精品解析：广东省惠州市光正实验学校2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

惠州光正期中考试物理试题A 考试时间：75 分钟； 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由功率表达式可知，功率与做功成正比，与做功时间成反比 B. 重力势能的值有正负，故重力势能的变化与零势能面的选取有关 C. 某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零 D. 重力做负功，则重力势能一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．公式 是比值定义法，在相同时间内，力做功越多，功率越大，做相等的功，所用时间越少，功率越大，故A错误； B．重力势能的变化与初末位置高度差有关，与零势能面的选取无关，故B错误； C．某物体所受合力做功为零，但每个力做功不一定为零，故C错误； D．重力做负功，则重力势能一定增大，故D正确。 故选D。 2. 一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示：第二次用斜向下的力推物体，如图2所示。两次力的大小相等，力的作用线与水平方向的夹角也相等，物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。图1和图2力F对物体做的功分别为，合外力对物体做的功分别为，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多，即 物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可知，当斜向上拉时，合力 当斜下推时，合力 对比可知合力 根据 可知 故选B。 3. 一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列错误的是（　　） A. 小球线速度没有变化 B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍 C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍 D. 悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．当碰到钉子瞬间，小球到达最低点时线速度没有变化，故A正确； B．根据，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以小球的角速度突然增大到原来的2倍，故B正确； C．根据，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以向心加速度突然增大到原来的2倍，故C正确； D．小球摆下后由机械能守恒可知 mgL=mv2 因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同 在最低点根据牛顿第二定律得 F-mg=m 原来r=L F=mg+m=3mg 而现在半径变为原来的，线速度没有变化．所以 F′=mg+m=5mg 即悬线对小球的拉力突然增大到原来的倍，故D错误。 本题选错误的，故选D。 4. 嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上 个奶油，则下列说法正确的是（ ） A. 圆盘转动的转速为 B. 圆盘转动的角速度大小为 C. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 D. 蛋糕边缘的奶油线速度约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，圆盘每转一圈，故转速为，故A错误； B．由角速度与周期的关系可得，故B正确； CD．蛋糕边缘的奶油线速度大小为，故CD错误。 故选B。 5. 2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径近似为月球半径R，环绕月球的周期为T，月球质量为M，引力常量为G，则（　　） A. 上升器在环月轨道上的向心加速度大小近似为 B. 上升器在环月轨道上的线速度大小近似为 C. 月球表面的重力加速度大小近似为 D. 月球的平均密度近似为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由于向心加速度 A错误； B．根据 可得上升器在环月轨道上的线速度 B错误； C．根据 可得月球表面的重力加速度 C错误； D．根据 而 联立解得月球的平均密度 D正确。 故选D。 6. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A，B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（　　） A. 星球A的质量一定大于B的质量 B. 星球A的角速度一定大于B的角速度 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．双星运动的角速度相等，则有 因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故AB错误； CD．设两星体间距为L，根据万有引力提供向心力公式得 解得 由此可知双星距离一定，双星总质量越大，其转动周期越小，双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为g，则下列错误的是（ ） A. 小球到达c点的速度为 B. 小球在c点将向下做自由落体运动 C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R D. 小球从c点落到d点需要时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球恰好通过最高点c，根据重力提供向心力 解得小球到达c点的速度，故A正确； BCD．小球离开c点后做平抛运动，即水平方向做匀速运动 竖直方向做自由落体运动 解得 ， ，故B错误，CD正确； 本题选择错误的，故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则（　　） A. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s B. 卫星在轨道稳定运行时，经过A点时的速率比过B点时小 C. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1<T2<T3 D. 现欲将卫星由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅲ，则需在B点通过点火减速来实现 【答案】AC 【解析】 【详解】A．卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有 解得 可知，卫星做匀速圆周运动时，轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度7.9km/s近似等于近地卫星的环绕速度，则卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s，故A正确； B．卫星由椭圆轨道的近地点运动至远地点过程，万有引力方向与速度方向成钝角，卫星做减速运动，可知，卫星在轨道稳定运行时，经过A点时的速率比过B点时大，故B错误； C．根据开普勒第三定律有 可知，轨道半长轴越大，卫星运动的周期越大，则有T1<T2<T3，故C正确； D．卫星由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅲ，是由低轨道变轨到高轨道，需要在切点B通过点火加速来实现，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方。则它们运动的（　　） A. 向心力大小相等 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 【答案】AB 【解析】 【详解】为了分析计算的方便，我们把甲、乙两小球定义为A、B球，对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN，如图所示 A．设漏斗顶角的一半为，则 由于两球质量相等，所以A、B两球的向心力相等，故A正确； B．由公式 可得 由于A球的半径比B球半径更大，所以 故B正确； C．由公式 可得 由于A球的半径比B球半径更大，所以 故C错误； D．由公式 可得 所以 故D错误。 故选AB。 10. 长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是（重力加速度为g）(　　) A. 小球在最高点的速度至少为 B. 小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用 C. 当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力 D. 当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．小球在最高点的速度至少为0，A错误； B．球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确； C．当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确； D．当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误． 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题，16分。 11. 两个质量相等的小球 分别用细线连接，悬挂于同一点O。现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两个圆锥摆，如图所示。 两球做匀速圆周运动的半径之比为 （1）线速度之比 ___________ （2）角速度之比 __________ （3）向心加速度之比 __________ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对其中一个小球受力分析如图所示，小球受到重力和绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力； 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，细线的拉力 所以向心力 所以角速度，即小球做圆周运动的角速度 相同。 根据 可得，线速度之比等于半径比，即 。 【小问2详解】 由（1）可知，角速度之比 。 【小问3详解】 由（1）可知，角速度之比为1：1，加速度 可得，加速度之比为半径比，即 。 12. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使电磁铁C上的小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验_________ A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么： ①闪光频率是____ ②小球运动中水平分速度是______ ③小球经过B点时的速度是________ 【答案】 ①. B ②. 10 Hz ③. 1.5 m/s ④. 2.5 m/s 【解析】 【详解】（1）[1]两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）①[2]在竖直方向上有 其中 代入求得 则闪光频率 ②[3]水平方向匀速运动，有，其中，，代入解得 ③[4]根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有 所以B点速度为 四，计算题，共38分 13. 木星是太阳系中“行星之王”，其质量是地球的318倍，半径是地球的11倍。现从地球向木星发射一个探测器，取，。 （1）当地球和木星对探测器的引力大小相等时，求探测器到木心与到地心的距离之比； （2）已知地球第一宇宙速度为，求探测器贴近木星表面沿圆轨道运动的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设探测器到木心与到地心的距离分别为，。由 可得 【小问2详解】 由 可得 14. 如图所示，细绳一端系着的质量为的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的最大静摩擦力为，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。（取） 【答案】 【解析】 【详解】要使B静止，A必须相对于转盘静止，即具有与转盘相同的角速度．A需要的向心力由绳拉力和摩擦力提供，角速度最大时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度最小时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O，对B：拉力为 对A：角速度最大时有 代入数据解得 角速度最小时有 代入数据解得 则有 15. 如图所示，高为、倾角为的斜面放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为，重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）如果斜面底端A点到高台的水平距离也为，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围； （2）如果落在A点的小球与落在点的小球速度大小相等，求A点距高台的水平距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动知识可得 联立二式可得 如果小球落在A点，那么水平位移 竖直位移 代入可得 如果小球落在B点，那么水平位移 竖直位移 代入可得 则初速度的范围应该是 （2）设A点距高台的水平距离为，如果小球落在A点，由，可得 在竖直方向上是一个自由落体运动，根据可得 设小球落到A点时的速度大小为，由速度合成可知 同理落在点时有 由题意可知 故有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 惠州光正期中考试物理试题A 考试时间：75 分钟； 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由功率表达式可知，功率与做功成正比，与做功时间成反比 B. 重力势能的值有正负，故重力势能的变化与零势能面的选取有关 C. 某物体所受合力做功为零，则每个力做功均为零 D. 重力做负功，则重力势能一定增大 2. 一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示：第二次用斜向下的力推物体，如图2所示。两次力的大小相等，力的作用线与水平方向的夹角也相等，物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。图1和图2力F对物体做的功分别为，合外力对物体做的功分别为，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列错误的是（　　） A. 小球线速度没有变化 B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍 C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍 D. 悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍 4. 嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上 个奶油，则下列说法正确的是（ ） A. 圆盘转动的转速为 B. 圆盘转动的角速度大小为 C. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 D. 蛋糕边缘的奶油线速度约为 5. 2020年12月3日，嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。环月轨道可以近似为圆轨道，已知轨道半径近似为月球半径R，环绕月球的周期为T，月球质量为M，引力常量为G，则（　　） A. 上升器在环月轨道上的向心加速度大小近似为 B. 上升器在环月轨道上的线速度大小近似为 C. 月球表面的重力加速度大小近似为 D. 月球的平均密度近似为 6. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A，B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO>OB，则（　　） A. 星球A的质量一定大于B的质量 B. 星球A的角速度一定大于B的角速度 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期越大 7. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为g，则下列错误的是（ ） A. 小球到达c点的速度为 B. 小球在c点将向下做自由落体运动 C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R D. 小球从c点落到d点需要时间为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则（　　） A. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s B. 卫星在轨道稳定运行时，经过A点时的速率比过B点时小 C. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1<T2<T3 D. 现欲将卫星由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅲ，则需在B点通过点火减速来实现 9. 如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方。则它们运动的（　　） A. 向心力大小相等 B. 线速度 C. 角速度 D. 向心加速度 10. 长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是（重力加速度为g）(　　) A. 小球在最高点的速度至少为 B. 小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用 C. 当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力 D. 当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题，16分。 11. 两个质量相等的小球 分别用细线连接，悬挂于同一点O。现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两个圆锥摆，如图所示。 两球做匀速圆周运动的半径之比为 （1）线速度之比 ___________ （2）角速度之比 __________ （3）向心加速度之比 __________ 12. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使电磁铁C上的小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验_________ A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么： ①闪光频率是____ ②小球运动中水平分速度是______ ③小球经过B点时的速度是________ 四，计算题，共38分 13. 木星是太阳系中“行星之王”，其质量是地球的318倍，半径是地球的11倍。现从地球向木星发射一个探测器，取，。 （1）当地球和木星对探测器的引力大小相等时，求探测器到木心与到地心的距离之比； （2）已知地球第一宇宙速度为，求探测器贴近木星表面沿圆轨道运动的速度大小。 14. 如图所示，细绳一端系着的质量为的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的最大静摩擦力为，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。（取） 15. 如图所示，高为、倾角为的斜面放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为，重力加速度为，忽略空气阻力。 （1）如果斜面底端A点到高台的水平距离也为，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围； （2）如果落在A点的小球与落在点的小球速度大小相等，求A点距高台的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $