，在原来的圆轨道上运行的速度大小不变，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L，其一端O点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（　　） A. 系统中细棒对乙球做正功 B. 甲、乙两球所受的向心力不相等 C. 由于杆与速度方向始终垂直，故杆不做功 D. 乙球转到竖直位置时的速度比甲球小 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，根据 可知乙的线速度是甲的2倍，设转到竖直位置时，设甲的速度为v，则乙的速度为2v，由机械能守恒有 解得 对乙，由动能定理得 解得细棒对乙球做的功 可见，系统中细棒对乙球做正功，故A正确，CD错误； B．甲、乙两球所受的向心力分别为 可知甲、乙两球所受的向心力相等，故B错误。 故选A。 9. 如图，第一次小球从半径为R的粗糙圆形轨道底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，克服摩擦力做功为；第二次小球从顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，克服摩擦力做功为；则（　　） A. v1可能等于v2 B. 一定小于 C. 若动摩擦因数为，两次克服摩擦力做功均为 D. 小球第一次经过圆弧某点的速率大于它第二次经过该点的速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．从A下滑到B根据动能定理可得 从B上滑到A根据动能定理可得 可得 故A错误； B．因为，向心力是由轨道的支持力和重力垂直于轨道的分力的合力提供，所以上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，故第一次小球在轨道上的平均正压力较大，故摩擦力较大，而上滑与下滑两个过程路程相等，故摩擦力做功较多，即一定大于；若动摩擦因数为，两次克服摩擦力做功不可能均为，故BC错误； D．设小球第二次经过圆弧某点C，满足 它第一次经过同一点C，满足 可得 故D正确。 故选D。 10. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球，篮球与地面碰撞时间极短，空气阻力恒定，不可忽略，则篮球的动能与时间t的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设空气阻力为f，篮球质量为m，设下落阶段篮球加速度为，由牛顿第二定律得 则动能 知图像斜率为，可知随着时间增大斜率变大，图像变陡；设篮球落地是速度大小为，篮球与地面碰撞时间极短，篮球速度大小不变、方向反向，此后上升过程设加速度大小为，由牛顿第二定律得 则动能 则可知图像斜率为，由于可知斜率随着时间增大而减小，图像变缓直至动能减为0，由于，所以下落时间大于上升时间，综合可知，B选项符合题意。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作正确的是（　　） A. B. C. D. （2）关于本实验，下列说法中错误的是（　　） A. 应选择质量大、体积小的重锤进行实验 B. 两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 先接通电源，待打点稳定后再释放纸带 D. 为测量重锤的动能，需要先根据公式v= 或v=gt计算重锤的速度v （3）甲同学用50Hz的打点计时器打出的一条纸带，如下图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重锤的质量为1.00kg，g取9.80m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到C点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重锤的动能Ek＝____________ J（结果均保留两位有效数字）； （4）乙同学利用打出的纸带，测出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，计算出各计数点对应的速度v，画出v2随h变化的图像如上图，图线的斜率为k（k<g），则重物下落过程中所受阻力大小f=__________（用重物质量m，重力加速度g和斜率k表示） 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 1.2 ②. 1.1 （4） 【解析】 【小问1详解】 打点计时器必须接交流电源，释放纸带前，让重锤靠近打点计时器，并用手将纸带拉直以减小重锤下落时纸带与打点计时器间的摩擦阻力。 故选B。 【小问2详解】 A．为了减小空气阻力，应选择质量大、体积小的重锤进行实验，A正确，不符合题意； B．为了减小纸带与限位孔间的摩擦阻力，应使两限位孔在同一竖直面内上、下对正，B正确，不符合题意； C．为了更多的利用纸带，实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，C正确，不符合题意； D．为测量重锤的动能，应利用纸带上打出的点，计算出打某个点的瞬时速度v，再利用刻度尺测量出下落的高度，比较是否等于来验证机械能是否守恒，而如果用公式v= 计算，该公式变形后直接变成，相当于直接承认了机械能守恒；同理若用v=gt而同样也会推出都是不合理的，D错误，符合题意。 故选D。 【小问3详解】 [1]重力势能的减小量 [2]打C点的速度为BD间的平均速度 因此打C点时的动能 【小问4详解】 利用定能定理 整理得 可知 从而 12. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。求： （1）第一宇宙速度v （2）同步卫星的轨道半径r 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面附近，卫星做匀速圆周运动，重力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 【小问2详解】 设地球的质量为M，在地球表面则有 解得 对同步卫星而言，则有 联立解得 13. 某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为1.5吨，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求： （1）汽车能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，并行驶了30s，已知此时已达到最大速度，此过程汽车行驶的路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车匀速行驶时，速度达到最大，则有 此时汽车的最大速度为 【小问2详解】 设汽车匀加速运动的时间为，此阶段汽车的牵引力为，由牛顿第二定律可得 解得 此时汽车的速度为 故汽车匀加速运动的时间 【小问3详解】 设汽车此时通过的路程为，由动能定理可得 结合上述结论解得 14. 水平圆盘面正以角速度绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴1m处的P点有一质量为4kg的小物体随圆盘一起转动，物块与圆盘动摩擦因素，g = 10m/s2，求： （1）此时物块所受摩擦力的大小； （2）若从现在起角速度随时间均匀增加，满足，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求物块开始滑动时对应的时刻。（结果可保留根号） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，此时物块圆周运动所需要的向心力大小为 而物块与圆盘间的最大静摩擦力 故此时物块与圆盘间的摩擦为静摩擦，其大小等于物块圆周运动的向心力，即 【小问2详解】 角速度均匀增加，在小物体随圆盘一起转动的过程中相当于小物块沿着切向方向做 的匀加速直线运动 当物块刚要滑动时，则有 代入数据解得 又因为 联立解得 15. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定足够长直杆上，b放在地面上，a、b通过铰链用长为5L的刚性轻杆连接，初始时刚性杆与水平地面的夹角为53°，现将装置从静止开始释放，将a、b视为质点，sin37°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度为g，（不计一切摩擦）则： （1）求滑块a落地时的速率v； （2）当a由静止开始下落L时，求b的动能Ek； （3）某同学将a从直杆上拔出，将一原长为5L的轻质弹簧穿到直杆上且下端恰与地面接触，弹簧可绕于直杆上。后将a穿回到直杆上压缩弹簧后静止，且b也静止于地面上，上述过程中a、b始终通过轻杆相连。此时弹簧长度为4L，且该弹簧的弹性势能与形变量x的关系为（k为劲度系数，未知）。某时刻给b一垂直纸面向里水平初速度v0，使a、b绕竖直杆转动，一段时间后，b绕竖直杆做水平面内匀速圆周运动且对地面的压力恰好为0，求给b的水平初速度v0的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当a落地时，a沿水平方向速度为0，因此b的速度为0，根据机械能守恒 解得 【小问2详解】 当a由静止开始下落L时，杆与水平面的夹角为，则有 设此时a的速度为，b的速度为，根据运动的分解可得 解得 根据机械能守恒可得 联立解得 【小问3详解】 设b对地面压力恰好为零时，杆与竖直方向的夹角为，b的速度为，对b受力分析，竖直方向上，根据平衡条件可得 水平方向上则有 对a而言则有 初始状态时，根据平衡条件可得 解得， 系统机械能守恒则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第二学期4月学情检测 高一物理 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 如图所示，A、B为电风扇扇片上的两点，关于两点做匀速圆周运动的线速度v、角速度ω、周期T、加速度a大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动，如图所示，公园里一个小姑娘在荡秋千，小姑娘（包括坐着的踏板）可视为质点，不考虑绳索的重力，下列判断正确的是（　　） A. 小姑娘受重力、绳索拉力和向心力的作用 B. 小姑娘经过最高点时的加速度为0 C. 小姑娘在某时刻的加速度可能沿切线方向 D. 小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力 3. 质量m=2kg的金属小球，从空中某点以6m/s的初速度做平抛运动，经0.8s落地。该过程中空气阻力不计，g=10m/s2，则小球落地时重力的瞬时功率为（　　） A. 80W B. 120W C. 160W D. 200W 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 5. 如图所示，质量为m的小球，从A点自由下落到地面上的B点，A点到桌面距离为，B点到桌面距离为，不计空气阻力，则（　　） A. 选桌面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为 B. 选桌面为零势能面，小球下落到B点时机械能为 C. 选地面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为 D. 选地面为零势能面，小球下落到B点时机械能为 6. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力做正功 B. 上升过程中，克服重力做功为mgh C. 刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量 7. 2024年10月30日，神舟十九号由长征二号F遥十九运载火箭送入近地点约为200km，远地点约为362km的预定椭圆轨道。约6.5小时后，神舟十九号成功对接空间站天和核心舱前向端口，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从近地点沿椭圆轨道到达远地点的过程中机械能增加 B. 飞船在椭圆轨道的远地点与变轨到圆轨道后相比，加速度大小不变 C. 空间站组合体中的人和物体均处于超重状态 D. 对接后空间站组合体质量增大，在原来的圆轨道上运行的速度变大 8. 如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L，其一端O点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（　　） A. 系统中细棒对乙球做正功 B. 甲、乙两球所受的向心力不相等 C. 由于杆与速度方向始终垂直，故杆不做功 D. 乙球转到竖直位置时的速度比甲球小 9. 如图，第一次小球从半径为R的粗糙圆形轨道底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，克服摩擦力做功为；第二次小球从顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，克服摩擦力做功为；则（　　） A. v1可能等于v2 B. 一定小于 C. 若动摩擦因数为，两次克服摩擦力做功均为 D. 小球第一次经过圆弧某点的速率大于它第二次经过该点的速率 10. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球，篮球与地面碰撞时间极短，空气阻力恒定，不可忽略，则篮球的动能与时间t的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作正确的是（　　） A. B. C. D. （2）关于本实验，下列说法中错误的是（　　） A. 应选择质量大、体积小的重锤进行实验 B. 两限位孔在同一竖直面内上下对正 C. 先接通电源，待打点稳定后再释放纸带 D. 为测量重锤的动能，需要先根据公式v= 或v=gt计算重锤的速度v （3）甲同学用50Hz的打点计时器打出的一条纸带，如下图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重锤的质量为1.00kg，g取9.80m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到C点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重锤的动能Ek＝____________ J（结果均保留两位有效数字）； （4）乙同学利用打出的纸带，测出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，计算出各计数点对应的速度v，画出v2随h变化的图像如上图，图线的斜率为k（k<g），则重物下落过程中所受阻力大小f=__________（用重物质量m，重力加速度g和斜率k表示） 12. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。求： （1）第一宇宙速度v （2）同步卫星的轨道半径r 13. 某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为1.5吨，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求： （1）汽车能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，并行驶了30s，已知此时已达到最大速度，此过程汽车行驶的路程。 14. 水平圆盘面正以角速度绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴1m处的P点有一质量为4kg的小物体随圆盘一起转动，物块与圆盘动摩擦因素，g = 10m/s2，求： （1）此时物块所受摩擦力的大小； （2）若从现在起角速度随时间均匀增加，满足，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求物块开始滑动时对应的时刻。（结果可保留根号） 15. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定足够长直杆上，b放在地面上，a、b通过铰链用长为5L的刚性轻杆连接，初始时刚性杆与水平地面的夹角为53°，现将装置从静止开始释放，将a、b视为质点，sin37°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度为g，（不计一切摩擦）则： （1）求滑块a落地时的速率v； （2）当a由静止开始下落L时，求b的动能Ek； （3）某同学将a从直杆上拔出，将一原长为5L的轻质弹簧穿到直杆上且下端恰与地面接触，弹簧可绕于直杆上。后将a穿回到直杆上压缩弹簧后静止，且b也静止于地面上，上述过程中a、b始终通过轻杆相连。此时弹簧长度为4L，且该弹簧的弹性势能与形变量x的关系为（k为劲度系数，未知）。某时刻给b一垂直纸面向里水平初速度v0，使a、b绕竖直杆转动，一段时间后，b绕竖直杆做水平面内匀速圆周运动且对地面的压力恰好为0，求给b的水平初速度v0的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $