精品解析：甘肃白银市会宁县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

会宁一中2024—2025学年度高一物理第二学期期中考试试卷 满分：100 时间：75分钟 一、单选题（每题7分，共28分） 1. 中国的面食种类繁多，其中“刀削面”广为人知。如图所示，厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出，小面片削出时距锅的高度，与锅沿的最近水平距离，锅可视为半径的半球壳（球心为，不计锅的厚度），小面片恰好从点落入锅内。小面片的运动可视为平抛运动，取重力加速度大小，则小面片被削出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 2. 2025年2月9日，第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行，中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中，运动员所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中（ ） A. 重力对乒乓球不做功 B. 支持力对乒乓球做负功 C. 摩擦力对乒乓球不做功 D. 乒乓球所受合力做正功 4. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙， “水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A和B的角速度不等。 5. 如图，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球，从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，此时向下压缩弹簧。小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡。小球运动到D处时，到达最低点。不计空气阻力，以下描述正确的是（ ） A. 小球由A向B运动的过程中，处于完全失重状态，小球的机械能减少 B. 小球由B向C运动的过程中，处于失重状态，小球的动能与重力势能之和增加 C. 小球由B向C运动的过程中，处于超重状态，小球的动能增加 D. 小球由C向D运动的过程中，处于超重状态，小球的机械能减少 6. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c三个物体或卫星做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三者速度大小的关系是 B. a、b、c三者周期大小的关系是 C. a、b、c三者加速度大小的关系是 D. a、b、c三者所受到向心力大小的关系是 7. 如图，长度均为l的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的a、b两点，a、b两点间的距离为，现使小球在竖直平面内以ab为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力为零，则在最高点每根绳的拉力等于小球重力时，小球在最高点的速度为（ ） A. B. C. 2v D. 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度水平，第二次初速度斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ） A. 运动时间相同 B. 加速度相同 C. 动能变化量相同 D. 位移相同 9. 如图所示，把一石块从某高度以一定的仰角抛出，不计空气阻力，石块落地速度的大小与下列哪些量有关（　　） A. 石块质量 B. 石块初速度的仰角 C. 石块初速度的大小 D. 石块抛出时的高度 10. 如图所示，固定光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度为1.25m，CD为光滑的竖直圆弧轨道，半径为0.6m。一可视为质点的质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。物体到达D点后，继续竖直向上运动，最高点到D点的高度为0.65m。不计空气阻力，，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 物体第一次滑入圆轨道C点的速度为5m/s B. 物体第一次滑入圆轨道C点时对轨道的压力大小为100N C. 释放点A距水平面BC的高度为1.5m D. 物体最终恰好停在B点 三、实验题（共14分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有________。 A. 两球的质量应相等 B. 两球的质量可以不相等 C. 两球应同时落地 D. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为，如果重力加速度g取，照相机的闪光周期为______s；小球平抛的初速度大小为______。 12. 我国计划在2030年前登上月球。假设宇航员登上月球后，做了两个圆周运动的实验来测量月球表面的重力加速度。如图1所示，用轻质细线把可视为质点的小球悬挂，让其在水平面内做匀速圆周运动，悬点与轨迹圆圆心的高度差为h，小球转n圈运动的总时间为t；如图2所示，轻质细线穿过内壁与管口都光滑的细圆管，一端系在拉力传感器上，另一端系在质量为m、可视为质点的小球上，拉力传感器固定在竖直墙壁上，控制细圆管水平，让小球在竖直面内做圆周运动，回答下列问题： （1）对图1，小球的周期为_______，月球表面的重力加速度为_______。 （2）对图2，小球在最低点时细线的拉力大小与小球在最高点时细线的拉力大小之差为重力的_______（填“2”“4”或“6”）倍，若小球在最低点、最高点拉力传感器的示数分别为，则月球表面的重力加速度为_______。 四、解答题（共43分） 13. 2025年蛇年春节联欢晚会中，人工智能的应用十分火爆，《秧BOT》机器人舞蹈表演给观众带来了全新的体验，也成为了晚会的一大亮点。如图所示，某商场运输机器人水平推着小车沿水平地面从静止开始运动，机器人对小车和货物做功的功率恒为，已知小车和货物的总质量为，小车受到的阻力为小车和货物重力的，小车向前运动了时达到最大速度，重力加速度g取。求： （1）小车运动的最大速度的大小； （2）机器人在这段时间对小车和货物做的功。 14. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，质量分别是和。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是， A球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，且A离滑轮足够高，重力加速度为。现释放B球，求： （1）B球刚落地时，A球的速度大小； （2）B球下落过程中，轻绳对A球做的功； （3）A球能达到的最大高度。 15. 如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与光滑半圆弧轨道CDE相切于C点，E点在圆心O点正上方，D点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道E点且水平飞出，最后落到水平面BC上的F（图中未标出）点处。已知斜面上A点距离水平面BC的高度h = 2.0m，圆弧轨道半径R = 0.4m，B、C两点距离LBC=2.0m，F、C两点距离LFC = 1.6m。重力加速度g取。求： （1）物块通过E点时的速度大小； （2）物块与水平面BC间的动摩擦因数； （3）将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面BC的高度h'应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 会宁一中2024—2025学年度高一物理第二学期期中考试试卷 满分：100 时间：75分钟 一、单选题（每题7分，共28分） 1. 中国的面食种类繁多，其中“刀削面”广为人知。如图所示，厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出，小面片削出时距锅的高度，与锅沿的最近水平距离，锅可视为半径的半球壳（球心为，不计锅的厚度），小面片恰好从点落入锅内。小面片的运动可视为平抛运动，取重力加速度大小，则小面片被削出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小面片做平抛运动，根据平抛运动规律有 ， 解得 故选A。 2. 2025年2月9日，第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行，中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中，运动员所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧，合力方向指向轨迹的凹侧；由于运动员的速度在逐渐减小，所以合力方向与速度方向之间的夹角大于。 故选A。 3. 托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中（ ） A. 重力对乒乓球不做功 B. 支持力对乒乓球做负功 C. 摩擦力对乒乓球不做功 D. 乒乓球所受合力做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，重力与运动方向垂直，所以重力对乒乓球不做功，故A正确； B．支持力方向垂直接触面斜向上，支持力与运动方向的夹角小于，所以支持力对乒乓球做正功，故B错误； C．根据平衡条件可知，乒乓球受到的静摩擦力沿接触面向上，摩擦力与运动方向的夹角大于，所以摩擦力对乒乓球做负功，故C错误； D．根据平衡条件可知，乒乓球所受合力为0，所以乒乓球所受合力对乒乓球不做功，故D错误。 故选A。 4. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙， “水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A和B的角速度不等。 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，故A错误； B．在最高点时，若当只有重力提供向心力时，杯底对水的支持力为零，由牛顿第三定律得水对杯底压力为零，故B正确； C．轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的临界速度为0，故C错误； D．小球在同一水平面做圆锥摆运动，设悬点到摆球的竖直高度为h，根据第二定律有 解得 因为两小球的h相同，则则A和B的角速度相同，故D错误。 故选B。 5. 如图，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球，从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，此时向下压缩弹簧。小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡。小球运动到D处时，到达最低点。不计空气阻力，以下描述正确的是（ ） A. 小球由A向B运动的过程中，处于完全失重状态，小球的机械能减少 B. 小球由B向C运动的过程中，处于失重状态，小球的动能与重力势能之和增加 C. 小球由B向C运动的过程中，处于超重状态，小球的动能增加 D. 小球由C向D运动的过程中，处于超重状态，小球的机械能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球由A向B运动的过程中，做自由落体运动，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，但此过程中只有重力做功，小球的机械能守恒，A错误； BC．小球由B向C运动的过程中，重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，处于失重状态；小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧被压缩，弹性势能增加，则小球的机械能减少，BC错误； D．小球由C向D运动的过程中，弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，加速度向上，处于超重状态；弹簧继续被压缩，弹性势能增加，小球的机械能减少，D正确。 故选D。 6. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c三个物体或卫星做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三者速度大小的关系是 B. a、b、c三者周期大小的关系是 C. a、b、c三者加速度大小的关系是 D. a、b、c三者所受到向心力大小的关系是 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．地球静止卫星的角速度等于地球自转角速度，则知a与c的角速度大小相等，即 根据可知 根据因卫星c的轨道半径大于地球的半径，可知 根据，因卫星c的轨道半径大于地球的半径，可知 对于卫星b与c，根据万有引力提供向心力得 可得，， 因卫星b的轨道半径小于卫星c的轨道半径，则，， 由上分析可知，三者的线速度大小关系为 角速度大小关系为 向心加速度大小关系为 故AB错误，C正确； D．向心力大小为 由于质量未知，所以无法比较a、b、c的向心力大小关系，故D错误。 故选C。 7. 如图，长度均为l的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的a、b两点，a、b两点间的距离为，现使小球在竖直平面内以ab为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力为零，则在最高点每根绳的拉力等于小球重力时，小球在最高点的速度为（ ） A. B. C. 2v D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系可知，小球做圆周运动的半径为 小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有 解得 当小球在最高点时，每根轻绳的拉力大小为，小球受到的合外力 根据牛顿第二定律有 联立解得 故选A。 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度水平，第二次初速度斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ） A. 运动时间相同 B. 加速度相同 C. 动能变化量相同 D. 位移相同 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．由于第二次初速度斜向下，有竖直方向的速度分量，即竖直方向初速度不为零，而第一次水平抛出，竖直方向初速度为零，且两次运动过程中都只受到重力作用，加速度都为g，由于竖直方向下落高度相同，由此可知运动时间不同，故A错误，B正确； C．由于只受重力，根据动能定理可得 由于下落高度相同，所以动能变化量相同，故C正确； D．由于两个小球投出时的初位置相同，运动至壶口的末位置相同，所以两个小球的位移相同，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，把一石块从某高度以一定的仰角抛出，不计空气阻力，石块落地速度的大小与下列哪些量有关（　　） A. 石块质量 B. 石块初速度的仰角 C. 石块初速度的大小 D. 石块抛出时的高度 【答案】CD 【解析】 【详解】不计空气阻力，石块在运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，规定地面为零势能平面 则得石块落地时速度大小为 可知，石块落地时速度大小与初速度和石块抛出时的离地高度h有关，与其他因素无关。 故选CD。 10. 如图所示，固定光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度为1.25m，CD为光滑的竖直圆弧轨道，半径为0.6m。一可视为质点的质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。物体到达D点后，继续竖直向上运动，最高点到D点的高度为0.65m。不计空气阻力，，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 物体第一次滑入圆轨道C点的速度为5m/s B. 物体第一次滑入圆轨道C点时对轨道的压力大小为100N C. 释放点A距水平面BC的高度为1.5m D. 物体最终恰好停在B点 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．物块从C点到到达最高点的过程由机械能守恒定律 解得 选项A正确； B．在C点时由牛顿第二定律 解得 FNC=103.3N 选项B错误； C．从A到C由动能定理 解得 H=1.5m 选项C正确； D．最终当滑块停止时，由能量关系可知 解得 x=7.5m=6LBC 即物体在BC上运动三个来回最终恰好停在B点，选项D正确。 故选ACD。 三、实验题（共14分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有________。 A. 两球的质量应相等 B. 两球的质量可以不相等 C. 两球应同时落地 D. 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为，如果重力加速度g取，照相机的闪光周期为______s；小球平抛的初速度大小为______。 【答案】（1）BC （2） ①. 0.1 ②. 1.5 【解析】 【小问1详解】 AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，两球的质量可以不相等，故A错误，B正确； C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确； D．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]小球在竖直方向做自由落体运动，根据 可得照相机的闪光周期为 [2]水平方向有 可得小球平抛的初速度大小为 12. 我国计划在2030年前登上月球。假设宇航员登上月球后，做了两个圆周运动的实验来测量月球表面的重力加速度。如图1所示，用轻质细线把可视为质点的小球悬挂，让其在水平面内做匀速圆周运动，悬点与轨迹圆圆心的高度差为h，小球转n圈运动的总时间为t；如图2所示，轻质细线穿过内壁与管口都光滑的细圆管，一端系在拉力传感器上，另一端系在质量为m、可视为质点的小球上，拉力传感器固定在竖直墙壁上，控制细圆管水平，让小球在竖直面内做圆周运动，回答下列问题： （1）对图1，小球的周期为_______，月球表面的重力加速度为_______。 （2）对图2，小球在最低点时细线的拉力大小与小球在最高点时细线的拉力大小之差为重力的_______（填“2”“4”或“6”）倍，若小球在最低点、最高点拉力传感器的示数分别为，则月球表面的重力加速度为_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 6 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]已知小球转n圈运动的总时间为t，则周期为 [2]设绳与竖直方向夹角为θ，根据牛顿第二定律有 其中 解得 【小问2详解】 [1][2]在最高点，由牛顿第二定律得 在最低点，由牛顿第二定律得 从最高点到最低点，利用机械能守恒定律得 解得 则 四、解答题（共43分） 13. 2025年蛇年春节联欢晚会中，人工智能的应用十分火爆，《秧BOT》机器人舞蹈表演给观众带来了全新的体验，也成为了晚会的一大亮点。如图所示，某商场运输机器人水平推着小车沿水平地面从静止开始运动，机器人对小车和货物做功的功率恒为，已知小车和货物的总质量为，小车受到的阻力为小车和货物重力的，小车向前运动了时达到最大速度，重力加速度g取。求： （1）小车运动的最大速度的大小； （2）机器人在这段时间对小车和货物做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小车受到的阻力为 当牵引力等于阻力时小车的速度达到最大，则 可得小车运动的最大速度的大小为 【小问2详解】 设机器人在这段时间对小车和货物做的功为，根据动能定理可得 代入数据解得 14. 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，质量分别是和。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是， A球静止于地面，如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，且A离滑轮足够高，重力加速度为。现释放B球，求： （1）B球刚落地时，A球的速度大小； （2）B球下落过程中，轻绳对A球做的功； （3）A球能达到的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）B下落过程中， A、B系统机械能守恒，有 得 对A用动能定理 得 （3）B落地后，A竖直上抛，机械能守恒 得 故A能达到的最大高度为 15. 如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与光滑半圆弧轨道CDE相切于C点，E点在圆心O点正上方，D点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道E点且水平飞出，最后落到水平面BC上的F（图中未标出）点处。已知斜面上A点距离水平面BC的高度h = 2.0m，圆弧轨道半径R = 0.4m，B、C两点距离LBC=2.0m，F、C两点距离LFC = 1.6m。重力加速度g取。求： （1）物块通过E点时的速度大小； （2）物块与水平面BC间的动摩擦因数； （3）将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面BC的高度h'应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 物块从E点飞出到落在F点，做平抛运动，则有， 联立解得物块通过E点时的速度大小为 【小问2详解】 物块从A点到E点过程，根据动能定理可得 代入数据解得物块与水平面BC间的动摩擦因数为 【小问3详解】 若物块刚好通过E点，则有 解得 根据动能定理可得 解得 若物块刚好可以运动到与圆心等高处，根据动能定理可得 解得 若物块刚好可以运动C点，根据动能定理可得 解得 综上分析可知，要物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面 BC的高度应满足或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $