精品解析：江苏省扬州市高邮市2024-2025学年高一下学期期中调研物理试卷

2024-2025学年第二学期高一年级期中学情调研测试 物理试题2025.04 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在以角速度ω匀速转动的水平转台上，陶罐上A、B两点与转轴的夹角分别为α和β，且α<β，下列说法正确的是（　　） A. vA<vB B. vA=vB C. vB=ωR D. 此时B点线速度方向垂直纸面向外 【答案】A 【解析】 【详解】AB．A、B两点属于同轴转动，角速度相等，根据v=rω和rA<rB可知，vA<vB，故A正确，B错误； C．B点的线速度为vB=ωRsinβ，故C错误； D．线速度沿轨迹的切线方向，根据转动方向可知，此时B点线速度方向垂直纸面向里，故D错误。 故选A。 2. 高速公路的转弯处往往外侧比内侧要高一些，当汽车沿圆轨道匀速率转弯且恰好无侧滑趋势时（　　） A. 汽车受重力、支持力、向心力三个力作用 B. 向心力由路面对车轮的静摩擦力提供 C. 向心力由重力和路面支持力的合力提供 D. 汽车速度增大时，所需向心力减小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．汽车受重力、支持力两个力作用，向心力由重力和路面支持力的合力提供，故AB错误，C正确； D．汽车速度增大时，根据可知，所需向心力增大，故D错误； 故选C 3. 下列选项中属于离心运动应用的是（　　） A. 骑电动车转弯时要减速慢行 B. 磨刀时砂轮外侧安装防护罩 C. 游客乘坐过山车时需扣紧安全带 D. 脱水桶高速旋转将衣物甩干 【答案】D 【解析】 【详解】A．骑电动车转弯减速是为了减小所需向心力，避免因离心运动导致侧滑，属于防止离心运动，A错误； B．砂轮安装防护罩是为了防止因离心运动导致砂轮碎片飞出，属于防护措施，B错误； C．过山车扣紧安全带是为了防止乘客因离心运动被甩出，属于防范措施，C错误； D．脱水桶高速旋转时，水与衣物的附着力不足以提供向心力，水被甩出，属于离心运动的应用，D正确。 故选D。 4. 如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B为地球静止卫星，下列说法错误的是（　　） A. A、B运动的线速度大小相等 B. B是同步卫星，A不是同步卫星 C. B运动方向与地球自转方向相同 D. A是地球同步卫星，周期为24h 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有 解得 由于卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，则A、B运动的线速度大小相等，故A正确，不符合题意； B．根据万有引力提供向心力，则有 解得 由于卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，则A、B运动的周期相等，卫星B为地球静止卫星，则A、B均是同步卫星，故B错误，符合题意； C．卫星B为地球静止卫星，则B运动方向与地球自转方向相同，故C正确，不符合题意； D．结合上述可知，A是地球同步卫星，周期为24h，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 2025年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，卫星（　　） A. 发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度 B. 发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 C. 发射速度大于第三宇宙速度 D. 在工作轨道上运行速度大于7.9km/s 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．卫星进入地球轨道需达到第一宇宙速度（7.9km/s），但未脱离地球引力，故发射速度介于第一和第二宇宙速度（11.2km/s）之间，故A正确，BC错误； D．第一宇宙速度是近地轨道的最大环绕速度，轨道半径越大，速度越小。低轨卫星轨道略高于近地轨道，运行速度略小于7.9km/s，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，某探测器在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过P点时启动点火装置，完成变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行，探测器（　　） A. 在轨道Ⅰ上的运行周期小于在轨道Ⅱ上的运行周期 B. 在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度 C. 在轨道Ⅰ上经过P点时启动点火装置加速，实现变轨 D. 在轨道Ⅱ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度，故B正确； C．根据变轨原理可知，探测器在轨道Ⅰ上经过P点时启动点火装置减速，做向心运动，实现变轨，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 则在轨道Ⅱ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点的加速度，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一不带电验电器的金属小球a，则（　　） A. 玻璃棒带负电 B. 丝绸中的正电荷转移到玻璃棒上 C. 验电器的金属箔闭合 D. 验电器的金属箔因带正电张开 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近不带电的验电器的金属球a时，金属箔片感应出正电荷，金属箔片由于带正电而张开一定的角度，故AC错误，D正确； B．金属中能自由移动的是电子，玻璃棒的电子转移到丝绸上，故B错误； 故选D。 8. 如图所示，长为L的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，C为最高点，重力加速度为g，则小球（　　） A. 在A、B两点的速度相同 B. 经过C点的最小速度为 C. 在D点所受杆的作用力方向竖直向上 D. 在A点所受杆的作用力方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．在A、B两点的速度大小相同，但是方向相反，选项A错误； B．经过C点时轻杆能对小球提供支撑力，则经过C点的最小速度为零，选项B错误； C．在D点时杆对球向上的拉力和向下重力的合力提供向心力，可知此位置时小球所受杆的作用力方向竖直向上，选项C正确； D．在A点球水平方向受杆的向右的拉力，竖直方向球受到向上的弹力，则此时球所受杆的作用力方向斜向右上方，选项D错误。 故选C。 9. 高邮市珠湖小镇的超级滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道，游客从最高点A（与圆心O等高）由静止滑下，则游客（　　） A. 在B点时重力势能一定为零 B. 在A、B两点时重力的瞬时功率相等 C. 从A点运动到B点的过程中，重力的平均功率为零 D. 从A点运动到B点的过程中，重力的瞬时功率先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．零势能面的位置未知，小球滑到B点时重力势能不一定为0，故A错误； BD．小球在A点时，速度为0，则根据可知，重力的瞬时功率为0，小球在B点时，速度方向与重力方向垂直，所以重力瞬时功率为零，则小球从A点运动到B点的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小，故B正确，D错误； C．从A点运动到B点的过程中，重力的平均功率为，不为0，故C错误； 故选B。 10. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 滑雪运动员沿斜面匀速下滑的过程中，机械能守恒 B. 小球从A点由静止摆动到右侧最高点C的过程，机械能守恒 C. 足球在位置1被踢出后落到位置3的过程中，机械能守恒 D. 小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的机械能不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑雪运动员沿斜面匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故A错误； B．小球从A点由静止摆动到右侧最高点C的过程，重力势能减小，动能不变，则机械能减小，故B错误； C．足球在位置1被踢出后落到位置3的过程中，有阻力做功，机械能不守恒，故C错误； D．小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧弹力对小球做功，小球的机械能不守恒，故D正确。 故选D。 11. 水滴在空中由静止开始下落，受到空气阻力与速率成正比；在下落的过程中，水滴的速率v随运动时间t的变化图像，动能、重力势能、机械能E随位移x的变化图像，可能正确的是（　　）（以地面为零势能面） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．雨滴下落的过程中，有 解得加速度大小 雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则图像斜率的绝对值减小，故A错误； B．由动能定理可知，图线的斜率为合外力，而合外力为，则斜率的绝对值逐渐减小，故B错误； C．根据，可知图像为斜率不变的倾斜直线，故C正确； D．根据能量守恒定律可知，阻力做功代表机械能变化，即 可知图像斜率代表阻力，可见斜率变大，故D错误； 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明同学利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（　　） A. 220V交流电源 B. 刻度尺 C. 8V交流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重锤______（“靠近”或“远离”）打点计时器，接着______，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A．先接通电源后释放纸带 B．先释放纸带后接通电源 第三步：如图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离…… （3）为了验证下落OB段过程重锤的机械能是否守恒，若重锤的质量为m，打点计时器所使用交流电的周期为T，重力加速度为g，则重锤动能的增加量为______（用题中所给的符号来表示）； （4）小明利用实验数据作出图像，当图像为______时，可验证重锤在下落过程中机械能守恒； （5）若测量结果显示动能的增加量略大于重力势能的减少量，你认为有没有这种可能性，请作出判断并简要说明理由。______ 【答案】（1）BC （2） ①. 靠近 ②. A （3） （4）一条过原点的斜率为g的倾斜直线 （5）有可能；打点计时器使用的交流电频率偏小或第一个点不是起始点或先释放纸带后接通电源 【解析】 小问1详解】 AC．电磁打点计时器使用低压交流电源，工作电压约为8V，故A错误，C正确； B．实验需要用刻度尺测量计数点间的距离，故B正确； D．实验需要验证重力势能的减少量与动能增加量间的关系，重锤的质量可以约掉，实验不需要测量质量，不需要天平，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1][2]为充分利用纸带，实验前重锤应靠近打点计时器；实验时应先接通电源后释放纸带，故选A。 【小问3详解】 打B点时重锤的速度大小 下落OB段过程重锤动能的增加量 【小问4详解】 由机械能守恒定律得 整理得 图像的斜率 当图像为一条过原点且斜率为g的直线时，可验证重锤在下落过程中机械能守恒。 【小问5详解】 如果实验时先释放纸带后接通电源，则打第一个点时重锤已经具有一定的速度，动能的增加量会略大于重力势能的减少量；另外，打点计时器使用交流电源的频率偏小或第一个点不是起始点都会造成动能的增加量大于重力势能的减少量。 13. 如图所示，生产陶瓷的工作台以角速度ω匀速转动，台面上掉有陶屑，陶屑与桌面间的动摩擦因数μ处处相同（台面足够大），最大静摩擦力等于滑动摩擦力；某陶屑A质量为m，离转轴OO′距离为r。求： （1）陶屑A所受摩擦力大小f； （2）陶屑离转轴OO′的最大距离R。 【答案】（1）mω2r （2） 【解析】 【小问1详解】 陶屑A所受摩擦力提供向心力，则 【小问2详解】 最大静摩擦力提供向心力 解得 14. 某卫星沿椭圆轨道1运动，P点是轨道1的近地点，到地心的距离为r，卫星运动到椭圆轨道的远地点Q时变轨进入圆轨道2，到地心距离为3r，已知地球质量为M，引力常量为G，求： （1）卫星在轨道2上运行速度v； （2）卫星在P点的加速度大小a。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 卫星在轨道2上运行时由万有引力提供向心力得 解得 【小问2详解】 卫星在P点由牛顿第二定律得 解得 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，物体经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为，重力加速度g取。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做功； （3）若水平面AB粗糙，长为2m，半圆形导轨光滑，已知物体与水平面间的动摩擦因数随位移x变化的图像如图乙所示，求物体经过C点时对导轨的压力。 【答案】（1）18J （2） （3）20N，方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 由功能关系可知 解得 【小问2详解】 物体沿半圆形导轨运动过程中由动能定理得 解得 物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功为5.5J。 【小问3详解】 物体从A点到C点由功能关系得 其中 物体在C点由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得物体经过C点时对导轨的压力大小为=20N 方向竖直向上 16. 光滑绝缘水平转台上有两个等量异种电荷（可视为点电荷）被约束在相距为位置，带电量为，质量都为，已知静电力常量，求： （1）两电荷之间的库仑力大小； （2）同时释放两个电荷，求两个电荷相距为时加速度大小； （3）若解除对两个电荷的约束，请设计方案使两个点电荷间距保持d不变。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律 解得 【小问2详解】 解得 解得 【小问3详解】 当两电荷间的库仑力刚好提供向心力时，d可以保持不变，即 两电荷绕两者连线中点匀速转动 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第二学期高一年级期中学情调研测试 物理试题2025.04 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在以角速度ω匀速转动的水平转台上，陶罐上A、B两点与转轴的夹角分别为α和β，且α<β，下列说法正确的是（　　） A. vA<vB B. vA=vB C. vB=ωR D. 此时B点线速度方向垂直纸面向外 2. 高速公路转弯处往往外侧比内侧要高一些，当汽车沿圆轨道匀速率转弯且恰好无侧滑趋势时（　　） A. 汽车受重力、支持力、向心力三个力作用 B. 向心力由路面对车轮的静摩擦力提供 C. 向心力由重力和路面支持力的合力提供 D. 汽车速度增大时，所需向心力减小 3. 下列选项中属于离心运动应用是（　　） A. 骑电动车转弯时要减速慢行 B. 磨刀时砂轮外侧安装防护罩 C. 游客乘坐过山车时需扣紧安全带 D. 脱水桶高速旋转将衣物甩干 4. 如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B为地球静止卫星，下列说法错误的是（　　） A. A、B运动的线速度大小相等 B. B是同步卫星，A不是同步卫星 C. B运动方向与地球自转方向相同 D. A是地球同步卫星，周期为24h 5. 2025年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，卫星（　　） A. 发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度 B. 发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 C. 发射速度大于第三宇宙速度 D. 在工作轨道上运行速度大于7.9km/s 6. 如图所示，某探测器在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过P点时启动点火装置，完成变轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行，探测器（　　） A. 在轨道Ⅰ上的运行周期小于在轨道Ⅱ上的运行周期 B. 在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度 C. 在轨道Ⅰ上经过P点时启动点火装置加速，实现变轨 D. 在轨道Ⅱ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P点的加速度 7. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一不带电验电器的金属小球a，则（　　） A. 玻璃棒带负电 B. 丝绸中的正电荷转移到玻璃棒上 C. 验电器的金属箔闭合 D. 验电器的金属箔因带正电张开 8. 如图所示，长为L的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，C为最高点，重力加速度为g，则小球（　　） A. 在A、B两点的速度相同 B. 经过C点的最小速度为 C. 在D点所受杆的作用力方向竖直向上 D. 在A点所受杆的作用力方向水平向右 9. 高邮市珠湖小镇的超级滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道，游客从最高点A（与圆心O等高）由静止滑下，则游客（　　） A. 在B点时重力势能一定为零 B. 在A、B两点时重力瞬时功率相等 C. 从A点运动到B点的过程中，重力的平均功率为零 D. 从A点运动到B点的过程中，重力的瞬时功率先减小后增大 10. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 滑雪运动员沿斜面匀速下滑的过程中，机械能守恒 B. 小球从A点由静止摆动到右侧最高点C的过程，机械能守恒 C. 足球在位置1被踢出后落到位置3的过程中，机械能守恒 D. 小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短过程中，小球的机械能不守恒 11. 水滴在空中由静止开始下落，受到空气阻力与速率成正比；在下落的过程中，水滴的速率v随运动时间t的变化图像，动能、重力势能、机械能E随位移x的变化图像，可能正确的是（　　）（以地面为零势能面） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明同学利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（　　） A. 220V交流电源 B. 刻度尺 C. 8V交流电源 D. 天平（含砝码） （2）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重锤______（“靠近”或“远离”）打点计时器，接着______，打点计时器在纸带上打下一系列点； A．先接通电源后释放纸带 B．先释放纸带后接通电源 第三步：如图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离…… （3）为了验证下落OB段过程重锤的机械能是否守恒，若重锤的质量为m，打点计时器所使用交流电的周期为T，重力加速度为g，则重锤动能的增加量为______（用题中所给的符号来表示）； （4）小明利用实验数据作出图像，当图像为______时，可验证重锤在下落过程中机械能守恒； （5）若测量结果显示动能的增加量略大于重力势能的减少量，你认为有没有这种可能性，请作出判断并简要说明理由。______ 13. 如图所示，生产陶瓷的工作台以角速度ω匀速转动，台面上掉有陶屑，陶屑与桌面间的动摩擦因数μ处处相同（台面足够大），最大静摩擦力等于滑动摩擦力；某陶屑A质量为m，离转轴OO′距离为r。求： （1）陶屑A所受摩擦力大小f； （2）陶屑离转轴OO′的最大距离R。 14. 某卫星沿椭圆轨道1运动，P点是轨道1的近地点，到地心的距离为r，卫星运动到椭圆轨道的远地点Q时变轨进入圆轨道2，到地心距离为3r，已知地球质量为M，引力常量为G，求： （1）卫星在轨道2上运行速度v； （2）卫星在P点的加速度大小a。 15. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，物体经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为，重力加速度g取。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能； （2）物体沿半圆形导轨运动过程中克服阻力所做的功； （3）若水平面AB粗糙，长为2m，半圆形导轨光滑，已知物体与水平面间的动摩擦因数随位移x变化的图像如图乙所示，求物体经过C点时对导轨的压力。 16. 光滑绝缘水平转台上有两个等量异种电荷（可视为点电荷）被约束在相距为的位置，带电量为，质量都为，已知静电力常量，求： （1）两电荷之间的库仑力大小； （2）同时释放两个电荷，求两个电荷相距为时加速度大小； （3）若解除对两个电荷的约束，请设计方案使两个点电荷间距保持d不变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$