湖北荆州市公安县车胤中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 结合嫦娥六号发射等科技前沿与单板U形池、滑板运动等生活情境，覆盖万有引力、功、机械能、平抛及圆周运动等力学核心知识，注重科学思维与科学探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/40分|万有引力定律、功、机械能守恒、平抛运动、圆周运动|以嫦娥六号绕月运动（题9）考查万有引力应用，单板U形池（题4）体现圆周运动与机械能结合| |实验题|2题/18分|平抛运动轨迹、机械能守恒验证|通过平抛初速度计算（题11(3)）和纸带数据处理（题12(2)）考查科学探究能力| |计算题|3题/42分|汽车功率、多过程力学、竖直轨道临界条件|滑板轨道问题（题14）涉及平抛、圆周、摩擦多过程分析，半圆轨道（题15）考查模型建构与临界思维|

期中考试物理参考答案 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.其中1-7题为单选题，8-10为多选题，多选题漏选得2分，错选得0分。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C A D A B AC AD BC 二．实验题（共 2 小题，满分 18分，每空 3 分） 11．(1)不变 (2) 不需要 （3）0.75 12． (1) C (2) 2.14 2.12 三．计算题（共 3小题，满分 42 分） 13．（12分）(1) 2400N (2) 64kW (3) 7.5s 【详解】(1)当汽车达最大速度时，加速度为零，牵引力的大小等于阻力的大小由P=FV 即：.............................（2分） (2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为，根据牛顿第二定律得： 解得：.............................（2分） 假设5s末汽车仍然匀加速，则此时的瞬时速度为.....（2分） 则.............................（2分） 故说明汽车在5s末的瞬时功率为64kW (3)汽车做匀加速运动时，牵引力恒定，随着车速的增大，汽车的输出功率增大，当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，设为 则有： .............................（2分） 根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间为.............................（2分） 14.（14分）(1)4 m/s (2)1.8m （3）22.4m 【详解】（1）根据题意可知运动员在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道，在过程中运动员做平抛运动，水平方向速度不变，则 4m/s .............................（4分） （2）根据动能定理，对的过程分析，可得 .............................（3分） 代入题中数据，解得H=1.8m .............................（2分） （3） 运动员最终静止于CD上,设在CD上运动的总路程为s。 从进入B点到静止的过程，由动能定理得 mgh - μmgs=0 - mvB2 .............................（3分） 代入题中数据，解得s=22.4m .............................（2分） 15．（16分）（1）；（2）；（3）或 【详解】（1）小物块经过C点时受到轨道向下的压力 小物块经过C点时.............................（2分） 解得 .............................（2分） （2）小物块从A点到C点，由动能定理得.....（2分） 解得 .............................（2分） （3）撤去恒力F后小物块恰好运动到B点 解得.............................（2分） 小物块不脱离竖直轨道分如下两种情况：①撤去恒力F后小物块恰好通过C点 .............................（1分） 小物块从A点到C点，由动能定理得 解得.............................（2分） ②撤去恒力后小物块恰好运动到圆心等高点速度减为0 小物块从A点到圆心等高点，由动能定理得 解得.............................（2分） 则为保证小物块不脱离竖直轨道，小物块在恒力F作用下的位移x应满足 或.............................（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $ 公安县车胤中学2024-2025学年度下学期高一期中考试 物理试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 1、 选择题（每小题4分,共40分。第1-7题只有一项符合题目要求；第8-10题有多项符合题目要求，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1.关于万有引力定律的数学表达式，下列说法正确的的是（ ） A. 用该公式可求出任何两个物体之间的万有引力 B. 趋近零时，万有引力趋于无穷大 C. 公式中为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 D. 、受到的万有引力总是一对平衡力 2．关于功的概念，下列说法正确的是 ( ) A.功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小 B.物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多 C.合力的功等于各分力功的矢量和 D.摩擦力可以对物体做正功 3 .如图， a 、 b 、 c 三个相同的小球， a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b 、 c 从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是 ( ) A. a 、 b 落地时的速度相同 B.三个小球运动过程中重力做功的平均功率相等 C.三个小球运动过程中重力做的功相等 D.a 、 c 落地时重力的瞬时功率相等 4．．单板U形池是冬奥会的比赛项目，比赛在一个形状类似于U形的槽里进行，其由宽阔平坦的底部和两侧的四分之一圆弧面组成，圆弧半径R=2m，其截面如图所示。某运动员以v0=2m/s的初速度从圆弧最高点竖直滑下，重力加速度g取，不计一切摩擦和空气阻力，则运动员在圆弧轨道最高点和最低点时，对轨道的压力大小之比为 A． B． C． D． 5.如图所示,假设质量为m的跳伞运动员,由静止开始下落,在打开降落伞之前受恒定阻力作用,下落的加速度为g,在运动员下落高度为h的过程中,下列说法正确的是 ( 　 ) A.运动员的重力势能减少了mgh B.运动员克服阻力所做的功为mgh C.运动员的动能增加了mgh D.运动员的机械能减少了mgh 6.如图所示,一半径为R=0.2 m的圆环固定在竖直平面内,其上穿有一个可视为质点的质量m=0.1 kg的小球,小球静止在最高点处,由于受到某种微扰使小球开始向一侧滑动,当小球运动至A点瞬间,圆环与小球之间无作用力,A点与圆环圆心的连线与竖直方向夹角为θ=60°,g取10 m/s2,则小球从开始运动到A点的过程中,克服阻力做功为(　 ) A.0.05 J B.0.1 J C.0.15 J D.0.2 J 7.如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的1.5倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是 (　 ) A.R　　B.R C. D. 8．下列有关运动的说法正确的是（　　） A．图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力、绳子的拉力 B．图乙中质量为的小球到达最高点时对管壁的压力大小为，则此时小球的速度一定为 C．图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为 D．如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍。 9．2024年5月3日17时27分嫦娥六号成功发射，经过5天的飞行被月球引力捕获，经过连续三次近月制动，最终绕月球做匀速圆周运动。已知月球的半径为，月球表面的重力加速度为，引力常量为，嫦娥六号离月球中心的距离为。下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号绕月运行的周期为 B．月球的平均密度为 C．嫦娥六号绕月运行的线速度大小为 D．嫦娥六号绕月运行的线速度大小为 10．如图，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），已知重力加速度为g，则在圆环下滑到最大距离的过程中（      ） A．圆环的机械能守恒 B．弹簧弹性势能变化了 C．圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零 D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 二、实验题（每空3分，共18分） 11．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落.    (1)现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间 （填“变大”、“不变”或“变小”）； (2)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽 （填“需要”或“不需要”）光滑； (3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为1.25cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为 m/s. 12.某实验小组做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤回答下列问题: (1)关于上述实验,下列说法中正确的是　 　。  A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量必须测量 C.实验中应先接通电源,后释放纸带 D.可以利用公式v=来求解瞬时速度 (2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减少的重力势能ΔEp=　　　　 J;重物增加的动能ΔEk=　　　　 J(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留三位有效数字)  三、计算题（共3小题，共42分） 13．(12分）额定功率为96kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是40m/s，汽车的质量是2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变．求： (1)汽车受到的阻力多大？ (2)5s末汽车的瞬时功率多大？ (3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？ 14．(14分）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段的动摩擦因数μ= 且长L=8m。某运动员从轨道上的A点以2m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知B点到水平轨道CD的竖直高度为h＝2m，g取10m/s2。求： (1)运动员从A点运动到达B点时的速度大小vB； (2)E点到水平轨道CD的竖直高度H为多少？ (3)运动员进入BC段后即处于自由滑动状态直至停止，则他在CD上运动的总路程是多少？ 15．(16分）如图，半径为r的半圆形光滑竖直轨道BC与粗糙水平轨道AB相切于B点，A、B间距，质量为m的小物块静止于A点。现用水平向右的恒力F推动小物块，小物块运动到B点撤去F，运动到C点对轨道压力大小刚好等于自身的重力。已知、、小物块与水平轨道动摩擦因数、重力加速度。求 （1）小物块经过C点时速度v的大小； （2）恒力F的大小； （3）如果在到达B点前撤去F，为保证小物块能到达竖直轨道且在竖直轨道上运动时不脱离轨道，小物块在恒力F作用下的位移x应满足什么条件。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $