精品解析：江苏省无锡市梅村高级中学空港分校2024-2025学年高一下学期期中检测物理试题

江苏省梅村高级中学空港分校2024-2025学年春学期期中检测 高一物理 一、单选题（本题共10小题，每小题4分，共40分） 1. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 2. 如图所示，星球大战（StarWars）中凯洛∙伦（KyloRen）乘坐速度为（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的叔叔卢克（Luke），卢克的飞行速度为 ，凯洛伦向卢克发出一束光进行联络，则卢克观测到该光速的传播速度为（　　） A. B. C. D. 3. 如图，将充气后的气球在头发上摩擦，然后将其靠近绝缘桌面上不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，发现易拉罐朝气球方向滚动起来，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. 易拉罐仍不带电，只是电荷重新分布 B. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同 C. 气球在头发上摩擦的过程创造了电荷，从而使气球带电 D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相同 4. 把一石块从某高处斜向上抛出，抛出时人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3。石块着地时的动能为（　　） A. W2－W3 B. W2+W3 C. W1+W2+W3 D. W1+W2－W3 5. 2024年4月23号，重庆首个摩天轮图书馆在涪陵区美心红酒小镇正式亮相。当小南坐在摩天轮的图书轿厢内进行阅读时，小南同轿厢一起做匀速圆周运动，此过程中F表示小南受到的合力，G表示小南受到的重力。在小南从摩天轮最高点运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 合力F的功率先减小后增大 B. 合力F的功率一定为零 C. 重力G的功率始终不变 D. 重力G的功率先减小后增大 6. 将一质量为m的小球从地面竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为f，重力加速度为g，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为-2fh B. 空气阻力做的功为0，合力做功为-2fh C. 空气阻力做的功为-2fh，合力做功也为-2fh D. 重力做的功为2mgh，合力做的功为-2fh 7. 某餐厅的传菜装置如图所示，装载着菜品的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（　　） A. 小车所受合力为零 B. 小车向心力保持不变 C. 小车和菜品总的机械能保持不变 D. 小车对菜品做负功 8. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为，当A的位移大小为时，下列说法正确的是（　　） A. A物体的重力势能减小了 B. B物体的重力势能减小了 C. B物体运动的速度大小为 D. B物体运动的速度大小为 9. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的光滑侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 10. 如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为η，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 B. 此风力发电机发电的功率为 C. 若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的 D. 若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍 二、实验题（本题共1小题，每空3分，共12分） 11. 某同学通过实验验证机械能守恒定律。 （1）该同学用如图所示器材进行实验，下列图中实验操作正确的是_______。 A. B. C. D. （2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如图甲所示，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О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的周期为T。从О点到B点的过程中，重物的重力势能减小量为__________，动能增加量为___________。 （3）换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘 图像如图乙所示。改变重物质量时，纸带与重物所受阻力不变，请根据图像分析说明两重物质量的大小关系_____________。 三、计算题（本题共4小题，共48分） 12. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。 13. 如图所示，一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方，质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时，与小球A在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷，重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： （1）小球B的带电荷量； （2）剪断细线的瞬间，小球B的加速度大小。 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C，C、O、B三点在同一竖直线上。（不计空气阻力）试求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体在A点时弹簧的弹性势能； （3）物体从B点运动至C点的过程中克服摩擦力做的功。 15. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量kg的小球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，重力加速度。试求小球： （1）在最低点时的重力势能； （2）在下落过程中受到的阻力大小； （3）下落到最低点过程中的动能最大值。（已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形变量满足：，x为弹簧的形变量） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省梅村高级中学空港分校2024-2025学年春学期期中检测 高一物理 一、单选题（本题共10小题，每小题4分，共40分） 1. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律知，地球由春分运行到秋分的过程中地球的线速度较小，所以地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长，故A正确； B．由开普勒第二定律可知地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同，故近地点和远地点线速度大小不等，故B错误； C．地球由春分点运行到夏至点的过程中与太阳距离增大，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，地球的加速度逐渐减小，故C错误； D．开普勒三大定律不仅适用于太阳系中行星的运动，也适用于宇宙中其他天体的运动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，星球大战（StarWars）中凯洛∙伦（KyloRen）乘坐速度为（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的叔叔卢克（Luke），卢克的飞行速度为 ，凯洛伦向卢克发出一束光进行联络，则卢克观测到该光速的传播速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据光速不变原理，在一切惯性参考系中测量到真空中的光速c都一样，而卢克所处参考系即为惯性参考系，因此卢克观测到的光速为。 故选C。 3. 如图，将充气后的气球在头发上摩擦，然后将其靠近绝缘桌面上不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，发现易拉罐朝气球方向滚动起来，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. 易拉罐仍不带电，只是电荷重新分布 B. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同 C. 气球在头发上摩擦的过程创造了电荷，从而使气球带电 D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将充气后的气球在头发上摩擦后，气球带上电荷并形成电场，此时易拉罐在该电场作用下发生静电感应现象，靠近气球一侧的带电性质和气球带电性质相反，远离气球一侧的带电性质和气球带电性质相同，易拉罐整体仍不显电性，A正确，B错误； C．气球在头发上摩擦的过程，是电荷在气球和头发之间发生了转移，并不是创造了电荷，C错误； D．根据库仑定律可知，气球上的电荷对易拉罐靠近气球一侧的电荷引力大于远离气球一侧电荷的斥力，从而使易拉罐朝气球方向滚动起来，D错误。 故选A。 4. 把一石块从某高处斜向上抛出，抛出时人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3。石块着地时的动能为（　　） A. W2－W3 B. W2+W3 C. W1+W2+W3 D. W1+W2－W3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】人对石块做的功为W1，石块从抛出到落地过程中重力对它做的功为W2，克服空气阻力做的功为W3，所以外力的总功是 由动能定理可得，石块落地时的动能为 故选D。 5. 2024年4月23号，重庆首个摩天轮图书馆在涪陵区美心红酒小镇正式亮相。当小南坐在摩天轮的图书轿厢内进行阅读时，小南同轿厢一起做匀速圆周运动，此过程中F表示小南受到的合力，G表示小南受到的重力。在小南从摩天轮最高点运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 合力F的功率先减小后增大 B. 合力F的功率一定为零 C. 重力G的功率始终不变 D. 重力G的功率先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．因小南同学做匀速圆周运动，力的方向始终指向圆心，与速度方向垂直，根据 PF=Fvcosθ 故合力的功率一定为0，选项A错误，B正确。 CD．从最高点向最低点运动的过程中，小南同学所受重力的方向与速度的夹角先变小后变大，根据 PG=mgvcosθ 故重力的功率先变大后变小，选项CD错误； 故选B。 6. 将一质量为m的小球从地面竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为f，重力加速度为g，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为-2fh B. 空气阻力做的功为0，合力做功为-2fh C. 空气阻力做的功为-2fh，合力做功也为-2fh D. 重力做的功为2mgh，合力做的功为-2fh 【答案】C 【解析】 【详解】从抛出至落回出发点的过程中，位移为零，所以重力所做的功 上升过程，空气阻力对小球做功为 下落过程，空气阻力对小球做功 则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为 则合力做的功为 故选C。 7. 某餐厅的传菜装置如图所示，装载着菜品的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（　　） A. 小车所受合力为零 B. 小车向心力保持不变 C. 小车和菜品总的机械能保持不变 D. 小车对菜品做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．装载着菜品的小车做匀速率曲线运动，所以必有合力提供向心力，因此合力不为零，故A错误； B．小车做曲线运动，向心力始终指向圆心，因此方向时刻发生变化，故B错误； C．小车和菜品匀速率下降，动能不变，势能逐渐减小，所以机械能逐渐减小，故C错误； D．对菜品分析，根据动能定理 知小车对菜品的功，即小车对菜品做负功，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为，当A的位移大小为时，下列说法正确的是（　　） A. A物体的重力势能减小了 B. B物体的重力势能减小了 C. B物体运动的速度大小为 D. B物体运动的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两物体质量相等，释放物体后，A上升，B下降2h，则A物体的重力势能增加 ，B的重力势能减小，故AB错误； CD．设B的速度为v，则A的速度为，对系统，根据机械能守恒定律有 解得 故C错误，D正确； 故选D。 9. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的光滑侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，如图所示 所以小球在竖直方向上受力平衡，则有 可知侧壁对摩托车的支持力与高度h无关，根据牛顿第三定律可知摩托车对侧壁的压力与高度h无关，故A错误； B．摩托车做圆周运动的向心力大小为 可知摩托车做圆周运动的向心力大小与高度h无关，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知h越高，r越大，摩托车运动的周期越大，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 可知h越高，r越大，摩托车做圆周运动的线速度越大，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为η，下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 B. 此风力发电机发电的功率为 C. 若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的 D. 若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于风速为v，可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 故A正确； B．根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率为 故B错误； CD．根据P的表达式可知，若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的，仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍，故CD错误。 故选A。 二、实验题（本题共1小题，每空3分，共12分） 11. 某同学通过实验验证机械能守恒定律。 （1）该同学用如图所示器材进行实验，下列图中实验操作正确的是_______。 A. B. C. D. （2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如图甲所示，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О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的周期为T。从О点到B点的过程中，重物的重力势能减小量为__________，动能增加量为___________。 （3）换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘 图像如图乙所示。改变重物质量时，纸带与重物所受阻力不变，请根据图像分析说明两重物质量的大小关系_____________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 打点计时器接交流电源，同时使纸带竖直，以减少阻力的影响。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据重力势能的计算公式可知，重物的重力势能减小量为 [2]B点的速度为 根据动能的公式可知 【小问3详解】 根据动能定理有 解得 根据图像的斜率可知。 三、计算题（本题共4小题，共48分） 12. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 火星对探测器的引力充当向心力，则 解得火星的质量 【小问2详解】 根据 解得火星的第一宇宙速度 13. 如图所示，一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方，质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时，与小球A在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷，重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： （1）小球B的带电荷量； （2）剪断细线的瞬间，小球B的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 分析可知，两球之间有库仑斥力，故小球B带负电荷，对小球B受力分析，水平方向有 解得 故小球B的带电荷量为。 【小问2详解】 对小球B受力分析，竖直方向有 解得细线的拉力大小 可知小球B所受重力与库仑力的合力大小 剪断细线的瞬间，由牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C，C、O、B三点在同一竖直线上。（不计空气阻力）试求： （1）物体到达B点时的速度大小； （2）物体在A点时弹簧的弹性势能； （3）物体从B点运动至C点的过程中克服摩擦力做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在B点根据牛顿第二定律得 由牛顿第三定律 解得物体到达B点时的速度大小 【小问2详解】 从A点到B点，由系统机械能守恒可得，物体在A点时弹簧的弹性势能为 【小问3详解】 物体恰好到达最高点C，重力提供向心力，则有 从B点到C点，由动能定理可得 联立解得克服摩擦力做的功为 15. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量kg的小球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，重力加速度。试求小球： （1）在最低点时的重力势能； （2）在下落过程中受到的阻力大小； （3）下落到最低点过程中的动能最大值。（已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形变量满足：，x为弹簧的形变量） 【答案】（1）5J；（2）2N；（3）1.44J 【解析】 【详解】（1）根据图像可知 根据图像可以解得起点离地高度 h0=1m 下降到最低点位移为 x0=0.5m 所以最低点的重力势能 解得 （2）从小球开始下落至最低点的过程中用能量守恒可得 其中 ，， 解得 f=2N （3）由图可知最大弹性势能 根据题意有 其中 解得 小球下落到最低点的过程中动能的最大值为a=0的时候，此时有 解得 可知小球从开始到下落到v最大的时有 根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $