精品解析：甘肃省白银市靖远县第四中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

高一物理期中考试试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第七章第3节。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 若某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则在该卫星做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不变的是（ ） A. 线速度 B. 加速度 C. 向心力 D. 周期 【答案】D 【解析】 【详解】该卫星做匀速圆周运动的过程中线速度、加速度和向心力都是大小不变，方向不断变化，而周期是不变的。 故选D。 2. 巴黎奥运会上，10米跳台跳水比赛中，中国运动员的207C（向后翻腾三周半抱膝）上演了“水花消失术”，惊艳世界。如图所示，运动员在空中运动的过程中头部的速度方向水平向右的次数为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】A 【解析】 【详解】头部水平向右的位置是圆周运动的最低点，共2次。 故选A。 3. 在学习了圆周运动的知识后，小李对圆周运动的相关知识产生了浓厚的兴趣。如图所示，他在光滑水平面上用轻绳（图中未画出）绑住小球，使小球在拉力F的作用下沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小球经过P点时，小李突然使拉力F减小（不为零），则下列说法正确的是（　　） A. 小球将沿轨迹Pa运动 B. 小球将沿轨迹Pb运动 C. 小球将沿原圆周轨迹运动 D. 小球将沿轨迹Pc运动 【答案】B 【解析】 【详解】小球在拉力F的作用下沿逆时针方向做匀速圆周运动，拉力F提供向心力，F减小后（不为零），则拉力F小于做圆周运动所需要的向心力，小球将做离心运动，即小球将沿轨迹Pb运动，故B正确。 4. 一小朋友正在打水漂，他将石片水平抛出，若将石片视为质点，不计空气阻力，则在下列描绘石片在空中运动速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的关系图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．石片做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，图线是与时间轴平行的直线，AB错误； CD．竖直方向做自由落体运动，图线是通过原点的倾斜的直线，C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量为0.5kg的小球（视为质点）用长度为0.5m的轻质直杆连接，在竖直平面内做圆周运动。若小球在最高点时的速度大小为2m/s，取重力加速度大小，则此时小球所受杆的作用力是（ ） A. 大小为4N支持力 B. 大小为4N的拉力 C. 大小为1N的支持力 D. 大小为1N的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】BD．当小球与杆没有相互作用力时，根据牛顿第二定律得 解得 ，杆对小球的作用力是支持力，BD错误； AC．根据牛顿第二定律得 ，解得 ，A错误，C正确。 故选C。 6. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的（　　） A. d、a两点之间 B. d点 C. c、d两点之间 D. c点 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律可知，该行星在椭圆轨道上近日点a点的速度最大，在远日点c点的速度最小，根据对称性可知，该行星从a点运行至c点所用的时间为二分之一周期，且从a点运行至b点所用的时间小于从b点运行至c点所用的时间，则从该行星位于b点起，经过二分之一周期，该行星位于轨道的c、d两点之间。 故选C。 7. 哈尔滨文化中心湿地公园位于哈尔滨大剧院周围，绿荷相倚满池塘。如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】B 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体，则有 ， 可得 因此水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶上面。 故选B。 8. 2024年12月，甘肃成县沙坝烧窑技艺被列入甘肃省非遗名录。如图甲所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上质量相等的两质点，下列物理量相同的是（ ） A. 角速度大小 B. 线速度大小 C. 向心力大小 D. 周期 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．P、Q两点同轴转动，两点周期相同，角速度大小相同，故AD正确； B．由可知P、Q两点线速度大小不同，故B错误； C．由向心力公式，粗坯上质量相等的两质点的转动半径不同，所以向心力大小不同，故C错误。 故选AD。 9. 火星拥有丰富的矿物质资源，这些资源不仅能为人类提供居住所需的材料，而且能为农业和工业生产提供支持。若一探测器正在火星上空飞行，则当探测器飞越火星上一质量密集区上空时，关于探测器的轨道半径与运行速率的变化，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径略有增大 B. 轨道半径略有减小 C. 运行速率略有增大 D. 运行速率略有减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．将探测器在火星上空飞行简化为圆周运动，则有 当探测器飞越火星上一质量密集区上空时，由于所受万有引力增大，则万有引力大于所需的向心力，探测器将做近心运动，稳定后圆周运动的轨道半径略有减小，故A错误，B正确； CD．结合上述解得 由于稳定后圆周运动的轨道半径略有减小，则稳定后圆周运动的运行速率略有增大，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 某小船（视为质点）要渡过一河流，河流某区域两岸平行，河流宽度为，小船在静水中行驶的速度大小为，水流的速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 小船以最短的时间渡河时，渡河的时间为 B. 小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为 C. 小船以最短的路程渡河时，渡河的时间为 D. 小船以最短的路程渡河时，最短路程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．要使小船过河时间最短，船头始终垂直河对岸即可，则有 故A正确； B．小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为，故B错误； CD．由于水流速度大于船速，当船头方向与合速度的方向垂直时，小船过河的位移最短，其大小为 过河的时间 故C正确，D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力大小F与质量m、角速度大小ω和半径r之间的关系。 （1）本实验在研究向心力大小F与质量m、角速度大小ω和半径r之间的关系时，主要用到的研究方法是_____。 A. 演绎法 B. 理想实验法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）在探究向心力大小F与角速度大小ω的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球的向心力大小之比为1∶4，两个小球的质量相等，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_____。 【答案】（1）D （2）2∶1 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究向心力的大小与一个物理量的关系，该方法为控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 由题意可知，两个相同小球所受向心力之比为1∶4，两小球的质量和做圆周运动的半径相等，则由F=mω2r可知两塔轮转动的角速度之比为1∶2，因为靠皮带传动，变速轮塔边缘的线速度大小相等，根据v=ωr，可知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为2∶1。 12. 某同学探究小球做平抛运动的规律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_____。 A. 斜槽末端必须水平 B. 小球释放的初始位置越高越好 C. 每次小球要从不同位置由静止释放 （2）实验中，坐标纸应固定在竖直木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是_____。 A. B. C. D. （3）为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，该同学使用频闪照相机（每隔相等时间拍摄一次）拍摄小球在空中的位置。若小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中方格的边长的实际长度为，当地的重力加速度大小为，则照相机的频闪周期_____，小球做平抛运动的初速度大小_____。 【答案】（1）A （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球做平抛运动，必须使斜槽的末端保持水平，斜槽不需要光滑，故A正确； B．释放小球的初始位置不是越高越好，因为越高，初速度越大，轨迹会超过白纸的范围，故B错误； C．为了保证小球做平抛运动的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须水平，且坐标纸的竖线应是竖直方向，从所给的图来看，A图竖线与重力方向有偏差， C、D图抛出点不在坐标纸上，B图符合条件，故选B。 【小问3详解】 [1]在竖直方向上，根据 解得照相机的频闪周期 [2]小球做平抛运动的初速度大小 13. 黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓，流经包括甘肃在内的9个省（自治区）。在跨越黄河表演中，一人骑摩托车以大小的速度水平冲出平台，恰好跨越宽度的河段落到对岸的平台上。取重力加速度大小，将摩托车和人视为质点，不计空气阻力。求： （1）人在空中运动的时间； （2）两平台的高度差； （3）人落到对岸平台时速度大小（结果用根式表示）。 【答案】（1）1s （2）5m （3） 【解析】 【小问1详解】 人冲出平台后在水平方向上做匀速直线运动，有 解得 【小问2详解】 人冲出平台后在竖直方向上做自由落体运动，有 解得 【小问3详解】 人落到对岸平台时沿竖直方向分速度大小 又 解得 14. 中国计划在2030年前实现载人登月。宇航员在月球表面将一石块竖直向上抛出，测得石块上升过程中的速率的二次方与石块离开抛出点的距离的关系如图所示（图中的、均为已知量）。月球的半径为R，引力常量为G，将月球视为质量分布均匀的球体，忽略月球的自转，已知球的体积，其中r为球的半径。求： （1）月球表面的重力加速度大小g，以及石块从抛出到落回抛出点所用的时间t； （2）月球的质量M以及密度。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据匀变速直线运动的规律有 解得 根据速度公式有 解得 【小问2详解】 设石块的质量为m，则有 解得 月球的体积 月球的密度 解得 15. 如图所示，水平转盘上放有质量分别为、的A、B两个物块，连接B和转轴的水平轻绳的长度，A、B间的动摩擦因数，B与转盘间的动摩擦因数。取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均视为质点。若转盘的角速度由零逐渐增大，求： （1）当轻绳刚绷紧时，转盘的角速度大小； （2）当A恰好要相对B滑动时转盘的角速度大小，以及当A、B间的静摩擦力大小时转盘的角速度大小； （3）当轻绳的拉力大小时，转盘可能的角速度大小。 【答案】（1） （2）rad/s； （3）rad/s或 【解析】 【小问1详解】 因为，所以当轻绳刚绷紧时，A、B相对静止，不会发生相对滑动，对A、B整体有 解得 【小问2详解】 A所受的最大静摩擦力的大小 A刚要相对B发生相对滑动时，对A有 解得 因为，所以当A、B间的静摩擦力大小时，A与B相对静止， 对A有 解得 【小问3详解】 因为，所以，若，则A、B相对静止，对A与B的整体有 解得 若，则A从B上滑落，只有B做匀速圆周运动，对有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理期中考试试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第七章第3节。 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 若某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则在该卫星做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不变的是（ ） A. 线速度 B. 加速度 C. 向心力 D. 周期 2. 巴黎奥运会上，10米跳台跳水比赛中，中国运动员的207C（向后翻腾三周半抱膝）上演了“水花消失术”，惊艳世界。如图所示，运动员在空中运动的过程中头部的速度方向水平向右的次数为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 3. 在学习了圆周运动的知识后，小李对圆周运动的相关知识产生了浓厚的兴趣。如图所示，他在光滑水平面上用轻绳（图中未画出）绑住小球，使小球在拉力F的作用下沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小球经过P点时，小李突然使拉力F减小（不为零），则下列说法正确的是（　　） A. 小球将沿轨迹Pa运动 B. 小球将沿轨迹Pb运动 C. 小球将沿原圆周轨迹运动 D. 小球将沿轨迹Pc运动 4. 一小朋友正在打水漂，他将石片水平抛出，若将石片视为质点，不计空气阻力，则在下列描绘石片在空中运动速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的关系图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，质量为0.5kg的小球（视为质点）用长度为0.5m的轻质直杆连接，在竖直平面内做圆周运动。若小球在最高点时的速度大小为2m/s，取重力加速度大小，则此时小球所受杆的作用力是（ ） A. 大小为4N的支持力 B. 大小为4N的拉力 C. 大小为1N支持力 D. 大小为1N的拉力 6. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的（　　） A. d、a两点之间 B. d点 C. c、d两点之间 D. c点 7. 哈尔滨文化中心湿地公园位于哈尔滨大剧院周围，绿荷相倚满池塘。如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 8. 2024年12月，甘肃成县沙坝烧窑技艺被列入甘肃省非遗名录。如图甲所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上质量相等的两质点，下列物理量相同的是（ ） A 角速度大小 B. 线速度大小 C. 向心力大小 D. 周期 9. 火星拥有丰富的矿物质资源，这些资源不仅能为人类提供居住所需的材料，而且能为农业和工业生产提供支持。若一探测器正在火星上空飞行，则当探测器飞越火星上一质量密集区上空时，关于探测器的轨道半径与运行速率的变化，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径略有增大 B. 轨道半径略有减小 C. 运行速率略有增大 D. 运行速率略有减小 10. 某小船（视为质点）要渡过一河流，河流某区域两岸平行，河流宽度为，小船在静水中行驶的速度大小为，水流的速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 小船以最短的时间渡河时，渡河的时间为 B. 小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为 C. 小船以最短的路程渡河时，渡河的时间为 D. 小船以最短的路程渡河时，最短路程为 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力大小F与质量m、角速度大小ω和半径r之间的关系。 （1）本实验在研究向心力大小F与质量m、角速度大小ω和半径r之间的关系时，主要用到的研究方法是_____。 A. 演绎法 B. 理想实验法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）在探究向心力大小F与角速度大小ω的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球的向心力大小之比为1∶4，两个小球的质量相等，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_____。 12. 某同学探究小球做平抛运动规律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_____。 A. 斜槽末端必须水平 B. 小球释放的初始位置越高越好 C. 每次小球要从不同位置由静止释放 （2）实验中，坐标纸应固定在竖直木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是_____。 A. B. C. D. （3）为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，该同学使用频闪照相机（每隔相等时间拍摄一次）拍摄小球在空中的位置。若小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中方格的边长的实际长度为，当地的重力加速度大小为，则照相机的频闪周期_____，小球做平抛运动的初速度大小_____。 13. 黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓，流经包括甘肃在内的9个省（自治区）。在跨越黄河表演中，一人骑摩托车以大小的速度水平冲出平台，恰好跨越宽度的河段落到对岸的平台上。取重力加速度大小，将摩托车和人视为质点，不计空气阻力。求： （1）人在空中运动时间； （2）两平台的高度差； （3）人落到对岸平台时的速度大小（结果用根式表示）。 14. 中国计划在2030年前实现载人登月。宇航员在月球表面将一石块竖直向上抛出，测得石块上升过程中的速率的二次方与石块离开抛出点的距离的关系如图所示（图中的、均为已知量）。月球的半径为R，引力常量为G，将月球视为质量分布均匀的球体，忽略月球的自转，已知球的体积，其中r为球的半径。求： （1）月球表面的重力加速度大小g，以及石块从抛出到落回抛出点所用的时间t； （2）月球的质量M以及密度。 15. 如图所示，水平转盘上放有质量分别为、的A、B两个物块，连接B和转轴的水平轻绳的长度，A、B间的动摩擦因数，B与转盘间的动摩擦因数。取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均视为质点。若转盘的角速度由零逐渐增大，求： （1）当轻绳刚绷紧时，转盘的角速度大小； （2）当A恰好要相对B滑动时转盘的角速度大小，以及当A、B间的静摩擦力大小时转盘的角速度大小； （3）当轻绳的拉力大小时，转盘可能的角速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $