精品解析：新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

莎车县2024-2025学年第二学期高一年级 期中考试（物理）试卷 注意事项： 1、答题前填写好自己的学校名称、姓名、班级、考场号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上。 一、单选题（每题只有一个正确答案；每题4分，共8题32分） 1. 春暖花开的时节，坐落在喀什东湖的摩天轮迎来了无数游客。假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则摩天轮在运动过程中，变化的物理量是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 频率 D. 周期 【答案】A 【解析】 【详解】匀速圆周运动中，角速度、频率和周期均保持不变；线速度大小不变，但方向时刻发生变化。 故选A。 2. 两个质量相等的球形物体，两球心相距r，它们之间的万有引力为F，若它们的质量不变，两球心的距离增大到原来的2倍，它们之间的作用力为（　　） A. B. F C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】题意可知两物体质量相等，设质量为，则初始引力为 当质量不变、距离变为时，新的引力为 故选C。 3. 2024年巴黎奥运会自行车场地赛中，我国运动员在圆形赛道上以10m/s的速度骑行，若赛道半径为25m，则其向心加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】向心加速度的计算公式为 其中 ， 代入数据得 故选D。 4. 在下图所描述的情景中，人对物体做功的是（ ） A. 甲图中举重运动员举着杠铃不动 B. 乙图中工人将货箱从地面搬到桌上 C. 丙图中修理工用力推汽车，汽车没动 D. 丁图中大力士支撑着大轮胎静止不动 【答案】B 【解析】 【详解】功等于力乘以物体在力的方向的位移，甲、丙、丁三图中人对物体有力的作用，但物体都没动，力没有做功；只有乙图中人对物体施加了向上的力，且物体有竖直方向上的位移，故力做了功。 故选B。 5. 一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动。对小物体进行受力分析，下列说法正确的是（　　） A. 只受重力和支持力 B. 只受重力、支持力、摩擦力 C. 只受重力、支持力、向心力 D. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力 【答案】B 【解析】 【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示 重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故B正确，ACD错误 故选B。 6. 如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上的A点由静止开始下落，树下有一深度为h的坑，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 苹果从A点落到坑底，重力势能减少了mgH B. 若以坑底所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH C. 若以地面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH D. 若以A点所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A点到坑底，重力做功为 重力做正功，物体的重力势能减小，且 故A错误； B．若以坑底为参考平面，苹果在A点的重力势能为 故B错误； C．若以地面为参考平面，苹果在A点的重力势能为 故C正确； D．若以A点所在平面为参考平面，苹果在A点的重力势能为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的线速度大小不等 B. A点的周期大于B点的周期 C. A、B两点的角速度大小相等 D. A点的向心加速度大于B点的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】两个齿轮的相互咬合，A、B是转动的齿轮边缘的两点，则A、B两点的线速度大小相等；根据，， 由于， 则有，， 故选B。 8. 2024年国庆档电影推出《志愿军：存亡之战》深度展示了中国人民志愿军用青春和热血书写了伟大的爱国主义。电影中有一个故事情节，为及时给前方战士送去军粮，战士们冒着炮火熟练的驾驶着军车运送军粮，运送中其中一辆卡车中装有的粮食不断均匀的从车上掉落。现假设卡车在平直道路上匀速行驶，卡车运动过程中受到的阻力始终与车总重力成正比，则卡车运动过程中说法正确的是（　　） A 卡车行驶过程中总动能保持不变 B. 卡车行驶过程中受阻力保持不变 C. 卡车行驶过程中功率随时间均匀增加 D. 卡车行驶过程中牵引力的大小随时间均匀减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．卡车从开始运动时车内粮食的质量不断减少，则 小车匀速，则 不断减小，故A错误； B．卡车从开始运动时受阻力 均匀减小，故B错误； C．卡车的机车功率 逐渐减小，故C错误； D．卡车的牵引力 随时间均匀减小，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题有多个正确答案；每题4分，共4题16分） 9. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m，则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 【答案】BC 【解析】 【详解】已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m，则P点的角速度为 P点的向心加速度为 故选BC。 10. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为 C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．物体下落，重力做正功，则物体重力做的功为 重力做多少正功，重力势能减少多少，所以物体重力势能减少了，故AC正确； BD．由牛顿第二定律 可得 物体所受阻力做负功，为 故B错误； D．因为合力为，故合力做功 D错误。 故选AC。 11. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 当两物体距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 B. 万有引力定律是开普勒发现的 C. 引力常量G是英国物理学家卡文迪许测量得出的 D. 两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力 【答案】CD 【解析】 【详解】A． 当两物体的距离趋近于零时，万有引力公式不再适用，因为此时物体不能视为质点，实际质量分布会影响结果，故A错误； B． 万有引力定律是牛顿提出的，开普勒的贡献是行星运动三定律，故B错误； C． 引力常量由卡文迪许通过扭秤实验首次精确测量，故C正确； D． 根据牛顿第三定律，两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，且作用在不同物体上，是一对作用力与反作用力，故D正确。 12. 一个小球质量为m，用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球。当悬线碰到钉子的前后瞬间，下列说法中正确的是（　　） A. 小球的线速度不变 B. 悬线对球拉力不变 C. 小球的向心力突然减小 D. 小球的角速度突然增大 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于重力与拉力都与速度垂直，所以小球的线速度不变；根据， 由于半径变小，则小球的向心力突然增大，小球的角速度突然增大，故AD正确，C错误； B．根据牛顿第二定律得 可得 由于半径变小，则悬线对球拉力变大，故B错误。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共计8个空16分） 13. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图a所示，图b是演示器部分原理示意图；其中皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的2倍，轮的半径是轮的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。 （1）下列实验与本实验方法相同的是______； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究弹簧形变量与力的关系 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）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应选择甲球和______球作为实验球； （3）在某次实验中，一组同学把甲球和乙球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为______，A、C两个挡板角速度之比为______，此次实验说明______。 【答案】（1）C （2）乙 （3） ①. 1∶4 ②. 1∶2 ③. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力大小的表达式时，所采用的实验探究方法是控制变量法；在探究加速度与力和质量的关系的实验中，所采用的探究方法也是控制变量法，故选C。 【小问2详解】 要探究向心力与圆周运动轨道半径之间关系时，质量应制控不变，所以应选择质量相同的甲和乙球。 【小问3详解】 [1]根据向心力公式可知，在m、r相同的情况下，如果 则 即 [3]在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比。 14. 某同学想用实验验证动能定理，实验装置如图所示，已知小车与长木板接触面光滑。首先，该同学测量了遮光片的宽度为d，用天平测量出小车与遮光片的总质量为m，小车到光电门传感器的距离为x，小车在向前运动过程中弹簧测力计的示数恒定为F。 （1）该同学某次测量时弹簧测力示数如乙图所示，则此时______N； （2）该同学将小车拉到光电门，测得遮光片通过光电门的时间为t，则此时小车瞬时速度为______（用已知物理量表示）； （3）如果表达式______（用F、x、m、d、t表示）近似成立，则动能定理得到验证。 【答案】（1）2.10 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知弹簧测力的分度值为0.1N，所以图中弹簧测力读数为 【小问2详解】 由于遮光片宽度d很小，通过光电门的时间t很短，根据瞬时速度近似等于平均速度的原理，此时小车瞬时速度为 【小问3详解】 对小车进行受力分析可知，小车受到的合外力为弹簧测力计的拉力，前进的位移为，则拉力做功为 小车的动能变化量为 根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，即 故如果表达式近似成立，则动能定理得到验证。 四、解答题（本题共计3小题，共计36分） 15. 石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以恒定速率匀速通过该桥，Q点为桥最高点，，求： （1）该汽车通过桥时的角速度大小； （2）向心加速度大小； （3）汽车通过最高点时桥对汽车的支持力。 【答案】（1） （2） （3）15000N，方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 该汽车通过桥时的角速度大小 【小问2详解】 向心加速度大小 【小问3详解】 在最高点，对车，由牛顿第二定律有 代入题中数据，解得汽车通过最高点时桥对汽车的支持力大小 方向竖直向上。 16. 在某个半径为地球半径0.8倍的行星表面，用一个物体做自由落体实验。从自由下落开始计时，经过，物体运动了，已知地球半径取为，不考虑星球自转影响，求： （1）该行星表面的重力加速度； （2）该行星的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）下落过程由位移与时间关系知 代入得 （2）在星球表面及其附近：设星球质量为，星球半径为，则根据万有引力提供向心力知 不考虑星球自转影响，在星球表面万有引力等于重力知 代入得 17. 在抗击新型肺炎这场特殊战役中，人们对武汉火神山医院、雷神山医院两家医院的施工场地上的挖掘机、吊车、水泥搅拌车、叉车等施工机械起了各种昵称，还拥有了自己的粉丝团。其中，被叫为“叉酱”的各类叉车更是C位出道。如图所示，“叉酱”以的力将在地面上的重物从静止开始匀加速竖直提升2m，用时2s，以地面为零势能面。求： （1）提升重物过程中“叉酱”对重物所作的功； （2）提升重物过程中“叉酱”对重物做功的平均功率； （3）2s后重物所具有的重力势能和动能。 【答案】（1）1760J （2）880W （3）重力势能1600J，动能160J 【解析】 【小问1详解】 提升重物过程中“叉酱”对重物所作的功 【小问2详解】 提升重物过程中“叉酱”对重物做功的平均功率 【小问3详解】 题意可知重物加速度大小 对重物有 联立解得重物质量 可知2s后重物所具有的重力势能 重物获得的动能 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 莎车县2024-2025学年第二学期高一年级 期中考试（物理）试卷 注意事项： 1、答题前填写好自己的学校名称、姓名、班级、考场号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上。 一、单选题（每题只有一个正确答案；每题4分，共8题32分） 1. 春暖花开的时节，坐落在喀什东湖的摩天轮迎来了无数游客。假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则摩天轮在运动过程中，变化的物理量是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 频率 D. 周期 2. 两个质量相等的球形物体，两球心相距r，它们之间的万有引力为F，若它们的质量不变，两球心的距离增大到原来的2倍，它们之间的作用力为（　　） A. B. F C. D. 3. 2024年巴黎奥运会自行车场地赛中，我国运动员在圆形赛道上以10m/s的速度骑行，若赛道半径为25m，则其向心加速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 在下图所描述的情景中，人对物体做功的是（ ） A. 甲图中举重运动员举着杠铃不动 B. 乙图中工人将货箱从地面搬到桌上 C. 丙图中修理工用力推汽车，汽车没动 D. 丁图中大力士支撑着大轮胎静止不动 5. 一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动。对小物体进行受力分析，下列说法正确的是（　　） A. 只受重力和支持力 B. 只受重力、支持力、摩擦力 C 只受重力、支持力、向心力 D. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力 6. 如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上的A点由静止开始下落，树下有一深度为h的坑，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 苹果从A点落到坑底，重力势能减少了mgH B. 若以坑底所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH C. 若以地面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH D. 若以A点所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH 7. 如图所示，修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的线速度大小不等 B. A点的周期大于B点的周期 C. A、B两点的角速度大小相等 D. A点的向心加速度大于B点的向心加速度 8. 2024年国庆档电影推出《志愿军：存亡之战》深度展示了中国人民志愿军用青春和热血书写了伟大的爱国主义。电影中有一个故事情节，为及时给前方战士送去军粮，战士们冒着炮火熟练的驾驶着军车运送军粮，运送中其中一辆卡车中装有的粮食不断均匀的从车上掉落。现假设卡车在平直道路上匀速行驶，卡车运动过程中受到的阻力始终与车总重力成正比，则卡车运动过程中说法正确的是（　　） A. 卡车行驶过程中总动能保持不变 B. 卡车行驶过程中受阻力保持不变 C. 卡车行驶过程中功率随时间均匀增加 D. 卡车行驶过程中牵引力的大小随时间均匀减小 二、多选题（每题有多个正确答案；每题4分，共4题16分） 9. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m，则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 10. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体重力做的功为 B. 物体所受阻力做功为 C. 物体重力势能减少了 D. 物体所受合力做功为 11. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 当两物体的距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 B. 万有引力定律是开普勒发现的 C. 引力常量G是英国物理学家卡文迪许测量得出的 D. 两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力 12. 一个小球质量为m，用长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球。当悬线碰到钉子的前后瞬间，下列说法中正确的是（　　） A. 小球的线速度不变 B. 悬线对球拉力不变 C. 小球的向心力突然减小 D. 小球的角速度突然增大 三、实验题（每空2分，共计8个空16分） 13. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图a所示，图b是演示器部分原理示意图；其中皮带轮、的半径相同，轮的半径是轮的2倍，轮的半径是轮的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。 （1）下列实验与本实验方法相同的是______； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究弹簧形变量与力的关系 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）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应选择甲球和______球作为实验球； （3）在某次实验中，一组同学把甲球和乙球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为______，A、C两个挡板角速度之比为______，此次实验说明______。 14. 某同学想用实验验证动能定理，实验装置如图所示，已知小车与长木板接触面光滑。首先，该同学测量了遮光片的宽度为d，用天平测量出小车与遮光片的总质量为m，小车到光电门传感器的距离为x，小车在向前运动过程中弹簧测力计的示数恒定为F。 （1）该同学某次测量时弹簧测力示数如乙图所示，则此时______N； （2）该同学将小车拉到光电门，测得遮光片通过光电门的时间为t，则此时小车瞬时速度为______（用已知物理量表示）； （3）如果表达式______（用F、x、m、d、t表示）近似成立，则动能定理得到验证。 四、解答题（本题共计3小题，共计36分） 15. 石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以恒定速率匀速通过该桥，Q点为桥最高点，，求： （1）该汽车通过桥时角速度大小； （2）向心加速度大小； （3）汽车通过最高点时桥对汽车的支持力。 16. 在某个半径为地球半径0.8倍的行星表面，用一个物体做自由落体实验。从自由下落开始计时，经过，物体运动了，已知地球半径取为，不考虑星球自转影响，求： （1）该行星表面的重力加速度； （2）该行星的第一宇宙速度。 17. 在抗击新型肺炎这场特殊战役中，人们对武汉火神山医院、雷神山医院两家医院施工场地上的挖掘机、吊车、水泥搅拌车、叉车等施工机械起了各种昵称，还拥有了自己的粉丝团。其中，被叫为“叉酱”的各类叉车更是C位出道。如图所示，“叉酱”以的力将在地面上的重物从静止开始匀加速竖直提升2m，用时2s，以地面为零势能面。求： （1）提升重物过程中“叉酱”对重物所作的功； （2）提升重物过程中“叉酱”对重物做功的平均功率； （3）2s后重物所具有的重力势能和动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$