内容正文:
江苏省扬州中学2025-2026学年第二学期期中考试
高一物理
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.作答第1卷前,请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码
2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上(使用机读卡的用2B铅笔在机读卡上填涂),非选择题一律在答题卡上作答,在试卷上答题无效。
3.考试结束后,请将机读卡和答题卡交监考人员。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一.单项选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每题给出的四个选项中只有一项是最符合题意的。(请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中.)
1. 做曲线运动的物体,其一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合力
【答案】B
【解析】
【详解】做曲线运动的物体,因速度的方向时刻变化,则速度一定发生变化;而匀速圆周运动的速率一定不变,匀变速曲线运动的加速度和合力一定不变。
故选B。
2. 《晋书·天文志》载:“日月行道,皆如弹圆,而迟疾有准。”今有甲、乙两行星同受中心天体(古称“镇星”)引力牵引。甲星轨道为椭圆,其距中心天体最近为四百万里,距中心天体最远为三千万里。乙星则做匀速圆周运动,且与甲星绕行周期相同。试问乙星轨道半径当为多少里( )
A. 三千四百万里 B. 一千七百万里
C. 二千六百万里 D. 一千三百万里
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律:绕同一中心天体运动的卫星,轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值为定值,即,仅由中心天体质量决定。
由题意可知甲星轨道的半长轴
乙星与甲星绕行周期相同,匀速圆周运动的轨道半径大小等于甲星轨道的半长轴,为1700万里。
故选B。
3. 如图所示,质量不同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别为图中的1、2、3,不计空气阻力.则三个物体从抛出到落地过程中( )
A. 三个物体速度变化率相同
B. 1轨迹的物体在最高点时重力的功率最大
C. 2轨迹的物体在最高点的速度最大
D. 3轨迹的物体在空中飞行时间最长
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是反映速度变化快慢的物理量,由于三个物体都做抛体运动,加速度都为重力加速度,因此三个物体速度变化率相同。故A正确;
B.根据
可知三个物体在最高点时重力的功率均为零。故B错误;
D.将抛体运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动,三条轨迹中1轨迹最高,根据
可知1轨迹的物体在空中飞行时间最长。故D错误;
C.水平方向位移为
在最高点时竖直方向速度为零,在最高点的速度即为水平速度,由D选项分析可知,3轨迹的物体在空中飞行时间最短,而3轨迹水平位移最大,因此3轨迹的物体水平方向速度最大,故3轨迹的物体在最高点的速度最大。故C错误。
故选A。
4. 2025年6月26日,神舟二十号航天员顺利完成了空间站舱外设备巡检等任务。已知空间站在轨高度390km。则航天员( )
A. 调整姿态时,可以视为质点
B. 与空间站相对静止时,受到的合力为零
C. 与空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度
D. 与空间站一起运动的周期小于地球的自转周期
【答案】D
【解析】
【详解】A.航天员在调整姿态时,身体各部分的运动状态不同,形状和大小对姿态调整的研究不可忽略,不能看成质点,A错误;
B.航天员与空间站相对静止时,仍然绕地球做圆周运动,受到的合力不为零,B错误;
C.依题意,空间站在轨高度390km,其轨道半径大于地球半径,由得,知航天员与空间站一起运动时的速度小于第一宇宙速度,C错误;
D.地球的自转周期与地球同步卫星的周期相同,其轨道半径为,依题意可知,由得,知航天员与空间站一起运动的周期小于地球同步卫星的周期,即小于地球的自转周期,D正确。
故选D。
5. 城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥。如图所示,桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上,一辆质量为m的小汽车,在A端冲上该立交桥,小汽车到达桥顶时的速度大小为,若小汽车在上桥过程中保持速率不变,则( )
A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态
B. 小汽车上桥过程中所受合外力为零
C. 小汽车通过桥顶时对桥面的压力大小为
D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于
【答案】A
【解析】
【详解】ABD.取小汽车受到桥的支持力为,小汽车通过桥顶时,由牛顿第二定律有
解得
当时,速度最大为
故小汽车通过桥顶时处于失重状态,故A正确,BD错误;
C.由牛顿第三定律有小汽车通过桥顶时对桥面的压力等于桥面对其的支持力,故C错误。
故选A。
6. 如图所示,质量为M的物体静止在地面上,物体上面连一轻弹簧,弹簧处于原长。现用手拉住弹簧上端缓缓提升高度H,该过程中物体上升高度h,人做的功W,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据功能关系,人做的功W等于物体重力势能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和,所以
因为弹簧初始时弹簧弹力为0,即人对弹簧的拉力从0开始增大,到物体刚要离开地面时拉力才等于,可知整个过程拉力平均值小于,故人做的功
综合可知
故选C。
7. 中国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号”奔月的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A. 轨道Ⅱ上Q点的加速度与轨道Ⅲ上Q点的加速度大小相等
B. 16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等
C. 轨道Ⅲ上Q点的速度等于轨道Ⅱ上Q点的速度
D. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需向后喷气
【答案】A
【解析】
【详解】A.“嫦娥一号”在不同轨道绕月球运行时,均只受万有引力,故同一点加速度大小应相等,故A正确;
B.根据开普勒第三定律可知,16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等,故B错误;
CD.卫星从高轨道变轨到低轨道,需要在变轨处向前喷气减速,所以“嫦娥一号”在轨道Ⅲ上Q点的速度大于轨道Ⅱ上Q点的速度,故CD错误。
故选A。
8. 如图所示,足够长的水平传送带由电机带动,在其左端轻放上一滑块,滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止,此过程传送带运动距离为,滑块与传送带间滑动摩擦力大小为,则滑块相对传送带滑动过程中( )
A. 摩擦力对滑块做功为 B. 摩擦力对传送带做功为
C. 电机多消耗的电能为 D. 系统摩擦生热为
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑块受到的摩擦力向右,故摩擦力对滑块做正功为,故A错误;
B.传送带受到的摩擦力向左,由功的定义可知:摩擦力对传送带做功为,故B正确;
CD.系统摩擦生热为
电机多消耗的电能等于系统摩擦生热加上滑块增加的动能
即电机多消耗的电能为,故CD错误。
故选B 。
9. 如图所示为低空跳伞极限运动表演,运动员从悬崖上一跃而下,实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为的跳伞运动员,由静止开始下落(空气阻力不可忽略),在打开伞之前,下落高度时速度达到。在运动员下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能增加了
B. 运动员的重力势能减少了
C. 阻力对物体做功
D. 运动员的机械能减少了
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于阻力的存在,重力势能的减少量不等于动能的增加量,因此动能的增量为
重力势能的减少量为,故AB错误;
C.根据动能定理可得
解得阻力对物体做的功为,故C错误;
D.根据功能关系可知,运动员的机械能减少了,故D正确。
故选D。
10. 某潜水器由静止开始竖直下潜,下潜过程中受到的阻力与下潜的速度大小成正比,下列关于潜水器的速度-时间图像、动能-位移图像、重力势能-时间图像和机械能-位移图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律
速度v增大,加速度a减小,图像的斜率减小,图像向下弯曲
当mg=kv时,潜水器向下做匀速运动,图像的斜率等于0。
综上所述,潜水器先加速向下,后匀速向下,图像的斜率先减小后等于0,图像先向下弯后水平,故A错误;
B.根据动能定理得
斜率为k1=mg−kv,v增大,k1减小,当潜水器匀速向下运动时,图像的斜率等于0,动能不变,故B正确;
C.重力的功率为
重力势能为
解得
斜率的大小为
潜水器先加速下降,后匀速下降,图像的斜率先增大后不变,故C错误;
D.根据功和能的关系
解得
图像斜率大小为
潜水器先加速下降,后匀速下降,图像的斜率先增大后不变,故D错误。
故选B。
二、实验题:本大题共5空,每空3分,共15分
11. 利用图中所示装置做“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、电火花计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______。
A. 交流电源
B. 刻度尺
C. 直流电源
D. 天平含砝码
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 ______,重锤动能增加量 ______。
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地重力加速度 ______保留位有效数字。
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是______。
A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大
C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大
【答案】(1)AB (2) ①. ②.
(3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
打点计时器需要用到交变电流。验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,两端都有质量,可以约去,不需要天平测量质量。测量点迹间的距离要用刻度尺。
故选AB。
【小问2详解】
[1]根据重力做功的计算公式可知
[2]根据动能的计算公式可知
【小问3详解】
根据机械能守恒定律有
变形可得
则图像的斜率为
整理解得
【小问4详解】
A.根据需要验证的机械能守恒定律的表达式
可知,重物的质量可以约去,与重物的质量无关,故A错误;
BC.根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下点的速度
若交流电源的频率偏大,瞬时速度的真实值偏大,瞬时速度的测量值偏小,会使计算出的重物的动能的增加量小于重力势能的减少量;若交流电源的频率偏小,瞬时速度的真实值偏小,瞬时速度的测量值偏大,会使计算出的重物的动能的增加量大于重力势能的减少量,故B错误,C正确;
D.重物下落时受到的阻力过大,则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量,故D错误。
故选C。
三、解答题:本题共4题,共45分。
12. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是2rad/s,盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.50。求:
(1)小物体的线速度大小;
(2)小物体所受摩擦力的大小。
【答案】(1)1m/s
(2)4N
【解析】
【小问1详解】
根据v=ωr
可得小物体的线速度大小为v =1m/s
【小问2详解】
根据向心力公式
可得小物体所受向心力的大小为F=4N
可得小物体所受摩擦力的大小为f= F=4N
13. 2024年9月4日,天问一号发布了全球分辨率最高的火星彩色图像,填补了国际上火星探测数据的空白。已知该探测器在火星表面附近做匀速圆周运动的周期为T,火星表面的重力加速度为g,引力常量为G。求:
(1)火星的半径R;
(2)火星的“第一宇宙速度”。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设探测器的质量为m,绕火星表面做匀速圆周运动,有
得
【小问2详解】
根据线速度与周期的关系可知,火星的第一宇宙速度为
14. “能量回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量m=2×103kg的电动车以Ek0=1×105J的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机,电动车自由滑行,动能位移关系如图线①所示;第二次关闭电动机的同时,开启电磁制动的“能量回收”装置。电动车动能位移关系如图线②所示,行驶200m的过程中,回收了E电=1.088×105J的电能。求:
(1)图线①所对应的过程,电动车所受合力F合的大小;
(2)图线②所对应的过程中,电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F及其功率P;
(3)图线②所对应的全过程,机械能转化为电能的效率η。
【答案】(1)500N
(2)500N,-4000W
(3)80%
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
【小问2详解】
在x=150m处,电动车处于平衡状态,故此时由于发电产生的制动力为
此时电动车的速度为8m/s,所以功率为
【小问3详解】
根据图线可知,回收的机械能为
所以回收效率为
15. 如图所示,ABC为固定在竖直平面内的光滑轨道,AB段为水平轨道,BC段为圆心角θ37°、半径为2d的圆弧轨道;CD段为粗糙平直倾斜轨道,CD的长度为d,与BC段圆弧相切于C点,与滑块间的动摩擦因数,各段轨道均平滑连接。AB段的右侧有一缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,缓冲装置锁定时,轻杆不可移动;缓冲装置解除锁定时,轻杆可在固定的槽内移动。轻杆与槽间的滑动摩擦力fmg,轻杆向右移动不超过d时,装置可安全工作。缓冲装置解除锁定时,将一质量为m的滑块从C点由静止释放,滑块撞击弹簧后将导致轻杆向右移动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°0.6,重力加速度为g。
(1)现将缓冲装置锁定,滑块从C点由静止释放,经过圆弧轨道B点时,求轨道对滑块的支持力FN;
(2)仍保持缓冲装置的锁定状态,将滑块由D点静止释放,求弹簧最大的弹性势能Ep;
(3)现将缓冲装置解除锁定,在缓冲装置安全工作时,试讨论该滑块第一次被弹回后上升距B点的最大高度h与释放时距B点的高度H之间的关系。
【答案】(1),方向竖直向上
(2)0.8mgd (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
从C到B的过程中,机械能守恒
根据牛顿第二定律
解得
方向竖直向上。
【小问2详解】
由能量守恒
得
【小问3详解】
缓冲装置解除锁定时,滑块从C点释放至滑块向右速度为零,设弹簧最大的弹性势能为,则根据能量守恒
ⅰ)若杆未被推动,小球刚接触弹簧时动能的最大值为
则有
联立解得,小球释放时距B点的最大高度为
即当
时
ⅱ)若杆被推动,小球被弹簧弹回时的动能为
则有
得
即当
时
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江苏省扬州中学2025-2026学年第二学期期中考试
高一物理
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.作答第1卷前,请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码
2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上(使用机读卡的用2B铅笔在机读卡上填涂),非选择题一律在答题卡上作答,在试卷上答题无效。
3.考试结束后,请将机读卡和答题卡交监考人员。
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一.单项选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每题给出的四个选项中只有一项是最符合题意的。(请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中.)
1. 做曲线运动的物体,其一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合力
2. 《晋书·天文志》载:“日月行道,皆如弹圆,而迟疾有准。”今有甲、乙两行星同受中心天体(古称“镇星”)引力牵引。甲星轨道为椭圆,其距中心天体最近为四百万里,距中心天体最远为三千万里。乙星则做匀速圆周运动,且与甲星绕行周期相同。试问乙星轨道半径当为多少里( )
A. 三千四百万里 B. 一千七百万里
C. 二千六百万里 D. 一千三百万里
3. 如图所示,质量不同的三个物体从水平地面上的A点以相同速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别为图中的1、2、3,不计空气阻力.则三个物体从抛出到落地过程中( )
A. 三个物体速度变化率相同
B. 1轨迹的物体在最高点时重力的功率最大
C. 2轨迹的物体在最高点的速度最大
D. 3轨迹的物体在空中飞行时间最长
4. 2025年6月26日,神舟二十号航天员顺利完成了空间站舱外设备巡检等任务。已知空间站在轨高度390km。则航天员( )
A. 调整姿态时,可以视为质点
B. 与空间站相对静止时,受到的合力为零
C. 与空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度
D. 与空间站一起运动的周期小于地球的自转周期
5. 城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥。如图所示,桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上,一辆质量为m的小汽车,在A端冲上该立交桥,小汽车到达桥顶时的速度大小为,若小汽车在上桥过程中保持速率不变,则( )
A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态
B. 小汽车上桥过程中所受合外力为零
C. 小汽车通过桥顶时对桥面的压力大小为
D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于
6. 如图所示,质量为M的物体静止在地面上,物体上面连一轻弹簧,弹簧处于原长。现用手拉住弹簧上端缓缓提升高度H,该过程中物体上升高度h,人做的功W,则( )
A. B. C. D.
7. 中国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号”奔月的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A. 轨道Ⅱ上Q点的加速度与轨道Ⅲ上Q点的加速度大小相等
B. 16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等
C. 轨道Ⅲ上Q点的速度等于轨道Ⅱ上Q点的速度
D. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需向后喷气
8. 如图所示,足够长的水平传送带由电机带动,在其左端轻放上一滑块,滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止,此过程传送带运动距离为,滑块与传送带间滑动摩擦力大小为,则滑块相对传送带滑动过程中( )
A. 摩擦力对滑块做功为 B. 摩擦力对传送带做功为
C. 电机多消耗的电能为 D. 系统摩擦生热为
9. 如图所示为低空跳伞极限运动表演,运动员从悬崖上一跃而下,实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为的跳伞运动员,由静止开始下落(空气阻力不可忽略),在打开伞之前,下落高度时速度达到。在运动员下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能增加了
B. 运动员的重力势能减少了
C. 阻力对物体做功
D. 运动员的机械能减少了
10. 某潜水器由静止开始竖直下潜,下潜过程中受到的阻力与下潜的速度大小成正比,下列关于潜水器的速度-时间图像、动能-位移图像、重力势能-时间图像和机械能-位移图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题:本大题共5空,每空3分,共15分
11. 利用图中所示装置做“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、电火花计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______。
A. 交流电源
B. 刻度尺
C. 直流电源
D. 天平含砝码
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 ______,重锤动能增加量 ______。
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地重力加速度 ______保留位有效数字。
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是______。
A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的频率偏大
C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大
三、解答题:本题共4题,共45分。
12. 如图一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是2rad/s,盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一个质量为2kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动,小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.50。求:
(1)小物体的线速度大小;
(2)小物体所受摩擦力的大小。
13. 2024年9月4日,天问一号发布了全球分辨率最高的火星彩色图像,填补了国际上火星探测数据的空白。已知该探测器在火星表面附近做匀速圆周运动的周期为T,火星表面的重力加速度为g,引力常量为G。求:
(1)火星的半径R;
(2)火星的“第一宇宙速度”。
14. “能量回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量m=2×103kg的电动车以Ek0=1×105J的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机,电动车自由滑行,动能位移关系如图线①所示;第二次关闭电动机的同时,开启电磁制动的“能量回收”装置。电动车动能位移关系如图线②所示,行驶200m的过程中,回收了E电=1.088×105J的电能。求:
(1)图线①所对应的过程,电动车所受合力F合的大小;
(2)图线②所对应的过程中,电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F及其功率P;
(3)图线②所对应的全过程,机械能转化为电能的效率η。
15. 如图所示,ABC为固定在竖直平面内的光滑轨道,AB段为水平轨道,BC段为圆心角θ37°、半径为2d的圆弧轨道;CD段为粗糙平直倾斜轨道,CD的长度为d,与BC段圆弧相切于C点,与滑块间的动摩擦因数,各段轨道均平滑连接。AB段的右侧有一缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,缓冲装置锁定时,轻杆不可移动;缓冲装置解除锁定时,轻杆可在固定的槽内移动。轻杆与槽间的滑动摩擦力fmg,轻杆向右移动不超过d时,装置可安全工作。缓冲装置解除锁定时,将一质量为m的滑块从C点由静止释放,滑块撞击弹簧后将导致轻杆向右移动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°0.6,重力加速度为g。
(1)现将缓冲装置锁定,滑块从C点由静止释放,经过圆弧轨道B点时,求轨道对滑块的支持力FN;
(2)仍保持缓冲装置的锁定状态,将滑块由D点静止释放,求弹簧最大的弹性势能Ep;
(3)现将缓冲装置解除锁定,在缓冲装置安全工作时,试讨论该滑块第一次被弹回后上升距B点的最大高度h与释放时距B点的高度H之间的关系。
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