内容正文:
南外高中2025-2026学年第二学期期中考试
高一年级物理试题
试卷分值:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束,只需将答题卡交回。
第Ⅰ卷(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 如图所示,钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行,则( )
A. 运动员在转弯时加速度为0
B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
2. 2025年5月我国成功发射通信技术试验卫星十九号,若该系列试验卫星中A、B两颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动,轨道半径,则卫星A比B( )
A. 线速度小、角速度小 B. 线速度小、运行周期小
C. 加速度大、角速度大 D. 加速度大、运行周期大
3. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,物块A放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连,初始时,细绳与水平方向的夹角为θ,在外力的作用下,滑块A向左以速度做匀速直线运动,则( )
A. 初始时,B小球的速度为 B. B小球做减速运动
C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化
5. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
6. 制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A. 离转轴越近的陶屑质量越大
B. 离转轴越远的陶屑质量越大
C. 陶屑只能分布在台面的边缘处
D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内
7. 一质量为的人造卫星绕地球做轨道半径为的匀速圆周运动。由于存在稀薄空气,经过一段时间后,卫星做圆周运动的轨道半径变为。已知地球的质量为,引力常量为,则在该段时间内人造卫星所受力的合力做的功为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,少选且正确得3分,未选、错选均不得分。)
8. 图甲为一款竖直固定的漏斗形容器,图乙为其结构简图,现让同一小球(图中未画出)分别在漏斗形容器的不同水平面内做匀速圆周运动,不计一切阻力。小球通过两处时,弧面对小球的支持力分别为,小球的角速度分别为,下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 汽车以恒定功率在平直公路上以速度匀速行驶,某时刻换挡,其功率变为并保持不变,经过时间后,汽车再次做匀速运动。已知汽车质量为,该路段汽车所受阻力大小恒为。则汽车( )
A. 再次匀速的速度为
B. 再次匀速的速度为
C. 从换挡到再次匀速的过程中,通过的路程为
D. 从换挡到再次匀速的过程中,通过的路程为
10. 倾斜传送带在底端与水平面平滑连接,传送带与水平方向夹角为,如图所示。一物体从水平面以初速度v0冲上传送带,与传送带间的动摩擦因数为,已知传送带单边长为L,顺时针转动的速率为v,物体可视为质点,质量为m,重力加速度为g。则物体从底端传送到顶端的过程中( )
A. 动能的变化可能为
B. 因摩擦产生的热量一定为
C. 因摩擦产生的热量可能为
D. 物体的机械能可能增加mgLsin
第Ⅱ卷(54分)
三、非选择题(本题共5题,共54分。请根据要求作答。)
11.
(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应_____
A. 将斜槽的末端切线调成水平
B. 将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C. 小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放
D. 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
(2)在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为________ ,小球抛出点的坐标为________ 。(取)
(3)A点的速度为_____m/s。
12. 实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,操作正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)已知重锤的质量为1.0kg,如图是一条实验获得的纸带,则打在计数点B时重锤的动能______J;从O点到B点重锤的重力势能减小量______J。(电源的频率为50Hz,取重力加速度,结果保留3位有效数字。)
(3)某同学根据多条纸带数据算出加速度为,并用此值算出质量为的重物减少的重力势能为,增加的动能为,根据以上计算______(“能”或“不能”)验证机械能守恒。
13. 2021年2月10日,“天问一号”顺利进入大椭圆环火轨道,并于5月15号成功着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,标志着我国的航天事业迈入了发展的快车道。假设“天问一号”沿圆轨道绕火星运行,其轨道半径为r,周期为T。已知火星的半径为R,万有引力常量为G。根据这些条件,求:
(1)火星的质量M;
(2)火星表面的重力加速度g。
14. 如图所示,粗糙水平面AB长度为4R,与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接,轨道半径为R。一个质量为m的小物体将弹簧压缩到A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,恰好能通过C点(C点向左水平抛出)。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。求:
(1)求小物体通过C点时的速度大小;
(2)小物体从C点抛出后落到水平面上的点与B点之间的距离;
(3)求弹簧初始状态时的弹性势能。
15. 如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BC与CD相切于C,圆弧BC所对圆心角,圆弧半径R=2.25m,滑动摩擦因数=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,最终与小车保持相对静止。取,,忽略空气阻力,求:
(1)物块从A到B的时间;
(2)物块通过C点时,轨道对物体的弹力大小;
(3)物块与小车因摩擦产生的热量。
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南外高中2025-2026学年第二学期期中考试
高一年级物理试题
试卷分值:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束,只需将答题卡交回。
第Ⅰ卷(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 如图所示,钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行,则( )
A. 运动员在转弯时加速度为0
B. 运动员和钢架雪车整体机械能守恒
C. 钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力
D. 钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员在转弯时一定有向心加速度,加速度不可能为零,故A错误;
B.倾斜赛道有阻力,阻力对运动员和钢架雪车做负功,运动员和钢架雪车整体机械能不守恒,故B错误;
C.钢架雪车所受重力竖直向下,赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上,不在同一条直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D.钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力,故D正确。
故选D。
2. 2025年5月我国成功发射通信技术试验卫星十九号,若该系列试验卫星中A、B两颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动,轨道半径,则卫星A比B( )
A. 线速度小、角速度小 B. 线速度小、运行周期小
C. 加速度大、角速度大 D. 加速度大、运行周期大
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,由万有引力提供向心力有
解得,,,
由于轨道半径
可得,,,
故选A。
3. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,物块A放在光滑的水平地面上,竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连,初始时,细绳与水平方向的夹角为θ,在外力的作用下,滑块A向左以速度做匀速直线运动,则( )
A. 初始时,B小球的速度为 B. B小球做减速运动
C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.将A的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度,B的速度等于A沿绳子方向的分速度,则初始时,B小球的速度为
由于A向左以速度做匀速直线运动,逐渐减小,则逐渐增大,B小球做加速运动,B的加速度方向向上,处于超重状态,故AB错误,C正确;
D.A向左以速度做匀速直线运动,可知A物块受到的合力为零,保持不变,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.鸟食的运动视为平抛运动,则在竖直方向有
由于hM < hN,则tM < tN,要同时接到鸟食,则在N点接到的鸟食先抛出,故AB错误;
CD.在水平方向有x = v0t,如图
过M点作一水平面,可看出在相同高度处M点的水平位移大,则M点接到的鸟食平抛的初速度较大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A. 离转轴越近的陶屑质量越大
B. 离转轴越远的陶屑质量越大
C. 陶屑只能分布在台面的边缘处
D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内
【答案】D
【解析】
【详解】与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,当静摩擦力为最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律可得
解得
因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同,由此可知能与台面相对静止的陶屑离转轴的距离与陶屑质量无关,只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑。μ与ω均一定,故为定值,即陶屑离转轴最远的陶屑距离不超过,即陶屑只能分布在半径为的圆内。故ABC错误,故D正确。
故选D。
7. 一质量为的人造卫星绕地球做轨道半径为的匀速圆周运动。由于存在稀薄空气,经过一段时间后,卫星做圆周运动的轨道半径变为。已知地球的质量为,引力常量为,则在该段时间内人造卫星所受力的合力做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能定理,合外力做功等于物体动能的变化量,即
卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,由
可得卫星动能
初态轨道半径为,初动能
末态轨道半径为,末动能
代入动能定理计算得
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,少选且正确得3分,未选、错选均不得分。)
8. 图甲为一款竖直固定的漏斗形容器,图乙为其结构简图,现让同一小球(图中未画出)分别在漏斗形容器的不同水平面内做匀速圆周运动,不计一切阻力。小球通过两处时,弧面对小球的支持力分别为,小球的角速度分别为,下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】设弧面对小球的支持力与竖直方向夹角为θ,a处的θ小,由可知,弧面对小球的支持力大小关系为
根据牛顿第二定律得
解得
a处的θ小,半径r大,所以角速度的大小关系为。
故选AC。
9. 汽车以恒定功率在平直公路上以速度匀速行驶,某时刻换挡,其功率变为并保持不变,经过时间后,汽车再次做匀速运动。已知汽车质量为,该路段汽车所受阻力大小恒为。则汽车( )
A. 再次匀速的速度为
B. 再次匀速的速度为
C. 从换挡到再次匀速的过程中,通过的路程为
D. 从换挡到再次匀速的过程中,通过的路程为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.以恒定功率匀速行驶时满足
当功率变为后,阻力不变,再次匀速的速度满足
故A错误,B正确;
CD.从换挡到再次匀速的过程中,设通过的路程为,由动能定理可知
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 倾斜传送带在底端与水平面平滑连接,传送带与水平方向夹角为,如图所示。一物体从水平面以初速度v0冲上传送带,与传送带间的动摩擦因数为,已知传送带单边长为L,顺时针转动的速率为v,物体可视为质点,质量为m,重力加速度为g。则物体从底端传送到顶端的过程中( )
A. 动能的变化可能为
B. 因摩擦产生的热量一定为
C. 因摩擦产生的热量可能为
D. 物体的机械能可能增加mgLsin
【答案】ACD
【解析】
【详解】因为,则
分析物体的运动得分两种情况:
第一种情况是,物体滑上传送带后先减速后匀速,最终速度为,由动能定理可知动能的变化为;
相对运动过程中摩擦生热
增加的机械能为
第二种情况是,物体滑上传送带后一直做匀速直线运动,摩擦生热
增加的机械能
综上所述,选项B错误,ACD正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(54分)
三、非选择题(本题共5题,共54分。请根据要求作答。)
11.
(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应_____
A. 将斜槽的末端切线调成水平
B. 将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C. 小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放
D. 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
(2)在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为________ ,小球抛出点的坐标为________ 。(取)
(3)A点的速度为_____m/s。
【答案】(1)ABC (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1] A.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,A正确;
B.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整木板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,B正确;
C.由于要记录小球的运动轨迹,必须重复多次,才能画出几个点,因此为了保证每次平抛的轨迹相同,所以要求小球每次从同一高度释放,C正确;
D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点,应该以小球在末端时,球心在竖直平面上的投影作为起点和所建坐标系的原点,D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
[2][3] 小球做平抛运动,竖直方向有
解得
水平速度
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得点的竖直速度
所以从抛出到点的时间
小球下落的初始位置到点的竖直距离
所以小球下落的初始位置的纵坐标
小球下落的初始位置到点的水平距离
所以小球下落的初始位置的横坐标
故小球抛出点的坐标为
【小问3详解】
[4]小球从点到点,在竖直方向上有
所以
故A点的速度为
解得
12. 实验小组准备用铁架台、打点计时器、重物等验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,操作正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)已知重锤的质量为1.0kg,如图是一条实验获得的纸带,则打在计数点B时重锤的动能______J;从O点到B点重锤的重力势能减小量______J。(电源的频率为50Hz,取重力加速度,结果保留3位有效数字。)
(3)某同学根据多条纸带数据算出加速度为,并用此值算出质量为的重物减少的重力势能为,增加的动能为,根据以上计算______(“能”或“不能”)验证机械能守恒。
【答案】(1)B (2) ①. 3.65 ②. 3.97
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
打点计时器必须接交流电源,释放纸带前,重物应靠近打点计时器,且手需提纸带上方,保证纸带竖直、重物自由下落,故选B。
【小问2详解】
[1]电源频率,相邻计时点时间间隔
利用匀变速直线运动 “中间时刻速度等于平均速度”,B点速度
动能
[2]O到B的高度
重力势能减小量
【小问3详解】
验证机械能守恒时,应直接用当地重力加速度g(如)计算重力势能变化,不能用实验测得的加速度(因实验有阻力,测得的加速度小于g)。该同学用实验测得的计算,违背实验原理,不能验证机械能守恒。
13. 2021年2月10日,“天问一号”顺利进入大椭圆环火轨道,并于5月15号成功着陆火星,迈出了我国星际探测征程的重要一步,标志着我国的航天事业迈入了发展的快车道。假设“天问一号”沿圆轨道绕火星运行,其轨道半径为r,周期为T。已知火星的半径为R,万有引力常量为G。根据这些条件,求:
(1)火星的质量M;
(2)火星表面的重力加速度g。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设“天问一号”的质量为,绕火星做半径为的匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力,有
解得火星质量
【小问2详解】
设火星表面物体的质量为,由火星对物体的万有引力等于物体重力,有
解得火星表面重力加速度
代入小问(1)所得火星质量,有
14. 如图所示,粗糙水平面AB长度为4R,与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接,轨道半径为R。一个质量为m的小物体将弹簧压缩到A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,恰好能通过C点(C点向左水平抛出)。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。求:
(1)求小物体通过C点时的速度大小;
(2)小物体从C点抛出后落到水平面上的点与B点之间的距离;
(3)求弹簧初始状态时的弹性势能。
【答案】(1)
(2)2R (3)
【解析】
【小问1详解】
物体恰好通过C点,由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
物体从C点抛出后做平抛运动,竖直方向
水平方向位移
解得x=2R
【小问3详解】
弹簧初始状态时的弹性势能为,由动能定理得
解得
15. 如图所示,一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上,左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,BC与CD相切于C,圆弧BC所对圆心角,圆弧半径R=2.25m,滑动摩擦因数=0.48。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道,最终与小车保持相对静止。取,,忽略空气阻力,求:
(1)物块从A到B的时间;
(2)物块通过C点时,轨道对物体的弹力大小;
(3)物块与小车因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块做平抛运动,水平分速度不变
在点速度方向沿圆弧切线,与水平方向夹角为,则
得
竖直方向自由落体
故
【小问2详解】
点速度大小
与的高度差
BC段光滑,机械能守恒
在点,由牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
进入段后,小车不再被挡住,物块与小车组成的系统水平方向动量守恒,最终共速,设共同速度为,取水平向右为正,则
得
系统损失的机械能转化为内能,即
代入数据解得
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