精品解析：江苏省南京市临江高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

临江高中2024-2025-2高一年级期中考前模拟考试 物理试题 时间：75分钟 总分：100分 注意：请在答题卡上作答 一、单选题（本大题共11小题，共44分） 1. 如图虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员以速度为v沿竖直向下入水。图中a、b、c、d四个位置的头部速度方向与入水速度方向相反的是（ ） A. a B. b C. c D. d 【答案】D 【解析】 【详解】因速度的方向沿轨迹的切线方向，v的方向竖直向下，d点的速度方向竖直向上，与v的方向相反；a点的速度水平向左，b点的速度方向斜向下，c点的速度竖直向下。 故选D。 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿圆弧由M向N加速行驶，关于汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽车沿圆弧由M向N加速行驶，汽车转弯时所受合力F方向位于轨迹的凹侧，且合力F方向与速度方向（切线方向）的夹角小于。 故选A。 3. 如图所示的四种情况，物体在力F的作用下沿水平面运动了一段位移l。四种情形的力F和位移l的大小都相同. 则力F对物体做功相同的是（ ） A. 甲、乙 B. 甲、丙 C. 甲、丁 D. 乙、丙 【答案】B 【解析】 【详解】分别计算四种情况力F做功为，甲： 乙： 丙： 丁： 故选B。 4. 如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g. 下列说法正确的是（ ） A. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B. 足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh C. 足球由1运动到2的过程中，重力势能的改变量为mgh D. 足球由2运动到3的过程中，重力势能的改变量为mgh 【答案】C 【解析】 【详解】AC．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为 根据可知，足球由1运动到2的过程中，重力势能的改变量为，故A错误，C正确； B．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为0，故B错误； D．足球由2运动到3的过程中，重力做的功为 则足球由2运动到3的过程中，重力势能的改变量为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，两颗探月卫星A和B，它们距月球表面的高度. 关于两颗卫星做匀速圆周运动的说法正确的是（ ） A. 向心加速度 B. 环绕速度 C. 运动周期 D. 运动角速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．万有引力提供向心力 可得​，越大，越小，所以​，A错误； B．根据  可得​，越小，越大，所以​，B错误； C．根据 可得​​，越大，越大，所以 ，C正确； D．根据 根据​​，越小， 越大，所以 ，D正确。 故选 CD。 6. 一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动．轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的速度，功率随时间的变化规律正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设汽车的额定功率为P，所受恒定阻力为，牵引力为，匀加速结束时的速度为，由于汽车开始做匀加速直线运动，设其加速度为，则根据速度与时间的关系可得 当汽车的匀加速阶段结束，其速度还未达到最大值，此时根据 结合牛顿第二定律 可知，速度将继续增大，而牵引力将减小，则加速度将减小，即此后汽车将做加速度逐渐减小的加速运动，直至牵引力等于阻力时，加速度减小为0，速度达到最大值，而速度—时间图像的斜率表示加速度，因此可知该图像第一阶段为倾斜的直线，第二阶段为斜率逐渐减小的向下弯曲的曲线，故AB错误； CD．根据 而汽车在匀加速阶段 可得 而 即在匀加速阶段有 式中，则可知在汽车匀加速阶段汽车的功率与时间成正比，即此图像为过原点的一条倾斜直线，而匀加速结束后，汽车的功率达到额定值，此后功率不变，其图像与时间轴平行，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，环保人员在一次检查时发现：某工厂有一根排污管正在向外满口排出大量污水，落点为P。责令该工厂落实有关节能减排政策，减排后出水速度变小，忽略空气阻力及污水之间的相互作用，下列说法正确的是：（ ） A. 喷水口高度一定，减排后污水落点在P点左侧 B. 喷水口高度一定，减排后污水从喷出到落入池中的时间一定变长 C. 提升喷水口的高度，减排后污水从喷出到落入池中的时间一定变长 D. 提升喷水口的高度，减排后污水在池中的落点一定在P点 【答案】C 【解析】 【详解】AB．污水在空中做平抛运动，则有， 喷水口高度一定，则污水在空中的下落时间一定，减排后出水速度变小，则污水在空中的水平位移变小，减排后污水落点在P点右侧，故AB错误； CD．提升喷水口的高度，由可知，减排后污水从喷出到落入池中的时间一定变长；根据，由于减排后出水速度变小，则污水在空中的水平位移不一定不变，所以减排后污水在池中的落点不一定在P点，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，哈雷彗星在近日点P与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为；在远日点Q与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为。则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律可得 由于，则有 根据牛顿第二定律可得 可得 则有 故选D。 9. 如图是某船采用甲、乙、丙三种过河方式的示意图（河宽相同）。船在静水中的速度不变，河中各处的水流速度不变，图中小船尖端指向为船头方向。下列判断正确的是（　　） A. 由甲图可判断出 B. 乙过河时间最短 C. 丙过河速度最小 D. 甲、丙过河时间不可能相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．设甲图中的小船方向与上游成角，由于合速度垂直河岸，故有，解得，选项A错误； B．当船头垂直河岸过河时，其过河时间最短，B正确； C．由于丙图中的小船船头指向与水速成锐角，其合速度是这三种情况中最大的，故C错误； D．若甲丙的船头方向与垂直河岸方向的夹角相同（船的分位移相同），则它们过河时间就相同，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的4倍，皮带与两轮之间不打滑。机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，B、C两点为轮边缘。下列说法正确的是（ ） A. 转速 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．A、C两点同轴转动，角速度相等，由可知，，故A错误； D．B、C两点为轮边缘，则 根据可知，，故D错误； B．A、C两点角速度相等，根据，可得 由于B、C两点线速度大小相等，则有，故B正确； C．B、C两点线速度大小相等，根据，可得 由于A、C两点角速度相等，则有，故C错误。 故选B。 11. 2022年我国发射的实践二十一号（SJ-21）卫星，实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务，捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星.该卫星发射过程如图所示，卫星由近地点P点进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ） A. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期小于轨道I上的周期 C. 在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s D. 卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上的Q点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球的第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行线速度，根据万有引力提供向心力得 解得 可知卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误； B．根据开普勒第三定律，由于同步轨道Ⅱ的半径大于轨道I的半长轴，所以卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期大于轨道I上的周期，故B错误； C．卫星从近地圆轨道变轨到轨道Ⅰ需要在P点点火加速，所以在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度等于轨道Ⅱ上的Q点的加速度，故D错误。 故选C。 二、非选择题（本大题共5小题，共56分） 12. 如图甲所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。 在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，用天平测出小钢球的质量为m，用刻度尺测出摆线长度l，实验步骤如下： 1 2 3 4 5 F/N 0.125 0.143 0.162 0.181 0.200 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小__________m/s。 （2）将钢球拉至不同位置由静止释放，读出钢球经过A点时力传感器的读数F及光电门的遮光时间t，算出钢球速度的平方值，具体数据如上表所示： 在图丙中画出的关系图像______，由图可知：钢球的重力为___________N。（结果保留3位小数） （3）某同学利用向心力的公式，发现实验中求得钢球经过A点的向心力比测量得到的向心力大，你认为产生误差的主要原因是 。 A. 钢球运动过程中受到空气阻力的影响 B. 钢球经过光电门的时间过长 C. 光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度 D. 钢球释放的初始位置细绳与竖直方向的夹角太大 【答案】（1） ①. 1.50 ②. 1.5 （2） ①. 见解析 ②. 0.106 （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知遮光条宽度为 [2]将钢球拉至某一位置释放，测得挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小 【小问2详解】 [1]根据表格数据描点，作出的关系图像如图所示 [2]根据牛顿第二定律可得 可得 可知图像的纵轴截距为钢球的重力，则有 【小问3详解】 某同学利用向心力的公式，发现实验中求得钢球经过A点的向心力比测量得到的向心力大，根据向心力的计算公式 若向心力偏大，则可能原因是小钢球的速度测量偏大，故产生误差的主要原因是光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度。 故选C。 13. 2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站成功对接，对接后组合体的运动可视为匀速圆周运动，环绕周期为T，轨道半径，R为地球半径，万有引力常量为G。求： （1）对接后组合体的环绕速度； （2）地球质量的表达式； 【答案】（1），方向沿轨道切线方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 对接后组合体的运动可视为匀速圆周运动，环绕周期为T，轨道半径，则对接后组合体的环绕速度大小为 方向沿轨道切线方向。 【小问2详解】 由万有引力提供向心力得 其中，解得地球的质量为 14. 如图所示，北京冬奥会大跳台的比赛中，总质量为60kg的滑雪运动员沿倾角为30°的足够长山坡由静止开始下滑50m，下滑过程中运动员受到的阻力恒为60N，取g =10m/s2，求： （1）第5s末运动员的动能； （2）第5s末运动员所受重力的功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 下滑过程中，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 根据运动学公式可得第5s末运动员的速度大小为 则第5s末运动员的动能为 【小问2详解】 第5s末运动员所受重力的功率为 解得 15. 如图所示，长为4l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、2m的小球A和小物块B，B置于正下方的水平地面上，距离管的下端为2l。转动细管，拉着小球A的绳与竖直方向成时，A在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度取g，不计一切阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水平地面对物块B的支持力； （2）小球A做匀速圆周运动的角速度； （3）缓慢增大A的角速度使物块B恰好离开地面，此时小球A做匀速圆周运动的角速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以A球为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得 以B为对象，根据受力平衡可得 解得 【小问2详解】 以A球为对象，水平方向根据牛顿第二定律可得 解得小球A做匀速圆周运动的角速度为 【小问3详解】 缓慢增大A的角速度使物块B恰好离开地面，以B为对象，根据受力平衡可得 设连接A球绳子与竖直方向的夹角为，以A球为对象，竖直方向有 解得 水平方向根据牛顿第二定律可得 解得小球A做匀速圆周运动的角速度为 16. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m=0.05kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d =1.6m，手与球之间绳长L=0.5m，绳能承受的最大拉力F =3.0N.。取重力加速度g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）小球在最高点的速度至少为多大； （2）当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，求绳断时球的速度大小； （3）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时绳被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？（结果可以用根式表示） 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小球在最高点，当重力刚好提供向心力，则有 解得小球在最高点的速度至少为 【小问2详解】 当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 【小问3详解】 设绳长为，球运动到最低点时绳被拉断，则有 解得 绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 联立可得 由数学知识可知，当 即 球的落地点距握绳的手的水平距离最大，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临江高中2024-2025-2高一年级期中考前模拟考试 物理试题 时间：75分钟 总分：100分 注意：请在答题卡上作答 一、单选题（本大题共11小题，共44分） 1. 如图虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员以速度为v沿竖直向下入水。图中a、b、c、d四个位置的头部速度方向与入水速度方向相反的是（ ） A. a B. b C. c D. d 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿圆弧由M向N加速行驶，关于汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示的四种情况，物体在力F的作用下沿水平面运动了一段位移l。四种情形的力F和位移l的大小都相同. 则力F对物体做功相同的是（ ） A. 甲、乙 B. 甲、丙 C. 甲、丁 D. 乙、丙 4. 如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g. 下列说法正确的是（ ） A. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B. 足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh C. 足球由1运动到2的过程中，重力势能的改变量为mgh D. 足球由2运动到3的过程中，重力势能的改变量为mgh 5. 如图所示，两颗探月卫星A和B，它们距月球表面的高度. 关于两颗卫星做匀速圆周运动的说法正确的是（ ） A. 向心加速度 B. 环绕速度 C. 运动周期 D. 运动角速度 6. 一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动．轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的速度，功率随时间的变化规律正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，环保人员在一次检查时发现：某工厂有一根排污管正在向外满口排出大量污水，落点为P。责令该工厂落实有关节能减排政策，减排后出水速度变小，忽略空气阻力及污水之间的相互作用，下列说法正确的是：（ ） A. 喷水口高度一定，减排后污水落点在P点左侧 B. 喷水口高度一定，减排后污水从喷出到落入池中的时间一定变长 C. 提升喷水口的高度，减排后污水从喷出到落入池中的时间一定变长 D. 提升喷水口的高度，减排后污水在池中的落点一定在P点 8. 如图所示，哈雷彗星在近日点P与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为；在远日点Q与太阳中心的距离为，线速度大小为，加速度大小为。则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 9. 如图是某船采用甲、乙、丙三种过河方式的示意图（河宽相同）。船在静水中的速度不变，河中各处的水流速度不变，图中小船尖端指向为船头方向。下列判断正确的是（　　） A. 由甲图可判断出 B. 乙过河时间最短 C. 丙过河速度最小 D. 甲、丙过河时间不可能相同 10. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的4倍，皮带与两轮之间不打滑。机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，B、C两点为轮边缘。下列说法正确的是（ ） A. 转速 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 11. 2022年我国发射的实践二十一号（SJ-21）卫星，实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务，捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星.该卫星发射过程如图所示，卫星由近地点P点进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ） A. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期小于轨道I上的周期 C. 在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s D. 卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上的Q点的加速度 二、非选择题（本大题共5小题，共56分） 12. 如图甲所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。 在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，用天平测出小钢球的质量为m，用刻度尺测出摆线长度l，实验步骤如下： 1 2 3 4 5 F/N 0.125 0.143 0.162 0.181 0.200 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小__________m/s。 （2）将钢球拉至不同位置由静止释放，读出钢球经过A点时力传感器的读数F及光电门的遮光时间t，算出钢球速度的平方值，具体数据如上表所示： 在图丙中画出的关系图像______，由图可知：钢球的重力为___________N。（结果保留3位小数） （3）某同学利用向心力的公式，发现实验中求得钢球经过A点的向心力比测量得到的向心力大，你认为产生误差的主要原因是 。 A. 钢球运动过程中受到空气阻力的影响 B. 钢球经过光电门的时间过长 C. 光电门测出的是遮光条通过时的速度，大于钢球球心通过最低点的速度 D. 钢球释放的初始位置细绳与竖直方向的夹角太大 13. 2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与空间站成功对接，对接后组合体的运动可视为匀速圆周运动，环绕周期为T，轨道半径，R为地球半径，万有引力常量为G。求： （1）对接后组合体的环绕速度； （2）地球质量的表达式； 14. 如图所示，北京冬奥会大跳台的比赛中，总质量为60kg的滑雪运动员沿倾角为30°的足够长山坡由静止开始下滑50m，下滑过程中运动员受到的阻力恒为60N，取g =10m/s2，求： （1）第5s末运动员的动能； （2）第5s末运动员所受重力的功率。 15. 如图所示，长为4l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、2m的小球A和小物块B，B置于正下方的水平地面上，距离管的下端为2l。转动细管，拉着小球A的绳与竖直方向成时，A在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度取g，不计一切阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水平地面对物块B的支持力； （2）小球A做匀速圆周运动的角速度； （3）缓慢增大A的角速度使物块B恰好离开地面，此时小球A做匀速圆周运动的角速度。 16. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m=0.05kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d =1.6m，手与球之间绳长L=0.5m，绳能承受的最大拉力F =3.0N.。取重力加速度g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）小球在最高点的速度至少为多大； （2）当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，求绳断时球的速度大小； （3）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时绳被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？（结果可以用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $