精品解析：四川省德阳市博雅明德高级中学2024-2025学年高一下学期期中检测物理试题

德阳市博雅明德高级中学2024—2025学年春季学期2024级期中考试 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8—10小题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分） 1. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．图a中，在圆形桥最高点对车受力分析，根据牛顿第二定律，有 代入数据，可得 车将做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，合力提供小球的向心力，故B错误，符合题意； C．图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，在最高点，有 整理，可得 在最低点，有 整理，可得 根据能量关系可知 故 最容易拉断轻绳的位置一定是最低点，故C正确，不符合题意； D．图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，根据公式 可知，重力与支持力的合力不足以提供向心力，故外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图所示，置于圆盘上的A、B两物块（均可视为质点）随圆盘一起绕圆心O在水平面内匀速转动，两物块始终未滑动。A到O的距离为R，B到O的距离为2R，A、B两物块的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、B两物块随圆盘一起绕圆心匀速转动属于同轴转动，角速度大小相等，即 由 得 故选B。 3. 在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面不同高度处分别水平抛出两个小圆环，大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍，结果恰好都投中地面上同一物体。不计空气阻力，则大人和小孩所抛出的圆环（ ） A. 运动时间之比为 B. 速度变化量之比为 C. 速度变化率之比为 D. 水平初速度之比为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 可知运动时间之比为 选项A错误； B．根据 可知，速度变化量之比等于时间之比为 ，选项B错误； C．速度变化率等于重力加速度，则之比为1:1，选项C错误； D．根据 可知，水平初速度之比等于时间的倒数比，为 ，选项D正确。 故选D。 4. 我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km．它们的运行轨道均视为圆周，则 A. “天宫一号”比“神舟八号”速度大 B. “天宫一号”比“神舟八号”周期长 C. “天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D. “天宫一号”比“神舟八号”加速度大 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析： A．天宫一号和神舟八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力： 即，根据这个等式得：线速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，A错误； B．周期，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，B正确； C．角速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，C错误； D．加速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，D错误． 【点睛】 5. 如图所示的皮带传动装置中，甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴，其中，甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（　　） A. A、B两点的线速度大小之比为2：1 B. B、C两点的角速度大小之比为1：2 C. A、B两点的向心加速度大小之比为2：1 D. A、C两点的向心加速度大小之比为1：4 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由于甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同， 故，所以 故A错误； B．由于乙、丙两轮共轴，故两轮角速度相同，即，所以 故B错误； C．由 ， 可得A、B两点的向心加速度大小之比为 故C错误； D．由 ，， 可得 又 所以 由 ， 可得 故D正确。 故选D。 6. 2021年5月30日，我国“天舟二号”货运飞船B携带物资与在固定轨道上的空间站A成功交会对接，如图所示，二者对接前分别在各自的轨道上做圆周运动。若用s、θ分别表示A、B在时间t内通过的弧长和转过的角度，则在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对于弧长，有 而即为 图像的斜率，根据 可得 则有 由于 则 可得B图像的斜率大于A图像的斜率，A错误，B正确。 CD．根据 故图像的斜率为，而 则有 故 可得图像为直线，CD错误。 故选B。 7. 2024年5月3日17时27分，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道。它的主要任务是到月球背面采样，并携带月球样品返回地球，这也是人类第一次从月球背面采集月壤。5月8日10时12分，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G。则嫦娥六号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（　　） A. 向心加速度为 B. 角速度为 C. 速度为 D. 周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 得探测器的向心加速度 故A错误； B．由 得 故B错误； C．由 得探测器的速度 故C错误； D．由 得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ） A. 线速度突然增大 B. 角速度突然增大 C. 向心加速度突然增大 D. 以上说法均不对 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当小球运动到O点正下方时，由于圆心由O点变成C点，小球做圆周运动的半径突然减小，而小球的线速度不能突变，即线速度不变，由 可知角速度会突然增大，A错误，B正确； CD．由 可知向心加速度突然增大，C正确，D错误。 故选BC。 【点睛】此题关键是知道细线碰到钉子的瞬间，根据惯性可知，小球的速度不能发生突变，小球碰到钉子后仍做圆周运动；掌握圆周运动中线速度、角速度及向心加速度的大小关系。 9. 如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的．设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3，在它们的边缘分别取一点A、B、C ．则它们的线速度、角速度的关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即，B、C两点同轴转动，两点的角速度相等，即；根据得，，故B、D正确，A、C错误； 故选BD． 【点睛】在皮带轮中考查线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等． 10. 如图所示．水平圆盘可以绕竖直转轴OO′转动，在距转轴不同位置处通过相同长度的细绳悬挂两个质量相同的物体AB，不考虑空气阻力的影响，当圆盘绕OO′轴匀速转动达到稳定状态时，下列说法正确的是（　　） A. A比B的线速度小 B. A与B的向心加速度大小相等 C. 细绳对B的拉力大于细绳对A的拉力 D. 悬挂A于B的缆绳与竖直方向的夹角相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．A、B共轴转动，角速度相等，A转动的半径小于B，根据 知，A比B的线速度小，故A正确； B．根据 知，A、B转动的半径不等，则向心加速度大小不等，故B错误； CD．如图 对任一物体，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得 则得 由于B的半径较大，则B绳与竖直方向的夹角较大，根据平行四边形定则知，细绳对B的拉力较大，故C正确，D错误。 故选AC。 二、填空题（本题共2小题，共18分） 11. 三个同学根据不同的实验装置，研究“平抛运动的规律”： （1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。 A．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）乙采用频闪摄影的方法拍摄到图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在运动中的几个位置如图乙，图中每个小方格的边长为10cm，重力加速度g=10m/s2，则小球的平抛初速度大小为_____m/s，经过b点时的速度大小为______ m/s。 （3）丙同学采用图丙装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是______。 A．斜槽末端必须调节为水平 B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端 C．每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节 D．斜槽必须光滑 【答案】 ①. B ②. 2 ③. 2.5 ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]由于改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，表明球体竖直方向的分运动相同，即说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 故选B。 （2）[2]根据图乙可知，小球相邻两照片间的水平距离为2格，令每格长为L，即相邻两照片之间经历时间相等，均为T，则在水平方向上有 竖直方向上有 解得 [3]b点竖直分速度，根据中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度有 则经过b点时的速度大小 （3）[4]A．为了确保小球飞出时的初速度方向沿水平，必须将斜槽末端必须调节为水平，A正确； B．实验中应该以小球的球心作为研究点，则平面直角坐标系的原点应该建立在斜槽末端上端高度为小球半径的位置处，B错误； C．为了确保小球每次飞出的初速度大小一定，则每次释放小球时挡板在斜槽上的位置均一定，C错误； D．如果每次释放小球时挡板在斜槽上的位置均一定，则小球每次滚下过程中摩擦力做功相同，即小球每次飞出的初速度大小一定，表明斜槽的摩擦对实验没有影响，D错误。 故选A。 12. 在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。 （1）某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系（　　） A. 研究向心力与质量之间的关系 B. 研究向心力与角速度之间的关系 C. 研究向心力与半径之间的关系 D. 研究向心力与线速度之间的关系 （2）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1 【答案】（1）A （2）B 【解析】 【小问1详解】 铝球与钢球的质量不同，半径相等，转速相同，本实验研究向心力与质量之间的关系。 故选A。 【小问2详解】 根据向心力公式 两球的向心力之比为1：4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：2，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为2：1。 故选B。 三、计算题（本题共3小题，共42分） 13. 2021年2月，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面的高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面的重力加速度g的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力充当向心力可知 解得 M= （2）根据 解得 14. 在北方小朋友们经常玩拉雪橇的游戏如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m＝50kg，在与水平面成角的恒定拉力F＝200N作用下，沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，经过撤去拉力，继续运动一段时间后停止。已知雪橇与雪地间的摩擦因数，已知，， 取，求： （1）2s末雪橇的速度； （2）2s内拉力F对雪橇做的功； （3）运动全程中摩擦力对雪橇做的功。 【答案】（1）4.88m/s；（2）780.8J；（3）-780.8J 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律可知 解得 a=2.44m/s2 2s末雪橇的速度 （2）2s内的位移 2s内拉力F对雪橇做的功 （3）运动全程中由动能定理 可知摩擦力对雪橇做的功 15. 如图所示，一根U型细管ABCD被固定在水平桌面上，其中，AB部分为水平光滑直管道，BC部分为半径为R=0.8m的水平光滑半圆管道，CD部分为长L=1.6m、动摩擦因数μ=0.5的水平直管道，管内一个直径略小于细管内径的小球被固定在A端的击发装置击出后以水平初速度v0沿AB做直线运动，接着进入BC做圆周运动，然后进入CD做直线运动，最后从紧靠桌子边缘的D端飞出落在水平地面的E点，已知，小球质量m=0.5kg，D点与水平地面间的距离为h=0.8m，D点与E点间的水平距离为x=3.2m，小球视为质点，不计空气阻力和直管与弯管衔接处的速度损失，π取3，g取10m/s2。求： (1)小球从D点飞出时的速度vD的大小； (2)小球在半圆形管道中运动时细管对小球的作用力F的大小； (3)小球从B点运动到E点的时间t。（计算结果可保留根号） 【答案】(1)；(2)；(3)。 【解析】 【分析】本题考查多段运动分析，主要运用牛顿第二定律，平抛运动和圆周运动的基本性质。小球沿AB做匀速直线运动，接着进入BC做圆周运动，接着进入CD做匀减速直线运动，最后从D端飞出做平抛运动落在水平地面的E点。 【详解】(1)分析平抛运动 ， 解得 ， (2)分析CD段，根据牛顿第二定律 解得 BC段做匀速圆周运动，细管对小球的作用力F充当向心力 (3)分析BC，CD，DE三段运动 故总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德阳市博雅明德高级中学2024—2025学年春季学期2024级期中考试 物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8—10小题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分） 1. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型，下列说法不正确的是（　　） A. 图a圆形桥半径，若最高点车速时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，仅在重力和轻绳拉力作用下，绕另一固定端在竖直面内做圆周运动的小球，最容易拉断轻绳的位置一定是最低点 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力，火车易脱轨做离心运动 2. 如图所示，置于圆盘上的A、B两物块（均可视为质点）随圆盘一起绕圆心O在水平面内匀速转动，两物块始终未滑动。A到O的距离为R，B到O的距离为2R，A、B两物块的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面不同高度处分别水平抛出两个小圆环，大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的倍，结果恰好都投中地面上同一物体。不计空气阻力，则大人和小孩所抛出的圆环（ ） A. 运动时间之比为 B. 速度变化量之比为 C. 速度变化率之比为 D. 水平初速度之比为 4. 我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km．它们的运行轨道均视为圆周，则 A. “天宫一号”比“神舟八号”速度大 B. “天宫一号”比“神舟八号”周期长 C. “天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D. “天宫一号”比“神舟八号”加速度大 5. 如图所示的皮带传动装置中，甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴，其中，甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（　　） A. A、B两点的线速度大小之比为2：1 B. B、C两点的角速度大小之比为1：2 C. A、B两点的向心加速度大小之比为2：1 D. A、C两点的向心加速度大小之比为1：4 6. 2021年5月30日，我国“天舟二号”货运飞船B携带物资与在固定轨道上的空间站A成功交会对接，如图所示，二者对接前分别在各自的轨道上做圆周运动。若用s、θ分别表示A、B在时间t内通过的弧长和转过的角度，则在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 2024年5月3日17时27分，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道。它的主要任务是到月球背面采样，并携带月球样品返回地球，这也是人类第一次从月球背面采集月壤。5月8日10时12分，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G。则嫦娥六号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（　　） A. 向心加速度为 B. 角速度为 C. 速度为 D. 周期为 8. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ） A. 线速度突然增大 B. 角速度突然增大 C. 向心加速度突然增大 D. 以上说法均不对 9. 如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的．设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3，在它们的边缘分别取一点A、B、C ．则它们的线速度、角速度的关系正确的是 A. B. C. D. 10. 如图所示．水平圆盘可以绕竖直转轴OO′转动，在距转轴不同位置处通过相同长度的细绳悬挂两个质量相同的物体AB，不考虑空气阻力的影响，当圆盘绕OO′轴匀速转动达到稳定状态时，下列说法正确的是（　　） A. A比B的线速度小 B. A与B的向心加速度大小相等 C. 细绳对B的拉力大于细绳对A的拉力 D. 悬挂A于B的缆绳与竖直方向的夹角相等 二、填空题（本题共2小题，共18分） 11. 三个同学根据不同的实验装置，研究“平抛运动的规律”： （1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。 A．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）乙采用频闪摄影的方法拍摄到图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在运动中的几个位置如图乙，图中每个小方格的边长为10cm，重力加速度g=10m/s2，则小球的平抛初速度大小为_____m/s，经过b点时的速度大小为______ m/s。 （3）丙同学采用图丙装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是______。 A．斜槽末端必须调节为水平 B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端 C．每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节 D．斜槽必须光滑 12. 在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。 （1）某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系（　　） A. 研究向心力与质量之间的关系 B. 研究向心力与角速度之间的关系 C. 研究向心力与半径之间的关系 D. 研究向心力与线速度之间的关系 （2）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1 三、计算题（本题共3小题，共42分） 13. 2021年2月，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面的高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面的重力加速度g的大小。 14. 在北方小朋友们经常玩拉雪橇的游戏如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m＝50kg，在与水平面成角的恒定拉力F＝200N作用下，沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，经过撤去拉力，继续运动一段时间后停止。已知雪橇与雪地间的摩擦因数，已知，， 取，求： （1）2s末雪橇的速度； （2）2s内拉力F对雪橇做的功； （3）运动全程中摩擦力对雪橇做的功。 15. 如图所示，一根U型细管ABCD被固定在水平桌面上，其中，AB部分为水平光滑直管道，BC部分为半径为R=0.8m的水平光滑半圆管道，CD部分为长L=1.6m、动摩擦因数μ=0.5的水平直管道，管内一个直径略小于细管内径的小球被固定在A端的击发装置击出后以水平初速度v0沿AB做直线运动，接着进入BC做圆周运动，然后进入CD做直线运动，最后从紧靠桌子边缘的D端飞出落在水平地面的E点，已知，小球质量m=0.5kg，D点与水平地面间的距离为h=0.8m，D点与E点间的水平距离为x=3.2m，小球视为质点，不计空气阻力和直管与弯管衔接处的速度损失，π取3，g取10m/s2。求： (1)小球从D点飞出时的速度vD的大小； (2)小球在半圆形管道中运动时细管对小球的作用力F的大小； (3)小球从B点运动到E点的时间t。（计算结果可保留根号） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $