精品解析：天津市嘉诚中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

天津市嘉诚中学2024-2025学年度第二学期期中质量调查高一年级 物理学科 时长：60分钟 总分：100分 第Ⅰ卷 一、单项选择（每题4分，共24分） 1. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，轿厢厢体通过轿厢圆环固定在大转轮外侧，可以自动转动，以便让乘客总是保持头上脚下的姿态。如图所示，假设摩天轮悬挂的轿厢厢体及乘客绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 轿厢厢体在最低点时，乘客处于失重状态 B. 轿厢厢体在与转轴等高处，座椅对乘客的作用力大小等于其重力 C. 轿厢厢体在最高点时，座椅对乘客的支持力大小等于重力 D. 轿厢厢体在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴 【答案】D 【解析】 【详解】A．轿厢厢体在最低点时，乘客具有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A错误； C．轿厢厢体在最高点时，乘客具有竖直向下的加速度，处于失重状态，座椅对乘客的支持力大小小于重力，故C错误； BD．轿厢厢体在与转轴等高处，乘客受到的合外力指向转轴，向心力由摩擦力提供，所以乘客所受摩擦力方向指向转轴，座椅对乘客的支持力大小等于其重力，所以座椅对乘客的作用力大于其重力，故D正确，B错误。 故选D。 2. 巡天号距地表400km，哈勃号距地表550km，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 解得 由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径，则有 故A错误； B．根据 解得 由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径，则有 故B错误； C．根据 解得 由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径，则有 故C正确； D．根据 解得 由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径，则有 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时，动能不同 B. 两小球落地时速度相同 C. 两小球落地时，B球重力的瞬时功率较大 D. 从抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．两球初速度相同，质量相同，初动能相同，从离地面相同高度处抛出，由动能定理可知，落地时动能相同，故A错误； B．根据机械能守恒，落地时的动能 其中m、h、v0均相等，所以落地时的速度大小相等，但方向不同，所以速度不相同，故B错误； C．两小球落地时，速度大小相等，但方向不同，由于A落地时速度方向与重力方向之间夹角θ不为零，而B落地时速度方向与重力方向相同，根据 可知A落地时重力的瞬时功率比B的小， 故C正确； D．从小球抛出到落地，重力对两球做功相同，但落地时间不同，重力对两小球做功的平均功率不同，故D错误。 故选C。 4. 2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道，开启了首次月背采样任务。嫦娥六号的飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道II，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道，近地圆轨道I的半径为，周期为，椭圆轨道II的半长轴为a，周期为，环月轨道III的半径为，周期为。忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是（　　） A. B. 嫦娥六号在轨道I上运行速度大于第一宇宙速度 C. 嫦娥六号在椭圆轨道II上P点的加速度等于在圆轨道I上P点的加速度 D. 嫦娥六号沿椭圆轨道II从P点向Q点飞行的过程中速度逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律适用于同一个中心天体，则有 故A错误； B．第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，可知，嫦娥六号在近地圆轨道I上运行时，其速度不可能大于第一宇宙速度，故B错误； C．由牛顿第二定律可得 解得 可知，嫦娥六号在椭圆轨道II上P点的加速度等于在圆轨道I上P点的加速度，故C正确； D．嫦娥六号沿椭圆轨道II从P点向Q点飞行的过程中，万有引力与速度方向夹角为钝角，万有引力对卫星有减速的效果，可知，速度减小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，无人机沿圆弧向上匀速爬升，则无人机（　　） A. 所受合外力为0 B. 重力势能增加 C. 加速度不变 D. 所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞机做匀速圆周运动，则所受合外力指向圆心，不为零，故A错误； B．飞机向上运动，高度增加，则重力做负功，重力势能增加，故B正确； C．无人机做匀速圆周运动，加速度时刻指向圆心，方向改变，则加速度改变。故C错误； D．无人机受到重力，空气作用力以及发动机作用力，合力不为0，若所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向，则受力平衡，无人机将做匀速直线运动，与题意不符，故D错误。 故选B。 6. 图甲为某游乐场的水滑梯，其简化模型如图乙所示。一质量为m的小朋友从a点沿轨道经b点滑到最低c点，已知ab、bc间高度差均为h。则小朋友（　　） \ A. a到b和b到c动能增加量一定相同 B. a到b和b到c重力势能减少量一定相同 C. a到b和b到c速度的增加量一定相同 D. a到b和b到c受到的合外力方向可能相同 【答案】B 【解析】 【详解】AC．a到b和b到c过程，虽然下降高度相同，重力做功相同，但摩擦力做功关系不明确，因此无法确定两个过程中合外力做功关系，由 可知，其两端过程动能的增加量不一定相同，则速度增加量也不一定相同，故AC错误； B．a到b和b到c过程，下降高度相同，重力做功相同，由重力做功与重力势能的关系有 由于两过程重力做功相同，所以重力势能减少量相同，故B正确； C．a到b和b到c过程中，由于存在摩擦力做功，所以机械能减小，故C错误； D．根据做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹处，可知a到b和b到c受到的合外力方向不相同，故D错误。 故选B。 二、多项选择（每题7分，共28分，少选给4分，漏选、错选不给分） 7. 如图所示，将一可视作质点、质量为m的小球从倾角为的斜面底端斜抛，小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端。已知斜面高为h、斜面底边水平长度为L。重力加速度为g，不考虑空气阻力。设小球的初速度大小为v0，小球初速度方向与水平方向的夹角为α，则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度方向与水平方向夹角的正切值为 B. 小球从抛出到通过斜面最高点所经历的时间为 C. 小球的初速度大小为 D. 整个运动过程重力的平均功率为 【答案】BC 【解析】 【详解】A.由题意可知小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端，那么小球通过斜面顶端时的速度方向是水平的，由此可以将该运动视作一个反向的平抛运动。根据平抛运动的运动规律可知任意时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的两倍，由此可知 可得小球初速度方向与水平方向夹角的正切值也为 故A错误； B.由逆向思维可知，小球竖直方向做自由落体，根据 可得运动时间为 故B正确； C.小球斜抛水平方向的初速度为，也是小球通过斜面顶端的速度大小，根据动能定理 由此可得 故C正确； D.可得整个运动过程中重力的平均功率为 故D错误。 故选BC。 8. 已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球静止卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3。设近地卫星距地面高度不计，静止卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】A．赤道上的物体与静止卫星的角速度相等，则有 ， 解得 故A正确； B．对近地卫星与静止卫星有 ， 解得 所以 故B正确； C．赤道上的物体与静止卫星的角速度相等，则有 ， 解得 故C错误； D．对近地卫星与静止卫星 ， 解得 所以 故D错误。 故选AB。 9. 中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为r1的轨道上做匀速圆周运动，其周期为T1。火星半径为R0，自转周期为T0。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面两极的重力加速度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的静止卫星距离星球表面高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 根据 解得，故A错误； B．在火星两极重力等于万有引力 把M的表达式代入可得，故B正确； C．根据牛顿第二定律得 把M的表达式代入可得，故C正确； D．根据开普勒第三定律得 根据 解得火星的静止卫星距离星球表面高度，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端与一质量为m的小球相连。开始时用手托住小球使弹簧恰好为原长，此时小球处于A位置。释放小球使其由静止开始竖直下落，小球经过B点时速度达到最大值，小球能够到达的最低点为C点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知AB间距离为h1，BC间距离为h2，重力加速度为g（不计空气阻力），则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球在位置B时的动能等于mgh1 C. 弹性势能的最大值为 D. 从A到C过程中小球的机械能一直减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球经过B点时速度达到最大值，可知在B点时受力平衡，则有 所以 故A正确； B．小球下降到B位置时，重力势能减小量为mgh1，且减小的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，则在位置B时的动能小于mgh1，故B错误； C．在最高点A时小球的重力势能转化为在最低点C时的弹性势能，可知弹性势能的最大值为mg(h1+h2)，故C正确； D．从A到C过程中，小球的机械能和弹簧的弹性势能之和保持不变，由于弹簧的弹性势能一直变大，则小球的机械能一直减小，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷 三、解答题（共48分） 11. 如图所示，一轨道由曲面AB、竖直圆轨道、水平轨道BD和固定斜面DEF平滑连接组成，其中曲面和圆轨道光滑，水平轨道和斜面粗糙且动摩擦因数均为，圆轨道最低点B相互错开。现将一质量为m=0.5kg的滑块（可看成质点）从AB轨道上距离地面某一高度由静止释放，若已知圆轨道半径R=0.8m，一水平面的长度BD=9m，斜面宽度DF=2m，倾角，g取10m/s2，滑块从h=2.4m高处由静止开始滑下，求： （1）滑块运动至圆轨道最高点 C点对轨道压力大小； （2）滑块在斜面上向上运动的最大距离： （3）滑块最终停止的位置（用距离D点描述）。 【答案】（1） （2） （3）滑块停在D点左侧2m处 【解析】 【小问1详解】 滑块从静止开始滑下到C过程，根据动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 滑块从静止开始滑下到第一次到达D点过程，根据动能定理可得 解得 滑块在斜面上向上运动过程，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得滑块在斜面上向上运动的最大距离为 【小问3详解】 设滑块最终停止的位置与D点的距离为，滑块从斜面上下滑到最终停止过程， 解得 则滑块停在D点左侧2m处。 12. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为20s，则20s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 【答案】（1）5×103N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在前5s内做匀加速直线运动，则 由牛顿第二定律可知 代入数据解得 （2）汽车的额定功率为 汽车速度为25m/s时，根据牛顿第二定律有 所以加速度的大小为 （3）根据题意可得0~20s内牵引力做功为 解得 13. 如图所示，物块A的质量，一根轻绳跨过物块A上方的定滑轮，一端与物块A相连，另一端与质量为的小环B相连，小环B穿在竖直固定的均匀细杆上。将小环B置于杆的点时，物块A、小环B均处于静止状态，此时连接小环B的轻绳与水平面的夹角。当小环B在杆上的点时，小环B和定滑轮之间的轻绳处于水平。定滑轮到杆的距离为，不计一切摩擦和定滑轮的大小，现将小环B由点静止释放，、关于点对称。取重力加速度，，。 求： （1）小环B的质量； （2）小环B运动到点速度的大小； （3）小环B从点运动点过程中，轻绳对小环B做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小环静止在Q点时，轻绳的拉力 对小环进行受力分析，由正交分解 小环的质量 【小问2详解】 小环从P点运动到点，物体A的位置不变，由机械能守恒定律 小环运动到点时，小环与物体A的速度关系 两点之间的高度 则小环运动到点的速度大小 【小问3详解】 小环从P点运动到O点，物体A下降的高度 小环下降高度 小环下降到O点时，物体A的速度为零，由机械能守恒定律 对小环，由动能定理 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市嘉诚中学2024-2025学年度第二学期期中质量调查高一年级 物理学科 时长：60分钟 总分：100分 第Ⅰ卷 一、单项选择（每题4分，共24分） 1. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，轿厢厢体通过轿厢圆环固定在大转轮外侧，可以自动转动，以便让乘客总是保持头上脚下的姿态。如图所示，假设摩天轮悬挂的轿厢厢体及乘客绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 轿厢厢体在最低点时，乘客处于失重状态 B. 轿厢厢体在与转轴等高处，座椅对乘客的作用力大小等于其重力 C. 轿厢厢体在最高点时，座椅对乘客的支持力大小等于重力 D. 轿厢厢体在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴 2. 巡天号距地表400km，哈勃号距地表550km，则（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度分别水平向左和竖直向上抛出，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时，动能不同 B. 两小球落地时速度相同 C. 两小球落地时，B球重力的瞬时功率较大 D. 从抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相同 4. 2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭顺利将嫦娥六号探测器送入预定轨道，开启了首次月背采样任务。嫦娥六号的飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道II，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道，近地圆轨道I的半径为，周期为，椭圆轨道II的半长轴为a，周期为，环月轨道III的半径为，周期为。忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是（　　） A. B. 嫦娥六号在轨道I上运行速度大于第一宇宙速度 C. 嫦娥六号在椭圆轨道II上P点的加速度等于在圆轨道I上P点的加速度 D. 嫦娥六号沿椭圆轨道II从P点向Q点飞行的过程中速度逐渐增大 5. 如图所示，无人机沿圆弧向上匀速爬升，则无人机（　　） A. 所受合外力为0 B. 重力势能增加 C. 加速度不变 D. 所受空气与发动机作用力的合力与其重力等大反向 6. 图甲为某游乐场的水滑梯，其简化模型如图乙所示。一质量为m的小朋友从a点沿轨道经b点滑到最低c点，已知ab、bc间高度差均为h。则小朋友（　　） \ A. a到b和b到c动能增加量一定相同 B. a到b和b到c重力势能减少量一定相同 C. a到b和b到c速度的增加量一定相同 D. a到b和b到c受到的合外力方向可能相同 二、多项选择（每题7分，共28分，少选给4分，漏选、错选不给分） 7. 如图所示，将一可视作质点、质量为m的小球从倾角为的斜面底端斜抛，小球恰好在运动轨迹的最高点位置通过斜面顶端。已知斜面高为h、斜面底边水平长度为L。重力加速度为g，不考虑空气阻力。设小球的初速度大小为v0，小球初速度方向与水平方向的夹角为α，则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度方向与水平方向夹角的正切值为 B. 小球从抛出到通过斜面最高点所经历的时间为 C. 小球的初速度大小为 D. 整个运动过程重力的平均功率为 8. 已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球静止卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3。设近地卫星距地面高度不计，静止卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为r1的轨道上做匀速圆周运动，其周期为T1。火星半径为R0，自转周期为T0。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 火星的质量为 B. 火星表面两极的重力加速度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的静止卫星距离星球表面高度为 10. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端与一质量为m的小球相连。开始时用手托住小球使弹簧恰好为原长，此时小球处于A位置。释放小球使其由静止开始竖直下落，小球经过B点时速度达到最大值，小球能够到达的最低点为C点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知AB间距离为h1，BC间距离为h2，重力加速度为g（不计空气阻力），则下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球在位置B时的动能等于mgh1 C. 弹性势能的最大值为 D. 从A到C过程中小球的机械能一直减小 第Ⅱ卷 三、解答题（共48分） 11. 如图所示，一轨道由曲面AB、竖直圆轨道、水平轨道BD和固定斜面DEF平滑连接组成，其中曲面和圆轨道光滑，水平轨道和斜面粗糙且动摩擦因数均为，圆轨道最低点B相互错开。现将一质量为m=0.5kg的滑块（可看成质点）从AB轨道上距离地面某一高度由静止释放，若已知圆轨道半径R=0.8m，一水平面的长度BD=9m，斜面宽度DF=2m，倾角，g取10m/s2，滑块从h=2.4m高处由静止开始滑下，求： （1）滑块运动至圆轨道最高点 C点对轨道压力大小； （2）滑块在斜面上向上运动的最大距离： （3）滑块最终停止的位置（用距离D点描述）。 12. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为20s，则20s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 13. 如图所示，物块A的质量，一根轻绳跨过物块A上方的定滑轮，一端与物块A相连，另一端与质量为的小环B相连，小环B穿在竖直固定的均匀细杆上。将小环B置于杆的点时，物块A、小环B均处于静止状态，此时连接小环B的轻绳与水平面的夹角。当小环B在杆上的点时，小环B和定滑轮之间的轻绳处于水平。定滑轮到杆的距离为，不计一切摩擦和定滑轮的大小，现将小环B由点静止释放，、关于点对称。取重力加速度，，。 求： （1）小环B的质量； （2）小环B运动到点速度的大小； （3）小环B从点运动点过程中，轻绳对小环B做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $