精品解析：四川省遂宁市安居区2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

安居区高中2025年上期半期考试 高2024级物理试题 一、选择题（本题包括10小题，共46分。1-7单选，每小题4分；8-10多选，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选的得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 斜上抛运动中速度变化的方向保持不变 B. 在有摩擦力做功的过程中，一定有机械能转化为内能 C. 绕地球做匀速圆周运动的卫星速度一定大于等于 D. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．斜上抛运动的加速度为重力加速度 ，方向始终竖直向下。根据 ，速度变化方向与加速度方向一致，即竖直向下，故方向保持不变，故A正确。 B．动摩擦力做功会导致机械能转化为内能，但静摩擦力做功时（如传送带上的物体匀速运动），接触面无相对滑动，不产生热量，机械能未转化为内能，故B错误。 C．第一宇宙速度（7.9km/s）是近地轨道的最大环绕速度。卫星轨道半径越大，速度越小（如地球同步卫星速度仅约3.07km/s）。因此，卫星速度应小于等于7.9km/s，故C错误。 D．机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，与是否做匀速直线运动无关，如物体在竖直方向做匀速直线运动，重力势能变化，机械能变化，故D错误。 故选A。 2. 某同学到游乐场游玩，乘坐摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，下列描述摩天轮边缘上某点运动情况的物理量保持不变的是（　　） A. 角速度 B. 线速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】A 【解析】 【详解】摩天轮边缘上某点的线速度、向心加速度、向心力都是矢量，大小不变，方向一直在变，只有角速度保持不变。 故选A。 3. 如图所示，用轻绳通过光滑定滑轮牵引小船靠岸。若收绳的速度为v，在绳与水平方向夹角为时，船沿水面靠岸的速度为（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，如图 根据平行四边形定则，有 解得 故选A. 4. 如图所示，水平轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一可视为质点的物块，该物块置于光滑水平面上。弹簧无弹力时，其右端位于O点。现对该物块施力使弹簧右端压缩到P点，然后将该物块由静止释放。已知Q点为PO中点，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，该物块向右运动过程中，在PQ段，弹簧对该物块做功W1，在QO段，弹簧对该物块做功W2。则为（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】 【详解】设弹簧的劲度系数为，则弹簧形变量为时，弹力大小为 假设，则在段，弹簧对该物块所做的功为 在段，弹簧对该物块所做的功 联立可得 故选C。 5. 如图所示，质量为的小球，从桌面以上高处的A点下落到地面的B点，桌面高，选择桌面为参考平面。关于小球的重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球下落过程中，先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．选择桌面为参考平面，则小球在A点时的重力势能为 小球在B点时的重力势能为 故A错误，B正确； CD．小球下落过程中，重力势能不断减小，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，赤道上随地球自转的物体A、绕地球运行的卫星B和卫星C，其中B为地球同步卫星，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较A、B、C的运动情况，正确的是（　　） A. A、B、C的周期关系为 B. A、B、C向心加速度大小关系为 C. A、B、C角速度的大小关系为 D. 由题中条件无法判断A、C的线速度和的大小关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B的周期与地球自转的周期相同，由，有 可得 联立可得，故A错误； B．对A、B，由，有 对B、C，由，有 得，故B错误； C．对A、B，由，有 对B、C，由，有 得 联立可得，故C错误； D．对A、B，由，有 对B、C，由，有 得，无法判断和的大小关系，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，某快递公司为提高工作效率，利用传送带传输包裹，传送带水平，由电动机驱动以的速度顺时针转动。现将一体积很小、质量为10kg的包裹以水平向右的初速度放在传送带A端，包裹在B端以滑下传送带。包裹和传送带间的动摩擦因数为0.1，重力加速度，则包裹从A运动到B的过程（　　） A. 时间为 B. 传送带对包裹做的功为 C. 传送带和包裹摩擦生热为 D. 电动机多输出的电能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．包裹在B端以滑下传送带，说明包裹一直在加试，加速度为 加速的时间，故A错误； B．包裹的位移为 传送带对包裹做的功，故B错误； C．传送带的位移 传送带和包裹摩擦生热，故C错误； D．电动机多输出的电能转化为对包裹做的功和摩擦热，故多输出的电能为80J，故D正确。 故选D。 8. 小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽60m，河水流速为4m/s，下列说法正确的是（　　） A. 小船在河中运动的最大速度是9m/s B. 小船在河中运动的最小速度是3m/s C. 小船渡过河的最短时间是12s D. 小船渡过河的最小位移是80m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当船速与水速同向时，小船的合速度最大，最大为9m/s，故A正确； B．当船速与水速相反时，小船的合速度最小，最小为1m/s，故B错误； C．当船头垂直河岸时，小船过河时间最短，最短时间为 故C正确； D．当船头与上游河岸夹角α满足 小船能垂直河岸过河，过河最小位移即为河宽60m，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的可视为质点的质量为的物体A和质量为的物体B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，圆盘转速由0缓慢增加直至两物块刚要滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是的（　　） A. 圆盘刚开始转动时，两物体受到的摩擦力方向相同 B. 两物块刚要滑动时，A受到的摩擦力指向圆心 C. 两物块刚要滑动时，B受到的摩擦力背离圆心 D. 两物块由静止至刚要滑动整个过程，B受到的摩擦力先增大到最大值后保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．圆盘刚开始转动时，两物体受到的摩擦力为各自圆周运动提供向心力，因此摩擦力都指向圆心，二者的方向相反，故A错误； BC．未发生滑动时，A做圆周运动需要向心力为 B做圆周运动需要的向心力为 可知两物块刚要滑动时，绳子拉力与指向圆心的摩擦力提供A做圆周运动需要的向心力，绳子拉力与背离圆心的摩擦力提供B做圆周运动需要的向心力，故两物块刚要滑动时，A受到的摩擦力指向圆心，B受到的摩擦力背离圆心，故BC正确； D．初始阶段，圆盘的角速度较小，B受到的静摩擦力提供向心力，随着角速度的增大，B受到的静摩擦力逐渐增大，增大到最大值后保持不变，直至A物块达到最大静摩擦力，之后随着角速度的增大，B受到的摩擦力先减小再反向增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，AB为斜面，BC为水平面，第一次从A点以水平初速度v向右抛出一小球甲，落点与A点的水平距离为x1。下落过程动能增量为Ek1。第二次从A点以水平初速度3v向右抛出另一小球乙，其落点与A点的水平距离为x2。下落过程动能增量为Ek2，不计空气阻力，不考虑小球反弹，则 （　　） A. 小球两次落到接触面的速度方向一定相同 B. x1：x2可能为1：5 C. 若x1：x2=1：3，则Ek1：Ek2可能为1：3 D. 若x1：x2=1：9，且满足时，Ek2与第二次抛出的初动能相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小球落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，由题可知，若两次小球都落在斜面上，根据平抛运动规律可知 解得 由于不变，则两次小球落到接触面的速度方向相同；若一次落在水平面上，一次落在斜面上，两次小球落到接触面上的速度方向不同，故A错误； B．若两次小球都落在水平面上，则两次小球运动时间相等，两次的水平位移之比即为抛出时的速度之比，即 若两次小球都落在斜面上，则有 解得 则有 水平位移 若一次落在水平面上，一次落在斜面上，其水平位移介于这二者之间，故B正确； C．设甲球的质量为，乙球的质量为，斜面的高为，若x1：x2=1：3，根据上述分析可知，两球均落在水平面上，根据动能定理可得， 解得 若，则，故C正确； D．设乙球落在接触面上时竖直方向的速度为，合速度为，若x1：x2=1：9，结合上述结论可知，两球均落在斜面上，根据抛体运动规律可知，小球落到斜面上的速度方向与水平方向的夹角为与斜面倾角关系满足 结合题意可得 乙球落在接触面上的速度 乙球抛出时动能 落到接触面上的动能 故有，故D错误。 故选BC。 二、实验题（共16分，每空2分） 11. 某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随两个变速轮塔匀速转动，槽内的小球随槽做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的大小关系。 （1）下列实验与本实验采用的方法相同的是______。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度与时间的关系 C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当皮带套在半径不同的轮盘上，两轮盘边缘处的______（选填“线速度”或“角速度”）大小相同。 （3）探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 【答案】（1）C （2）线速度 （3） ①. 挡板A ②. 不同 【解析】 【小问1详解】 A．探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系时，在研究其中两个物理量关系时，需要保持其他物理量一定，实验采用了控制变量法，探究平抛运动的特点实验中将曲线运动转化为直线运动，即采用了“化曲为直”的方法，实验中并没有采用控制变量法，故A错误； B．探究小车速度与时间的关系仅仅研究速度与时间两个物理量的关系，并没有采用控制变量法，故B错误； C．探究加速度与力和质量的关系，研究多个物理量之间的关系，在研究其中两个物理量关系时，需要保持其他物理量一定，实验采用了控制变量法，故C正确； D．探究两个互成角度的力的合成规律采用了等效替代法，并没有采用控制变量法，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 当皮带套在半径不同的轮盘上，两轮盘边缘处的线速度大小相同。 【小问3详解】 [1]探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，同时确保圆周运动的半径相等，即分别放在挡板C与挡板A处； [2]为了使角速度不相同，实验中应选择半径不同的两个塔轮。 12. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为____J，重力势能的减少量为_______J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因主要是____________。 【答案】（1）AB （2） ①. 8.00 ②. 8.25 （3）重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力 【解析】 【小问1详解】 A．两限位孔必须在同一竖直线上，这样可以让纸带顺利通过，减小摩擦对实验的影响，A正确； B．实验前，手提住纸带上端，使纸带竖直，可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器，从而减小摩擦对实验的影响，B正确； C．应该先接通打点计时器的电源，再释放纸带，这样可以充分利用纸带，使纸带上数据点多，若先释放纸带后接通电源，纸带上数据点会很少，甚至没有数据，C错误； D．应选择纸带上距离适当较远的两点作为初、末位置，这样可以使误差百分比减小，D错误； 故选AB。 【小问2详解】 [1]由自由落体运动规律知，中间时刻瞬时速度等于这一段平均速度，则打下C点时重物的速度大小为 则，重物的动能增加量为 联立解得 [2]由重力做功与重力势能变化关系知 代入得 【小问3详解】 由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。 三．解答题（共4小题，共38分） 13. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 火星对探测器的引力充当向心力，则 解得火星的质量 【小问2详解】 根据 解得火星的第一宇宙速度 14. 一辆列车总质量，发动机的额定功率。列车在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重力的0.01倍，重力加速度。 （1）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度时，求列车的瞬时加速度a的大小。 （2）在水平轨道上以速度36km/h匀速行驶时，求发动机的实际功率。 （3）若列车从静止以恒定加速度启动，做匀加速直线运动维持的最长时间为25s，求此加速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当行驶速度时，则有 则列车所受牵引力为 列车受到的阻力 由牛顿第二定律则有 联立解得 【小问2详解】 当列车以时，匀速行驶时则有 此时机车的功率 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得 设列车匀加速运动的末速度，则有 由运动学知识 联立解得 15. 如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可视为质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： （1）物体第一次由P点运动到B点过程中物体重力做的功和克服摩擦力做的功； （2）由开始运动至第9次返回AB斜面最高处时距B点的距离； （3）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力。 【答案】（1）， （2） （3）；方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，重力的功， 克服摩擦力的功 解得， 【小问2详解】 将物体在斜面上每次速度为0时（包括开始静止时）距B的距离依次设为，其中 则静止下滑至第一次返回斜面最高点过程中由动能定理可得 解得 第一次返回最高点至第二次返回最高点过程中由动能定理可得 解得 同理可知 解得 【小问3详解】 物体长时间在斜面损耗机械能后可视为达到B速度为0的在B点以下圆弧段的一个往复运动；B至E由动能定理可得 在E点由牛顿第二定律，则有 解得 由牛顿第三定律 方向竖直向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安居区高中2025年上期半期考试 高2024级物理试题 一、选择题（本题包括10小题，共46分。1-7单选，每小题4分；8-10多选，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选的得0分。） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 斜上抛运动中速度变化的方向保持不变 B. 在有摩擦力做功的过程中，一定有机械能转化为内能 C. 绕地球做匀速圆周运动卫星速度一定大于等于 D. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 2. 某同学到游乐场游玩，乘坐的摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，下列描述摩天轮边缘上某点运动情况的物理量保持不变的是（　　） A. 角速度 B. 线速度 C. 向心加速度 D. 向心力 3. 如图所示，用轻绳通过光滑定滑轮牵引小船靠岸。若收绳的速度为v，在绳与水平方向夹角为时，船沿水面靠岸的速度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，水平轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一可视为质点的物块，该物块置于光滑水平面上。弹簧无弹力时，其右端位于O点。现对该物块施力使弹簧右端压缩到P点，然后将该物块由静止释放。已知Q点为PO中点，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，该物块向右运动过程中，在PQ段，弹簧对该物块做功W1，在QO段，弹簧对该物块做功W2。则为（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 如图所示，质量为的小球，从桌面以上高处的A点下落到地面的B点，桌面高，选择桌面为参考平面。关于小球的重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球下落过程中，先增大后减小 6. 如图所示，赤道上随地球自转的物体A、绕地球运行的卫星B和卫星C，其中B为地球同步卫星，它们的运动都可视为匀速圆周运动，比较A、B、C的运动情况，正确的是（　　） A. A、B、C的周期关系为 B. A、B、C向心加速度大小关系为 C. A、B、C角速度的大小关系为 D. 由题中条件无法判断A、C的线速度和的大小关系 7. 如图所示，某快递公司为提高工作效率，利用传送带传输包裹，传送带水平，由电动机驱动以的速度顺时针转动。现将一体积很小、质量为10kg的包裹以水平向右的初速度放在传送带A端，包裹在B端以滑下传送带。包裹和传送带间的动摩擦因数为0.1，重力加速度，则包裹从A运动到B的过程（　　） A. 时间为 B. 传送带对包裹做的功为 C. 传送带和包裹摩擦生热为 D. 电动机多输出的电能为 8. 小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽60m，河水流速为4m/s，下列说法正确的是（　　） A. 小船在河中运动的最大速度是9m/s B. 小船在河中运动的最小速度是3m/s C. 小船渡过河的最短时间是12s D. 小船渡过河的最小位移是80m 9. 如图所示，在匀速转动水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的可视为质点的质量为的物体A和质量为的物体B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，圆盘转速由0缓慢增加直至两物块刚要滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是的（　　） A. 圆盘刚开始转动时，两物体受到的摩擦力方向相同 B. 两物块刚要滑动时，A受到的摩擦力指向圆心 C. 两物块刚要滑动时，B受到的摩擦力背离圆心 D. 两物块由静止至刚要滑动整个过程，B受到的摩擦力先增大到最大值后保持不变 10. 如图所示，AB为斜面，BC为水平面，第一次从A点以水平初速度v向右抛出一小球甲，落点与A点的水平距离为x1。下落过程动能增量为Ek1。第二次从A点以水平初速度3v向右抛出另一小球乙，其落点与A点的水平距离为x2。下落过程动能增量为Ek2，不计空气阻力，不考虑小球反弹，则 （　　） A. 小球两次落到接触面的速度方向一定相同 B. x1：x2可能为1：5 C. 若x1：x2=1：3，则Ek1：Ek2可能1：3 D. 若x1：x2=1：9，且满足时，Ek2与第二次抛出的初动能相等 二、实验题（共16分，每空2分） 11. 某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随两个变速轮塔匀速转动，槽内的小球随槽做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的大小关系。 （1）下列实验与本实验采用方法相同的是______。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度与时间的关系 C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当皮带套在半径不同的轮盘上，两轮盘边缘处的______（选填“线速度”或“角速度”）大小相同。 （3）探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 12. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题： （1）关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离，点A、C间的距离，点C、E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为____J，重力势能的减少量为_______J；（结果均保留两位小数） （3）在实验中发现，重物减少的重力势能大于重物增加的动能，其原因主要是____________。 三．解答题（共4小题，共38分） 13. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星质量； （2）火星的第一宇宙速度。 14. 一辆列车总质量，发动机的额定功率。列车在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重力的0.01倍，重力加速度。 （1）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度时，求列车的瞬时加速度a的大小。 （2）在水平轨道上以速度36km/h匀速行驶时，求发动机的实际功率。 （3）若列车从静止以恒定加速度启动，做匀加速直线运动维持的最长时间为25s，求此加速度大小。 15. 如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可视为质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： （1）物体第一次由P点运动到B点过程中物体重力做的功和克服摩擦力做的功； （2）由开始运动至第9次返回AB斜面最高处时距B点的距离； （3）最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$