精品解析：河北省邢台市临西县翰林高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

2024-2025学年高一下学期期中考试 物理学科 考试范围：必修二；考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（　　） A. 举得越高的物体，具有的重力势能越大 B. 质量越大的物体，具有重力势能越大 C. 物体的重力势能不可能为零 D. 物体的重力势能可能小于零 2. 两个力、夹角成90°作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，对物体做功3J，对物体做功，则和的合力对物体做的功W为（　　） A. B. C. D. 3. 万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一，有关万有引力定律说法正确的是（　　） A. 伽利略进行了月地检验 B. 由万有引力定律公式可知，当时， C. 引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据 D. 牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，并测出了引力常量 4. 如图所示，若同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（　　） A. 沿AB轨道运动到水平面上时重力做功最多 B. 沿AC轨道运动到水平面上时重力做功最多 C. 沿AD轨道运动到水平面上时重力做功最多 D. 小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等 5. 如图为一物体在水平力作用下沿水平面运动位移的图象，则该水平力在这段位移内对物体所做的功的大小为（　　） A. 800J B. 1200J C. 1600J D. 无法计算 6. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 7. 中国选手刘诗颖在2020年东京奥运会田径女子标枪决赛中获得金牌。刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力作用，下列关于标枪的运动及曲线运动说法正确的是（　　） A. 出手后标枪的加速度是变化的 B. 标枪升到最高点时速度为零 C. 标枪在相同时间内速度变化量相同 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 二、多选题（全对6分，部分对3分，共18分） 8. 如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，悬线无弹性，把悬线拉到水平位置后放手。若在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变，方向始终与速度方向相反，OB竖直，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为 B. 悬线的拉力做功不为零 C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为 9. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同动能 10. 2018年12月27日，中国北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球服务。北斗三号卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。假如静止轨道卫星先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P处点火加速，由椭圆轨道1变成静止圆轨道2，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道2上运行时的速度小于7.9km/s B. 卫星变轨前后的速度相等 C. 卫星在轨道2上运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止的物体的向心加速度小 D. 卫星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点的加速度大小相等 三、实验题（11题7分，12题9分） 11. 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。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到（或听到）______。 A. A、B两球总是同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. 击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大 （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. 斜槽轨道末端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球每次都从斜槽上同一位置由静止释放 D. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （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丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小______（g取，结果保留两位有效数字）。 12. 某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）以下三种测量速度的方案中，合理的是__________。 A. 测量下落高度h，通过 算出瞬时速度v B. 测量下落时间t，通过v=gt算出瞬时速度v C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v （2）按照正确的操作得到图1所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________。 （3）完成上述实验后，某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒，装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上，并测出挡光片距离最低点的高度h，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像，以h为横坐标，若要得到线性图像，应以___________为纵坐标，并分析说明如何通过该图像验证机械能守恒___________。 四、解答题（13题15分，14题9分，15题14分） 13. 从某一高度处水平抛出一物体，它落地时速度是50，方向与水平方向成53°角。（不计空气阻力，g取，cos53°＝0.6，sin53°＝0.8）求： （1）平抛运动的初速度； （2）落地时的竖直速度； （3）抛出点的高度； （4）水平射程； 14. 如图所示，用的水平恒力使质量物体在水平地面上由静止开始向右运动。运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小。求： （1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功； （2）在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能。 15. 2023年10月26日“神舟十七号”飞船发射成功，飞船与空间站对接前在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）飞船在轨运行的加速度大小a； （2）飞船在轨运行的角速度大小ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一下学期期中考试 物理学科 考试范围：必修二；考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（　　） A. 举得越高的物体，具有的重力势能越大 B. 质量越大的物体，具有重力势能越大 C. 物体的重力势能不可能为零 D. 物体的重力势能可能小于零 【答案】D 【解析】 【详解】AB．重力势能与物体的质量、高度等有关，故A错误，B错误； CD．重力势能是相对于零势能面得出的，故具有相对性，其大小与正负与参考面的选择有关，故C错误，D正确。 故选D。 2. 两个力、夹角成90°作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，对物体做功3J，对物体做功，则和的合力对物体做的功W为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】功是标量，两个力合力的功等于这两个力做功的代数和，即 故选C。 3. 万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一，有关万有引力定律说法正确的是（　　） A. 伽利略进行了月地检验 B. 由万有引力定律公式可知，当时， C. 引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据 D. 牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，并测出了引力常量 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛顿进行了月地检验，故A错误； B．当时，两物体不能再看作质点，万有引力定律公式不再适用，所以不能得出的结论，故B错误； C．引力常量的普适性表明在任何情况下，万有引力定律都遵循相同的规律，是万有引力定律正确性的有力证据，故C正确； D．牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，卡文迪什测出了引力常量，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，若同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（　　） A. 沿AB轨道运动到水平面上时重力做功最多 B. 沿AC轨道运动到水平面上时重力做功最多 C. 沿AD轨道运动到水平面上时重力做功最多 D. 小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等 【答案】D 【解析】 【详解】同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下落高度相同，根据做功公式 可知重力做功相同，故ABC错误，D正确。 故选D。 5. 如图为一物体在水平力作用下沿水平面运动位移的图象，则该水平力在这段位移内对物体所做的功的大小为（　　） A. 800J B. 1200J C. 1600J D. 无法计算 【答案】B 【解析】 【详解】该过程水平力F的平均值为 水平力F所做的功为 故选B。 6. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．功的大小等于力与力方向上的位移的乘积，重力方向上的位移为0，所以重力做功为0，同理支持力方向竖直向上，该方向上的位移为0，支持力做功也为0。故AB错误； C．轮胎匀速移动，说明动能大小不变，根据动能定理可知合外力做的总功为0。故C正确； D．根据对轮胎受力分析，可知地面对轮胎的支持力 滑动摩擦力 运动过程中，滑动摩擦力阻碍轮胎运动，则滑动摩擦力做功为 故D错误。 故选C。 7. 中国选手刘诗颖在2020年东京奥运会田径女子标枪决赛中获得金牌。刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力作用，下列关于标枪的运动及曲线运动说法正确的是（　　） A. 出手后标枪的加速度是变化的 B. 标枪升到最高点时速度为零 C. 标枪在相同时间内速度变化量相同 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，由牛顿第二定律得加速度为重力加速度，加速度不变，A错误； B．标枪升到最高点时竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故最高点时速度不为零，B错误； C．标枪出手后只受重力，标枪的加速度恒定，在相同时间内速度变化量相同，C正确； D．加速度不变的曲线运动是匀变速运动，例如平抛运动，D错误。 故选C。 二、多选题（全对6分，部分对3分，共18分） 8. 如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，悬线无弹性，把悬线拉到水平位置后放手。若在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变，方向始终与速度方向相反，OB竖直，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为 B. 悬线的拉力做功不为零 C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重力做功为 故A正确； B．由于悬线的拉力始终与速度方向垂直，则悬线的拉力做功为零，故B错误； CD．由于空气阻力大小不变，且方向始终与速度方向相反，可知空气阻力做功为 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同动能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，轨道2经过P点的速度大于轨道1经过P点的速度，故A错误； B．在轨道1和在轨道2运行经过P点，根据牛顿第二定律 所以 可知，卫星在P点的加速度都相同，故B正确； C．由可知，由于r不同，加速度的方向指向地球，方向不同，所以卫星在轨道1的任何位置的加速度都不同，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 所以 则卫星在轨道2的任何位置的都具有相同动能，故D正确。 故选BD。 10. 2018年12月27日，中国北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球服务。北斗三号卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。假如静止轨道卫星先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P处点火加速，由椭圆轨道1变成静止圆轨道2，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道2上运行时的速度小于7.9km/s B. 卫星变轨前后的速度相等 C. 卫星在轨道2上运行时的向心加速度比在赤道上相对地球静止的物体的向心加速度小 D. 卫星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点的加速度大小相等 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．7.9km/s是第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，轨道2的半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可知，卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度， A正确。 B．由椭圆轨道1变到圆轨道2要加速，速度增大， B错误。 C．轨道2是同步轨道，在轨道2上的角速度与在赤道上相对地球静止的物体的角速度相同由 可知半径大的加速度大，C错误。 D．在同一点引力相同，则加速度相等，D正确。 故选AD。 三、实验题（11题7分，12题9分） 11. 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。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到（或听到）______。 A. A、B两球总是同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. 击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大 （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. 斜槽轨道末端必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 小球每次都从斜槽上同一位置由静止释放 D. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接 （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丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小______（g取，结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）A （2）AC （3）1.0 【解析】 【小问1详解】 该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，由于A球竖直方向的分运动也为自由落体运动，所以多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以听到A、B两球总是同时落地。 故选A。 【小问2详解】 A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确； BC．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，C正确； D．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标纸上确定的点连接起来，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有 解得A、B两点间的时间间隔为 则小球做平抛运动的初速度大小为 12. 某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）以下三种测量速度的方案中，合理的是__________。 A. 测量下落高度h，通过 算出瞬时速度v B. 测量下落时间t，通过v=gt算出瞬时速度v C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v （2）按照正确的操作得到图1所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________。 （3）完成上述实验后，某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒，装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上，并测出挡光片距离最低点的高度h，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像，以h为横坐标，若要得到线性图像，应以___________为纵坐标，并分析说明如何通过该图像验证机械能守恒___________。 【答案】（1）C （2） ①. mghB ②. （3） ①. 或 ②. 设摆锤释放时高度为h0，若机械能守恒则有 整理得或 图线为不过原点的一条直线，斜率大小为（或），可验证机械能守恒。 【解析】 【小问1详解】 AB．不可以用和 计算出瞬时速度v，因为这样就默认重物做自由落体运动，失去了验证的意义，故AB错误； C．测出物体下落的高度h，根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为； [2]根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，打下B点时重物的速度大小为 从打下O点到打下B点的过程中，重物的动能变化量为 【小问3详解】 略。 四、解答题（13题15分，14题9分，15题14分） 13. 从某一高度处水平抛出一物体，它落地时速度是50，方向与水平方向成53°角。（不计空气阻力，g取，cos53°＝0.6，sin53°＝0.8）求： （1）平抛运动的初速度； （2）落地时的竖直速度； （3）抛出点的高度； （4）水平射程； 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）落地时速度是50，方向与水平方向成53° 平抛运动的初速度 （2）根据速度的几何关系 落地时的竖直速度 （3）根据可得 抛出点的高度 （4）下落时间 水平射程 14. 如图所示，用的水平恒力使质量物体在水平地面上由静止开始向右运动。运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小。求： （1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功； （2）在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能。 【答案】 （1）10J；（2）6J 【解析】 【详解】（1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功为 （2）根据动能定理，在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能为 15. 2023年10月26日“神舟十七号”飞船发射成功，飞船与空间站对接前在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）飞船在轨运行的加速度大小a； （2）飞船在轨运行的角速度大小ω。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）飞船所受万有引力提供向心力 又 联立得 （2）由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $