精品解析：上海市东昌中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（等级)

华东师范大学附属东昌中学 2024学年度第二学期期中考试高一物理等级考试卷 考生注意 1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸，答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、概念辨析（共24分） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 曲线运动的加速度可以一直为零 C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化 D. 在恒力作用下，物体不能做曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故项A正确； B．曲线运动的速度不断变化，则加速度一定不为零，例如平抛运动，故项B错误； C．曲线运动的速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，故C错误； D．在恒力作用下，物体也能做曲线运动，例如平抛运动，故D错误。 故选A。 2. 如图，在水平面上转弯的摩托车（未发生侧滑），提供向心力是（　　） A. 重力 B. 滑动摩擦力 C. 静摩擦力 D. 重力和支持力的合力 【答案】C 【解析】 【详解】在水平面上转弯的摩托车，竖直方向支持力与重力平衡，水平方向由静摩擦力提供向心力。 故选C。 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体受的合外力方向指向轨迹的凹向，速度方向沿轨迹的切线方向，因汽车速度减小，则合外力方向与速度方向夹角为钝角。 故选B。 4. 下列关于动能的说法，正确的是（　　） A. 汽车的动能一定比火车的动能小 B. 汽车的动能有可能比火车的动能大 C. 速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能 D. 质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据动能的定义可知，由于不明确汽车和火车的速度关系，故无法确定动能间的大小关系，选项A错误； B．汽车的质量虽然小，但如果汽车的速度大于火车的速度，则汽车的动能有可能比火车的动能大，选项B正确； C．速度相同的汽车和火车，由于具有不同的质量，故不具有相同的动能，选项C错误； D．质量相同的两辆汽车，由于速度并不一定相同，故不一定具有相同的动能，选项D错误。 故选B。 5. 如图甲所示是一个验证向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。某同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来验证向心力F与线速度v的关系。 （1）该同学采用的实验方法为 （2）乙图的横坐标应该是 。（ ） A. 等效替代法    线速度v B. 控制变量法     线速度的平方v2 C. 控制变量法  线速度v D. 等效替代法  线速度的平方v2 【答案】B 【解析】 【详解】本实验验证向心力和多个因素的关系时，保持圆柱体质量、运动半径不变，只研究向心力与线速度的关系，这种方法是控制变量法； 根据向心力公式，当、不变时，向心力与成正比，与是线性正比关系，与图乙的线性图像吻合，因此横坐标应为 故选B。 6. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　） A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B. 牛顿提出了万有引力定律，开普勒测量出了万有引力常量的值 C. 牛顿在实验中测出万有引力常量G，因而被称为是能称出地球质量的人 D. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 【答案】D 【解析】 【详解】AD．开普勒在第谷等人的天文观测记录的基础上，导出了行星运动的规律，选项A错误，D正确； B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测量出了万有引力常量的值，选项B错误； C．卡文迪许在实验中测出万有引力常量G，因而被称为是能称出地球质量的人，选项C错误； 故选D。 7. 有一个质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示。如果由于摩擦，木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（　　） A. 木块所受的合外力为零 B. 因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零 C. 重力和摩擦力的合力做的功为零 D. 重力和摩擦力的合力为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合外力不为零，A错误； BCD．速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C正确，BD错误。 故选C。 8. “激流勇进”是游乐园中娱乐性非常强的项目。皮艇从高处由静止开始沿着倾斜水道加速滑下，若到达最低点时速度为v，下滑过程中重力做功为、阻力做功为，皮艇及游客总质量为m，则下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】皮艇从高处到低处，由动能定理有 故选C。 二、车与生活（28分） 社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。 9. 某电动公交车质量12吨，额定功率180kW。公交车以恒定功率启动时（ ） A. 加速度逐渐增大 B. 牵引力逐渐减小 C. 速度随时间均匀增加 D. 阻力功率保持不变 10. 在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v-t图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力做的功为W2，那么W1∶W2应为______。牵引力和阻力大小之比为______。 11. 有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A，B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A，B两点的角速度之比为______，线速度之比为______。 12. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（ ） A. A，B两点加速度关系满足甲图线 B. A，B两点加速度关系满足乙图线 C. B，C两点加速度关系满足甲图线 D. A，C两点加速度关系满足乙图线 13. 汽车驶向一凸形桥，为了在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应（ ） A. 以尽可能小的速度通过桥顶 B. 适当增大速度通过桥顶 C. 以任何速度匀速通过桥顶 D. 使通过桥顶的向心加速度尽可能大 14. 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=1000kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，请列式求解： （1）汽车的额定功率为多大？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ 【答案】9. B 10. ①. 1∶1 ②. 4∶1 11. ①. 4∶5 ②. 1∶1 12. A 13. B 14. （1）；（2） 【解析】 【分析】 【9题详解】 B．公交车恒定功率启动时，功率不变，由，速度增大时，牵引力逐渐减小，故B正确； AC．由牛顿第二定律可得，阻力不变，牵引力逐渐减小，因此加速度逐渐减小，公交车做加速度减小的加速运动，不是均匀增加，故AC错误； D．阻力功率，增大，阻力功率逐渐增大，故D错误。 故选B。 【10题详解】 [1]对全过程由动能定理，初末动能均为0，因此 得 [2] 图像面积表示位移，全程总位移 加速阶段位移 由，，结合​ 得 解得 【11题详解】 [1][2]自行车正常行驶无打滑，前后轮边缘点的线速度都等于自行车前进的速度，因此 线速度之比 由，得 【12题详解】 AB．A、B在链条传动的两个齿轮边缘，则，线速度相等时，与成反比，符合甲图线，故A正确，B错误； C．B、C同轴转动，则​，角速度相等时，与成正比，符合乙图线，故C错误； D．A、C不满足与正比，不符合乙图线，故D错误。 故选A。 【13题详解】 ABC．凸形桥顶，由牛顿第二定律​ 得支持力，越大，越小，根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力等于，因此适当增大速度可以减小压力，故B正确，AC错误； D．若向心加速度尽可能大，时汽车会脱离桥顶，会发生危险无法正常通过，故D错误。 故选B。 【14题详解】 (1)阻力，匀加速加速度 由牛顿第二定律可得 则牵引力 额定功率 (2)速度，汽车已达额定功率，此时牵引力 由牛顿第二定律得 【点睛】 三、航空航天（共24分） 人类从很久以前就开始研究天体的运动，万有引力提出后经过几百年的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一，该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展，也反映一个国家科学技术的先进水平。 15. 开普勒定律是牛顿提出万有引力定律重要的依据，其定律内容为： （1）第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_____ ，太阳处在其中的一个_____ 上。 （2）第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的 _____相等。 （3）第三定律：所有行星轨道的______的三次方跟它的公转 _____的平方的比都相等。 16. 某卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，地球半径为R，则地球表面的重力加速度为______（用G、R、r、T表示）；卫星的向心加速度与地球表面重力加速度之比为______。 17. 地球的第一宇宙速度为______km/s，若某卫星的轨道半径大于地球半径，其运行速度______第一宇宙速度。（填“大于”“等于”或“小于”） 18. 人造地球卫星的天线偶然折断，天线将做（ ） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 远离地球飞向太空 D. 继续和卫星一起沿轨道运动 19. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ） A. a的向心加速度等于重力加速度g B. 四颗地球卫星中b的线速度最大 C. c在4小时内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是20小时 【答案】15. ①. 椭圆 ②. 焦点 ③. 面积 ④. 半长轴 ⑤. 周期 16. ①. ②. 17. ①. 7.9 ②. 小于 18. D 19. B 【解析】 【分析】 【15题详解】 [1][2]第一定律，所有行星绕太阳轨道是椭圆，太阳在一个焦点上。 [3]第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 [4][5]第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比都相等。 【16题详解】 [1]卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力 得 地球表面物体重力近似等于万有引力 代入得 [2]卫星向心加速度​ 因此 【17题详解】 [1]地球第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，大小为，是最大的环绕速度。 [2]由万有引力提供向心力 可得，则轨道半径越大，环绕速度越小，因此轨道半径大于地球半径的卫星运行速度小于第一宇宙速度。 【18题详解】 天线折断后，速度不变，万有引力仍然满足 质量会消去，运动状态不变，因此会继续和卫星一起沿原轨道运动。 故选D。 【19题详解】 A．在赤道表面随地球自转，万有引力大部分提供重力、很小部分提供自转向心力，因此的向心加速度小于重力加速度，故A错误； B．和同步卫星角速度相同，，得 对圆周卫星，线速度满足，越小越大，因此，可得的线速度最大，故B正确； C．同步卫星周期为24h，4h转过圆心角，故C错误； D．轨道半径大于，由开普勒第三定律，周期大于的24h，不可能是20h，故D错误。 故选B。 【点睛】 四、平抛运动（共24分） 平抛运动是生活中常见的曲线运动，如：摩托车飞跃壕沟，跳台滑雪、投篮、飞镖等。 20. 如图所示，甲、乙两人在高楼不同窗口向对面的斜面上水平抛出两个质量不等的A、B小球，分别同时落在斜面上。不计空气阻力，则B球比A小球（　 ） A. 先抛出，初速度大 B. 后抛出，初速度大 C. 先抛出，初速度小 D. 后抛出，初速度小 21. 如图所示，将A、B两个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出， A、B都落到斜面上，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则（ ） A. α＝β B. α>β C. α<β D. 无法判断 22. 某段江面宽80m，水流速度5m/s，有木船在静水中的速度为4m/s，若想最短位移过河，则实际发生的位移为_______m。用时为_______s。（答案保留3位有效数字） 23. 为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t的关系图像如图甲、图乙所示。1秒内无人机做______________运动。_______时刻，无人机运动到最高点。请列式求解从0时刻到最大速度时，无人机发生的位移____和此时无人机的速度_______。 【答案】20. B 21. A 22. ①. 100 ②. 33.3 23. ①. 匀加速直线 ②. 4s末 ③. ，与水平方向夹角满足 ④. ，与水平方向夹角为 【解析】 【20题详解】 平抛运动竖直方向为自由落体运动 B球下落高度更小，因此运动时间，而同时落在斜面上，则需后抛出B球。 水平初速度，而有 代入可得，即B初速度更大。 故选B。 【21题详解】 设斜面倾角为，小球平抛落到斜面上时，位移偏转角等于斜面倾角，满足 设速度方向与水平方向夹角为，则 是定值，因此与初速度无关，故 故选A。 【22题详解】 [1]船在静水中速度，当合速度方向与船速方向垂直时，位移最短。设船速与河岸上游夹角为，此时 最短位移 [2]合速度大小 运动时间 【23题详解】 [1]1s内：水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，竖直方向也做初速度为0的匀加速直线运动，合加速度恒定，初速度为0，因此合运动为初速度为零的匀加速直线运动。 [2]竖直方向速度一直向上，当竖直速度减为0时，无人机到达最高点，由图乙知时，故末到达最高点。 [3]最大速度出现在：此时（达到最大且保持不变），也达到最大，之后​减小，合速度减小，故最大速度在 图像面积表示位移，水平位移 竖直位移 合位移，与水平方向夹角满足 [4]合速度，与水平方向夹角为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华东师范大学附属东昌中学 2024学年度第二学期期中考试高一物理等级考试卷 考生注意 1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸，答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、概念辨析（共24分） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 曲线运动的加速度可以一直为零 C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化 D. 在恒力作用下，物体不能做曲线运动 2. 如图，在水平面上转弯的摩托车（未发生侧滑），提供向心力是（　　） A. 重力 B. 滑动摩擦力 C. 静摩擦力 D. 重力和支持力的合力 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 下列关于动能的说法，正确的是（　　） A. 汽车的动能一定比火车的动能小 B. 汽车的动能有可能比火车的动能大 C. 速度相同的汽车和火车一定具有相同的动能 D. 质量相同的两辆汽车一定具有相同的动能 5. 如图甲所示是一个验证向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。某同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来验证向心力F与线速度v的关系。 （1）该同学采用的实验方法为 （2）乙图的横坐标应该是 。（ ） A. 等效替代法    线速度v B. 控制变量法     线速度的平方v2 C. 控制变量法  线速度v D. 等效替代法  线速度的平方v2 6. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　） A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B. 牛顿提出了万有引力定律，开普勒测量出了万有引力常量的值 C. 牛顿在实验中测出万有引力常量G，因而被称为是能称出地球质量的人 D. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 7. 有一个质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示。如果由于摩擦，木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（　　） A. 木块所受的合外力为零 B. 因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零 C. 重力和摩擦力的合力做的功为零 D. 重力和摩擦力的合力为零 8. “激流勇进”是游乐园中娱乐性非常强的项目。皮艇从高处由静止开始沿着倾斜水道加速滑下，若到达最低点时速度为v，下滑过程中重力做功为、阻力做功为，皮艇及游客总质量为m，则下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 二、车与生活（28分） 社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。 9. 某电动公交车质量12吨，额定功率180kW。公交车以恒定功率启动时（ ） A. 加速度逐渐增大 B. 牵引力逐渐减小 C. 速度随时间均匀增加 D. 阻力功率保持不变 10. 在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达v1后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v-t图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力做的功为W2，那么W1∶W2应为______。牵引力和阻力大小之比为______。 11. 有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A，B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A，B两点的角速度之比为______，线速度之比为______。 12. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（ ） A. A，B两点加速度关系满足甲图线 B. A，B两点加速度关系满足乙图线 C. B，C两点加速度关系满足甲图线 D. A，C两点加速度关系满足乙图线 13. 汽车驶向一凸形桥，为了在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应（ ） A. 以尽可能小的速度通过桥顶 B. 适当增大速度通过桥顶 C. 以任何速度匀速通过桥顶 D. 使通过桥顶的向心加速度尽可能大 14. 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=1000kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，请列式求解： （1）汽车的额定功率为多大？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ 三、航空航天（共24分） 人类从很久以前就开始研究天体的运动，万有引力提出后经过几百年的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一，该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展，也反映一个国家科学技术的先进水平。 15. 开普勒定律是牛顿提出万有引力定律重要的依据，其定律内容为： （1）第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_____ ，太阳处在其中的一个_____ 上。 （2）第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的 _____相等。 （3）第三定律：所有行星轨道的______的三次方跟它的公转 _____的平方的比都相等。 16. 某卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，地球半径为R，则地球表面的重力加速度为______（用G、R、r、T表示）；卫星的向心加速度与地球表面重力加速度之比为______。 17. 地球的第一宇宙速度为______km/s，若某卫星的轨道半径大于地球半径，其运行速度______第一宇宙速度。（填“大于”“等于”或“小于”） 18. 人造地球卫星的天线偶然折断，天线将做（ ） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 远离地球飞向太空 D. 继续和卫星一起沿轨道运动 19. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（ ） A. a的向心加速度等于重力加速度g B. 四颗地球卫星中b的线速度最大 C. c在4小时内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是20小时 四、平抛运动（共24分） 平抛运动是生活中常见的曲线运动，如：摩托车飞跃壕沟，跳台滑雪、投篮、飞镖等。 20. 如图所示，甲、乙两人在高楼不同窗口向对面的斜面上水平抛出两个质量不等的A、B小球，分别同时落在斜面上。不计空气阻力，则B球比A小球（　 ） A. 先抛出，初速度大 B. 后抛出，初速度大 C. 先抛出，初速度小 D. 后抛出，初速度小 21. 如图所示，将A、B两个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出， A、B都落到斜面上，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则（ ） A. α＝β B. α>β C. α<β D. 无法判断 22. 某段江面宽80m，水流速度5m/s，有木船在静水中的速度为4m/s，若想最短位移过河，则实际发生的位移为_______m。用时为_______s。（答案保留3位有效数字） 23. 为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t的关系图像如图甲、图乙所示。1秒内无人机做______________运动。_______时刻，无人机运动到最高点。请列式求解从0时刻到最大速度时，无人机发生的位移____和此时无人机的速度_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $