精品解析：甘肃省临潭县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

临潭县第一中学2024-2025学年度第二学期高一物理期中考试试卷 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1. 如图所示，小朋友在蹦床上跳跃玩耍．在小朋友接触床面向下运动到最低点的过程中，蹦床弹性势能的变化情况是 A. 一直在增大 B. 一直在减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】小朋友从接触床面向下运动到最低点的过程中，克服蹦床的弹力做功，弹性势能一直增大。 故选A。 2. “货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 远离伞把的挂件向心加速度更大 B. 在失重条件下也可以重复以上运动 C. 靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大 D. 只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．题意可知伞的挂件属于同轴转动，角速度相同，根据向心加速度 由于远离伞把的挂件r大，故远离伞把的挂件向心加速度更大，故A正确； B．在失重条件下，物体加速度具有向下的加速度，挂件不可能重复以上运动，故B错误； C．设挂件偏离竖直方向的角度为，则有 解得 可知靠近伞把的挂件r小，因为不变，故小，所以小，故C错误； D．因为挂件竖直方向一直受到重力作用，所以无论伞体转动的角速度多大，挂件不可能达到水平状态，故D错误 故选A。 3. 在地球和星球K上分别做单摆简谐运动实验，并作出单摆周期的平方与摆长之间的关系图像，如图所示。已知地球和星球K可视为质量均匀分布的球体，地球表面重力加速度大于星球K表面的重力加速度，地球的半径是星球K半径的4倍，忽略地球、星球K的自转。下列说法正确的是（　　） A. B. 地球的质量是星球K质量的64倍 C. 星球K的密度是地球密度的16倍 D. 星球K与地球的第一宇宙速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．在地球表面，根据单摆周期公式有 变形有 在K星球表面，根据单摆周期公式有 变形有 由于地球表面重力加速度大于星球K表面的重力加速度，可知，地球表面对应图像的斜率小一些，结合图像有 ， 解得 ， 故A错误； B．在地球表面有 在K星球表面有 结合上述解得 故B正确； C．地球与K星球的密度分别为 ， 结合上述解得 故C错误； D．第一宇宙速度等于天体表面卫星的环绕速度，则有 ， 解得 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，载人飞船先后在环绕地球的圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行并最终与“天和”核心舱成功对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道Ⅲ上的线速度大于宇宙第一速度 B. 在轨道Ⅰ上A点应减速才能进入轨道Ⅱ C. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为 D. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上运行的周期之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，有 解得第一宇宙速度为 因为轨道Ⅲ的半径大于地球半径所以在轨道Ⅲ上的线速度小于宇宙第一速度，故A错误； B．载人飞船在轨道Ⅰ上A点应加速离心才能进入轨道Ⅱ，故B错误； C．由万有引力提供向心力得 解得 可知在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为 故C错误； D．轨道Ⅱ的半长轴为，根据开普勒第三定律 知在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上运行的周期之比是，故D正确。 故选D。 5. 铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前最大速度为，提速后最大速度为，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当匀速行驶时，牵引力等于阻力，则功率 所以 故选C。 6. 如图所示，半径为R的光滑球形石墩固定不动，质量为m的小物块从石墩的顶点A以初速度沿石墩表面下滑，则（　　） A. 越小，分离越早 B. 取适当值，可在球心等高处分离 C. 若，物块在石墩顶点处分离 D. 分离瞬间物块的向心加速度一定等于重力加速度 【答案】C 【解析】 【详解】C．若物块在石墩顶点位置恰好分离，则有 则有 可知，当物块从石墩的顶点A以初速度大于或等于时，物块在石墩顶点处分离，故C正确； A．结合上述可知，当速度小于时，物块在石墩顶点下侧某一位置分离，令该位置同圆心连线于竖直方向夹角为，则有 物块从顶点到分离位置，根据动能定理有 解得 可知，当速度小于时，越小，分离越迟，故A错误； B．结合上述有 若物块在球心等高处分离，则一定等于90° ，可知，上述表达式不可能成立，即物块不可能在球心等高处分离，故B错误； D．结合上述可知，分离瞬间由重力沿半径方向的分力提供向心力，此时物块的向心加速度一定小于重力加速度，故D错误。 故选C。 7. 如图，竖直放置的轻质圆盘半径为R，光滑水平固定轴穿过圆心O处的小孔。在盘的最右边缘固定一质量为2m的小球A，在离O点处固定一质量为m的小球B，两小球与O点连线的夹角为135°。现让圆盘自由转动，不计空气阻力，两小球均可视为质点，当A球转到最低点时（　　） A. 两小球的重力势能之和减少 B. A球机械能增加 C. A球速度大小为 D. 此后半径OA向左偏离竖直方向的最大角度大于45° 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，两小球的重力势能之和减少 故A错误； B．当A球转到最低点时，B球的重力势能增加，动能增加，B球的机械能增加，由A、B组成的系统机械能守恒，故A球的机械能减少，故B错误； C．由系统机械能守恒定律 根据可知 联立解得A球速度大小为 故C错误； D．设此后半径OA向左偏离竖直方向的最大角度为θ，则有 其中 联立解得 故 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，靠在一起的M、N两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M盘的半径为r，N盘的半径R=2r，A为M盘边缘上的一点，B、C为N盘直径的两个端点。当O′、A、B、C共线时，从O′的正上方P点以初速度v0沿O′O方向水平抛出一小球，小球落至圆盘C点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 若M盘转动角速度，则小球抛出时到O′的高度 B. 若小球抛出时到O′的高度为，则M盘转动的角速度必为 C. 小球若能落至C点，则只要M盘转动角速度满足（n=1，2，3…） D. 只要小球抛出时到O′的高度恰当，小球就一定落至C点 【答案】A 【解析】 【详解】M盘、N盘轮子边缘各点线速度相等，由可知，若M盘角速度为，则N盘角速度为，故N盘的周期为 设小球经过时间t落到圆盘上的C点。若落在C点时，各点顺序为，则有 （n=1，2，3…） 联立可得 （n=1，2，3…）， 若落在C点时，各点顺序为，则有 （n=1，2，3…） 联立可得 （n=1，2，3…）， A．由上述分析可知，若落在C点时，各点顺序为，则，下落高度一定为 角速度需满足 （n=1，2，3…） 当时 故A正确； B．若下落高度为 则可以确定小球落在C点时，各点顺序为。此时角速度满足 （n=1，2，3…） 故不一定必为，B错误； C．由上述分析可知，只要M盘转动角速度满足（n=1，2，3…）或者（n=1，2，3…），小球都可以落至C点，C错误； D．由上述分析可知，能否落在C点除与高度有关，还与初速度有关，D错误。 故选A。 二、多选题 9. 如图所示的两种气象卫星，一种是经过两极附近的极轨卫星，离地高度约为850 km；一种是在赤道平面上运行的同步卫星，离地高度约为35800 km。关于两卫星的公转线速度v、公转周期T的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 解得， 由于极轨卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则有， 故选AD。 10. 如图所示，质量为0.1kg的带孔物块A和质量为0.2kg的金属环B通过光滑铰链用轻质细杆连接，A套在固定的竖直杆上且与竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上，轻弹簧劲度系数，弹簧原长，B套在固定的水平横杆上。弹簧处于原长时将A由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）。忽略一切摩擦，重力加速度取，在A下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块A和金属环B组成的系统机械能守恒 B. 在A、B运动过程中当图中时， C. B动能最大时，B受到水平横杆的支持力大小等于2N D. 弹簧弹性势能最大时，间距离为1cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在金属环A下滑的过程中，弹簧逐渐压缩，对金属环A和物块B组成的系统，弹簧弹力做负功，系统机械能减小，弹簧弹性势能增大，故A错误； B．在A、B运动过程中当图中时，根据速度关联关系有 即 故B正确。 C．在A下降的过程中，B的速度先增大后减小，当其加速度为0时，速度最大，则此时杠对B的弹力为零。根据平衡条件，可得B受到水平横杆的支持力大小等于其重力大小，为2N，故C正确； D．当A下降到最低点时，弹簧弹性势能最大，设间距离为，根据能量守恒定律有 求得 故D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 某实验小组用自由落体运动验证机械能守恒定律。 （1）实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。该小组同学在实验操作过程中出现如图1所示的四种情况，其中操作规范正确的是______。 A. B. C. D. （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。（用上述测量量和已知量的符号表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中要让纸带竖直，减小实验误差；实验开始时应让重物靠近打点计时器，故选B。 【小问2详解】 [1]从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]打下D点时的速度为 则从打下O点到打下D点的过程中，动能增加量为 12. 某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电计数器计数，物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）若测得连续n次（n从0开始计数）通过光电计数器的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期：__________（用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力__________（用H、r、M、g表示）。 （2）用上述测量的量表示重力加速度为__________（选用H、r、n、t表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]从小球某次通过光电门开始计时，若测得连续n次（n从0开始计数）通过光电门的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期 [2]物块静止不动，根据平衡条件，细线拉力 若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，根据几何关系有 解得小球受到的向心力 【小问2详解】 [1]设小球质量为m，根据牛顿第二定律 又小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故 又 且 联立解得 四、计算题 13. 质量为的汽车，启动后沿平直的公路上行驶，如果发动机的输出功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，汽车能够达到的最大速度为。求： （1）行驶过程中汽车受到的阻力f的大小； （2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度a的大小。 【答案】（1）3000N；（2） 【解析】 【详解】（1）行驶过程中汽车受到的阻力大小为 （2）当汽车的速度为时，此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律 解得汽车的瞬时加速度的大小为 14. 如图，在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧槽轨道AB，轨道下端B与水平面BCD相切，BC光滑且长度大于R，C点右边粗糙程度均匀且足够长。现用手捏住一根质量为m、长为的匀质细杆的上端，使杆子的下端与A点等高，然后由静止释放杆子，让杆子保持沿轨道下滑。杆子前端在过C点后，滑行2R后停下。不计空气阻力及杆与圆弧轨道的撞击，重力加速度为g，求： （1）杆从释放到完全到达水平面时减少的重力势能； （2）杆子前端到达C点时的速度大小； （3）杆子与粗糙平面间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）减少的重力势能 （2）从释放到杆子前端到达C点，由动能定理 解得 （3）杆子在粗糙平面上滑行至停下，由动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临潭县第一中学2024-2025学年度第二学期高一物理期中考试试卷 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1. 如图所示，小朋友在蹦床上跳跃玩耍．在小朋友接触床面向下运动到最低点的过程中，蹦床弹性势能的变化情况是 A. 一直在增大 B. 一直在减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 2. “货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 远离伞把的挂件向心加速度更大 B. 在失重条件下也可以重复以上运动 C. 靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大 D. 只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态 3. 在地球和星球K上分别做单摆简谐运动实验，并作出单摆周期的平方与摆长之间的关系图像，如图所示。已知地球和星球K可视为质量均匀分布的球体，地球表面重力加速度大于星球K表面的重力加速度，地球的半径是星球K半径的4倍，忽略地球、星球K的自转。下列说法正确的是（　　） A. B. 地球的质量是星球K质量的64倍 C. 星球K的密度是地球密度的16倍 D. 星球K与地球的第一宇宙速度相等 4. 如图所示，载人飞船先后在环绕地球的圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行并最终与“天和”核心舱成功对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船（　　） A. 在轨道Ⅲ上的线速度大于宇宙第一速度 B. 在轨道Ⅰ上A点应减速才能进入轨道Ⅱ C. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为 D. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上运行的周期之比为 5. 铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前最大速度为，提速后最大速度为，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，半径为R的光滑球形石墩固定不动，质量为m的小物块从石墩的顶点A以初速度沿石墩表面下滑，则（　　） A. 越小，分离越早 B. 取适当值，可在球心等高处分离 C. 若，物块在石墩顶点处分离 D. 分离瞬间物块的向心加速度一定等于重力加速度 7. 如图，竖直放置的轻质圆盘半径为R，光滑水平固定轴穿过圆心O处的小孔。在盘的最右边缘固定一质量为2m的小球A，在离O点处固定一质量为m的小球B，两小球与O点连线的夹角为135°。现让圆盘自由转动，不计空气阻力，两小球均可视为质点，当A球转到最低点时（　　） A. 两小球的重力势能之和减少 B. A球机械能增加 C. A球速度大小为 D. 此后半径OA向左偏离竖直方向的最大角度大于45° 8. 如图所示，靠在一起的M、N两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M盘的半径为r，N盘的半径R=2r，A为M盘边缘上的一点，B、C为N盘直径的两个端点。当O′、A、B、C共线时，从O′的正上方P点以初速度v0沿O′O方向水平抛出一小球，小球落至圆盘C点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 若M盘转动角速度，则小球抛出时到O′的高度 B. 若小球抛出时到O′的高度为，则M盘转动的角速度必为 C. 小球若能落至C点，则只要M盘转动角速度满足（n=1，2，3…） D. 只要小球抛出时到O′的高度恰当，小球就一定落至C点 二、多选题 9. 如图所示的两种气象卫星，一种是经过两极附近的极轨卫星，离地高度约为850 km；一种是在赤道平面上运行的同步卫星，离地高度约为35800 km。关于两卫星的公转线速度v、公转周期T的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，质量为0.1kg的带孔物块A和质量为0.2kg的金属环B通过光滑铰链用轻质细杆连接，A套在固定的竖直杆上且与竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上，轻弹簧劲度系数，弹簧原长，B套在固定的水平横杆上。弹簧处于原长时将A由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量）。忽略一切摩擦，重力加速度取，在A下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块A和金属环B组成的系统机械能守恒 B. 在A、B运动过程中当图中时， C. B动能最大时，B受到水平横杆的支持力大小等于2N D. 弹簧弹性势能最大时，间距离为1cm 三、实验题 11. 某实验小组用自由落体运动验证机械能守恒定律。 （1）实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。该小组同学在实验操作过程中出现如图1所示的四种情况，其中操作规范正确的是______。 A. B. C. D. （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。（用上述测量量和已知量的符号表示） 12. 某实验小组用如图所示的装置来探究圆锥摆运动的规律，轻质细线穿过竖直固定的细圆管（内壁以及管口均光滑）并跨越光滑的定滑轮，一端连接物块（质量为M），另一端连接小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动并通过光电计数器计数，物块静止不动，用秒表来记录小球做圆周运动的时间，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。 （1）若测得连续n次（n从0开始计数）通过光电计数器的时间间隔为t，则小球做圆周运动的周期：__________（用n、t表示），若测得细圆管下管口与圆弧轨迹圆心间的高度差为H，圆弧轨迹的半径为r，则小球受到的向心力__________（用H、r、M、g表示）。 （2）用上述测量的量表示重力加速度为__________（选用H、r、n、t表示） 四、计算题 13. 质量为的汽车，启动后沿平直的公路上行驶，如果发动机的输出功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，汽车能够达到的最大速度为。求： （1）行驶过程中汽车受到的阻力f的大小； （2）当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度a的大小。 14. 如图，在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧槽轨道AB，轨道下端B与水平面BCD相切，BC光滑且长度大于R，C点右边粗糙程度均匀且足够长。现用手捏住一根质量为m、长为的匀质细杆的上端，使杆子的下端与A点等高，然后由静止释放杆子，让杆子保持沿轨道下滑。杆子前端在过C点后，滑行2R后停下。不计空气阻力及杆与圆弧轨道的撞击，重力加速度为g，求： （1）杆从释放到完全到达水平面时减少的重力势能； （2）杆子前端到达C点时的速度大小； （3）杆子与粗糙平面间的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $