内容正文:
潮阳区棉城中学2025—2026年第二学期
高一年级物理科期中考试题
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题的四个选项中只有一个符合题意,选对的得4分,选错或不选的得0分)
1. 2024年9月珠海航展,我国新型隐身战机“歼-35”首次亮相。图中虚线表示飞机在竖直平面内沿曲线从右向左减速飞行的轨迹,则飞机在轨迹最高点时的速度v方向和空气对它的作用力F方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】飞机在竖直平面内沿曲线从右向左减速飞行,飞机在轨迹最高点时的速度v方向沿轨迹切线向左,由于此时飞机的重力竖直向下,与速度方向垂直,而飞机做减速运动,所以此时空气对飞机的作用力与速度方向的夹角大于。
故选D。
2. 一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线,如图所示。在划线的过程中另一位同学水平向左加速抽动了白纸,白纸上的划痕图样可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向右的匀加速运动和水平向外的匀速运动,所以轨迹向右弯曲。
故选A。
3. 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a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到( )
A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d
【答案】C
【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
因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。
故选C。
4. 某修正带结构包括上、下盖和大、小齿轮,它前部有压嘴。大、小齿轮分别嵌合在连接体的大、小轴孔中,并相互咬合进行工作。若图中大小齿轮的半径之比为,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为大、小齿轮相互咬合,所以、两点的线速度大小相等,即,故A错误;
B.根据线速度与角速度的关系可得
又因为,
则,故B正确;
C.根据周期与角速度的关系可得,故C错误;
D.根据向心加速度与线速度、角速度的关系
因为,
所以,故D错误。
故选B。
5. 如图是生活中的圆周运动实例,下列选项说法正确的是( )
A. 图甲中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中,汽车通过拱桥的最高点时,无论汽车速度多大,汽车对桥始终有压力
C. 图丙中,汽车通过凹形路面的最低点时受到的支持力大于重力
D. 图丁中,“水流星”可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析可知火车转弯时,火车自身受到的重力和轨道对其的支持力的合力提供向心力,当超过规定速度行驶时,此时该合力不足以提供此时所需的向心力大小,火车有离心运动的趋势,此时外轨对轮缘会有挤压作用,A错误;
B.汽车通过拱桥的最高点时,有
当,有
结合牛顿第三定律可得当速度大于等于时,此时汽车对桥没有压力,B错误;
C.图丙中,汽车通过凹形路面的最低点时竖直向上支持力与竖直向下的重力的合力提供向心力,所以此时受到的支持力大于重力,C正确;
D.“水流星”在竖直平面内做完整的圆周运动,在最高点时当重力充当向心力时有
即
可知“水流星”可以在竖直平面内做完整的圆周运动时速度不能小于,D错误。
故选C。
6. 下列科学家测量出万有引力常量的是( )
A. 牛顿 B. 卡文迪许
C. 开普勒 D. 伽利略
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】测量出万有引力常量的是卡文迪许。
故选B。
7. 如图所示,在同一轨道平面上,有质量相同的绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上,则( )
A. 经过一段时间,A回到原位置时,B、C也将同时回到原位置
B. 卫星C受到的向心力最小
C. 卫星B的周期比卫星A的周期小
D. 卫星A的线速度最小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ACD.根据万有引力提供向心力
所以半径大的卫星,线速度、加速度小,周期大,由于三颗卫星周期不同,所以A卫星回到原位置,B.C不会同时回到原位置;卫星B的周期比A的大;卫星A的线速度最大,ACD错误.
B.根据向心力方程:,质量相同,C的向心力最小,B正确。
故选B
二、多选题(每小题6分,3小题共18分,每小题至少有两个或以上的选项符合题意。全部选对的得6分,选对但不全的得3分)
8. 如图所示,一位同学在A点正上方高为h处,水平推出一个小球B,小球落在C点。已知从A点到C点的水平距离为L,不考虑空气阻力,则( )
A. 小球被推出后只受到重力作用,做平抛运动
B. 小球被推出时的速度大小为
C. 小球被推出运动到C点所用时间为
D. 小球到达C点时的速度大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小球被推出后不考虑空气阻力,只受重力作用,且初速度水平,符合平抛运动的定义,做平抛运动,故A正确;
B.小球竖直方向做自由落体运动,由位移公式 得运动时间
水平方向做匀速直线运动,水平位移
联立解得初速度 ,故B正确;
C.由上述推导可知,小球运动到C点的时间为 ,而非 ,故C错误;
D.小球到达C点时,竖直分速度
合速度大小为 ,故D错误。
故选 AB。
9. 质量为的人造地球卫星离地面的高度是,它绕地球飞行一圈的时间是。若地球的质量是,半径是,万有引力常量是,下列说法中正确的是( )
A. 卫星受到的万有引力大小为 B. 卫星受到的万有引力大小为
C. 卫星运行的角速度大小为 D. 卫星运行的角速度大小为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.由万有引力定律可得,卫星受到的万有引力大小为
A正确,B错误;
CD.卫星运行的角速度大小为
C正确,D错误。
故选AC。
10. 2021年2月5日,我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像,如图甲所示。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图,轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ均相切于P点,轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道,P、S、Q三点与火星中心在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 探测器在P点由轨道 Ⅰ 进入轨道 Ⅱ 需要点火减速
B. 探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上S点的加速度
C. 探测器在轨道Ⅱ上运行时,与火星连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.探测器由轨道I进入轨道II做的是近心运动,需点火减速,使万有引力大于所需的向心力,A正确;
B.根据
探测器在轨道Ⅲ上Q点的万有引力大于在轨道Ⅱ上S点的万有引力,探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度大于在轨道Ⅱ上S点的加速度,B错误;
C.根据开普勒第二定律,探测器在轨道Ⅱ上运行时,与火星连线在相等时间内扫过的面积相等,C正确;
D.轨道II的半长轴大于轨道III的半径,由开普勒第三定律知,轨道II的周期大于轨道III的周期,而探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间和探测器在轨道II上由P点运动到Q点的时间都是各自周期的一半,故探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间, D错误。
故选AC。
非选择题(本题共54分)
三、实验题(共16分,每空2分)
11. 如图所示,是探究向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置图。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8。标尺8上露出的红白相间的等分格子的多少可以显示出所受向心力的比值。那么:
(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法中正确的是______。
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
(2)在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中,采用了______。
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时,转动时发现右边标尺露出的红白相间的等分格数为左边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为______,与皮带连接的左边轮塔与右边轮塔之间的半径之比为______。
【答案】 ①. A ②. B ③. 1:2 ④. 2:1
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 根据,要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系,需控制小球的质量和半径不变,故A正确,BCD错误。
故选A。
(2)[2]在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中,该实验采用的是控制变量法。故选B。
(3)[3]由可知线速度相等,则角速度与半径成反比,故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为线速度相等,则角速度与半径成反比,故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1:2。
[4]与皮带连接的左边轮塔与右边轮塔之间的半径之比为2:1。
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球由静止下落,可以观察到两个小球同时落地,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。由此可以得到的结论是__________。
(2)该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律,在该实验中,下列说法正确的是( )。
A. 斜槽轨道末端切线必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)一小球做平抛运动,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小=________m/s;小球做平抛运动的初始位置__________(选填“是”、“不是”)A点。
【答案】(1)平抛运动竖直方向上为自由落体运动 (2)AD
(3) ①. 1 ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球由静止下落,可以观察到两个小球同时落地,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。说明两球在竖直方向有相同的运动情景,由此可以得到的结论是平抛运动竖直方向上为自由落体运动。
【小问2详解】
A.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端切线必须水平,故A正确;
BD.为了保证每次小球抛出时的速度相同,小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放,但斜槽轨道不需要光滑,故B错误,D正确;
C.将坐标纸上确定的点用平滑的曲线连接起来,故C错误.
故选AD。
【小问3详解】
[1]根据平抛运动规律可知,竖直方向
代入数据解得
水平方向则有
解得小球做平抛运动的初速度大小为
[2]若A点为小球的抛点,则有
由图中数据可得,故A点不是小球的抛点位置。
四、计算题(解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,共38分)
13. 如图所示,在一次空地演习中,离地高处的飞机以对地水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标,为使炮弹准确击中目标,求发射点与目标的水平距离。(忽略空气阻力作用,取。)
【答案】7200m
【解析】
【分析】
【详解】由公式可知,炮弹飞行的时间为
发射点与目标的水平距离
14. 如图所示,质量的物体,在水平拉力的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,经过运动了。求:
(1)力在内对物体所做的功;
(2)力在内对物体做功的平均功率;
(3)末力对物体做功的瞬时功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)力在内对物体做的功为
(2)力在内对物体做功的平均功率为
(3)设在末物体的速度为,由运动学公式
可得
力在末对物体做功的瞬时功率为
15. 如图所示,质量为1kg的小球固定在长的细杆一端,绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动,重力加速度g取,球转到最高点A时,求:
(1)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小和方向;
(2)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小和方向。
【答案】(1)2N,竖直向上;(2)8N,竖直向下
【解析】
【分析】
【详解】若球转到最高点时,只受重力,则
解得
(1)小球在最高点的速度
则小球在最高点受重力和竖直向上的支持力,据牛顿第二定律和向心力公式可得
解得
(2)小球在最高点的速度
则小球在最高点受重力和竖直向下的拉力,据牛顿第二定律和向心力表达式可得
解得
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高一年级物理科期中考试题
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题的四个选项中只有一个符合题意,选对的得4分,选错或不选的得0分)
1. 2024年9月珠海航展,我国新型隐身战机“歼-35”首次亮相。图中虚线表示飞机在竖直平面内沿曲线从右向左减速飞行的轨迹,则飞机在轨迹最高点时的速度v方向和空气对它的作用力F方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
2. 一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线,如图所示。在划线的过程中另一位同学水平向左加速抽动了白纸,白纸上的划痕图样可能是( )
A. B. C. D.
3. 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a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到( )
A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d
4. 某修正带结构包括上、下盖和大、小齿轮,它前部有压嘴。大、小齿轮分别嵌合在连接体的大、小轴孔中,并相互咬合进行工作。若图中大小齿轮的半径之比为,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,则( )
A. B.
C. D.
5. 如图是生活中的圆周运动实例,下列选项说法正确的是( )
A. 图甲中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中,汽车通过拱桥的最高点时,无论汽车速度多大,汽车对桥始终有压力
C. 图丙中,汽车通过凹形路面的最低点时受到的支持力大于重力
D. 图丁中,“水流星”可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动
6. 下列科学家测量出万有引力常量的是( )
A. 牛顿 B. 卡文迪许
C. 开普勒 D. 伽利略
7. 如图所示,在同一轨道平面上,有质量相同的绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上,则( )
A. 经过一段时间,A回到原位置时,B、C也将同时回到原位置
B. 卫星C受到的向心力最小
C. 卫星B的周期比卫星A的周期小
D. 卫星A的线速度最小
二、多选题(每小题6分,3小题共18分,每小题至少有两个或以上的选项符合题意。全部选对的得6分,选对但不全的得3分)
8. 如图所示,一位同学在A点正上方高为h处,水平推出一个小球B,小球落在C点。已知从A点到C点的水平距离为L,不考虑空气阻力,则( )
A. 小球被推出后只受到重力作用,做平抛运动
B. 小球被推出时的速度大小为
C. 小球被推出运动到C点所用时间为
D. 小球到达C点时的速度大小为
9. 质量为的人造地球卫星离地面的高度是,它绕地球飞行一圈的时间是。若地球的质量是,半径是,万有引力常量是,下列说法中正确的是( )
A. 卫星受到的万有引力大小为 B. 卫星受到的万有引力大小为
C. 卫星运行的角速度大小为 D. 卫星运行的角速度大小为
10. 2021年2月5日,我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像,如图甲所示。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图,轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ均相切于P点,轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道,P、S、Q三点与火星中心在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 探测器在P点由轨道 Ⅰ 进入轨道 Ⅱ 需要点火减速
B. 探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上S点的加速度
C. 探测器在轨道Ⅱ上运行时,与火星连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
非选择题(本题共54分)
三、实验题(共16分,每空2分)
11. 如图所示,是探究向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置图。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8。标尺8上露出的红白相间的等分格子的多少可以显示出所受向心力的比值。那么:
(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列说法中正确的是______。
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的小球做实验
(2)在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中,采用了______。
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时,转动时发现右边标尺露出的红白相间的等分格数为左边的2倍,那么,左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为______,与皮带连接的左边轮塔与右边轮塔之间的半径之比为______。
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球由静止下落,可以观察到两个小球同时落地,改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。由此可以得到的结论是__________。
(2)该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律,在该实验中,下列说法正确的是( )。
A. 斜槽轨道末端切线必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)一小球做平抛运动,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小=________m/s;小球做平抛运动的初始位置__________(选填“是”、“不是”)A点。
四、计算题(解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,共38分)
13. 如图所示,在一次空地演习中,离地高处的飞机以对地水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标,为使炮弹准确击中目标,求发射点与目标的水平距离。(忽略空气阻力作用,取。)
14. 如图所示,质量的物体,在水平拉力的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,经过运动了。求:
(1)力在内对物体所做的功;
(2)力在内对物体做功的平均功率;
(3)末力对物体做功的瞬时功率。
15. 如图所示,质量为1kg的小球固定在长的细杆一端,绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动,重力加速度g取,球转到最高点A时,求:
(1)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小和方向;
(2)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小和方向。
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