精品解析：上海市海洋大学附属大团高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

大团高级中学2024学年第二学期高一物理期中试卷 一、曲线之美（28分） 在物理学中，我们经常研究直线上的运动，但是现实生活中，物体的运动轨迹一般是比较复杂的曲线：比如打靶瞄准时，枪口需要稍稍向上抬；又比如超远距离的投篮，足球中的香蕉球，等等。星空之上，月亮绕着地球旋转，地球围绕太阳旋转，可见曲线体现着自然之美。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是加速度变化的运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 D. 物体做离心运动一定受到离心力的作用 2. 如图所示，一质点沿曲线从点加速运动到点，它在点时速度的方向和加速度的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图，一艘炮舰沿河由西向东行驶，在炮舰上发炮射击正北岸的目标。要击中目标，射击方向（ ） A. 应偏向目标的西侧 B. 应偏向目标的东侧 C. 应对准目标 D. 无论如何调整也不可能击中目标 4. 如图，半径为50m的摩天轮匀速转动，周期为1200s 。座舱经过底部弧长5m的范围为下客区域，则舱内乘客有____s时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约为0.02m/s²,则乘客在乘坐该摩天轮时，_____(选填“能”或“不能”)感受到因转动而产生的加速度。 5. 下列属于利用离心现象的是（ ） A. 驾驶汽车时必须系安全带 B. 汽车过凹形路面时必须减速 C. 火车轨道外高内低 D. 制作棉花糖 6. 线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。在使重物运动周期相同的条件下，使用长线易断还是短线易断？_________；写出你的理由_____________。 7. 如图所示，一架小型运输机以的速度水平飞行，在高空向灾区投放救灾物资。（不计空气阻力，g 取10m/s²） （1）为了将物资包准确投到目标位置，就应当离该位置的水平距离多远处释放物资包？ （2）物资包落地时，速度的大小和方向如何？ 二、圆周运动（25分） 物体沿圆周运动是一种常见的运动。日常生活中，电风扇工作时叶片上的点，时钟指针的尖端，田径场弯道上赛跑的运动员等，都在做圆周运动。在物理学的发展历史过程中，圆周运动的应用无处不在，大到天体的运动，小到昆虫的运动，都常用圆周运动的规律来讨论。 8. 甲、乙为两个做匀速圆周运动的物体，它们做圆周运动的半径之比为3：2，周期之比为1：2，则（ ） A. 甲与乙的角速度之比为1：2 B. 甲与乙的线速度之比为3：1 C. 甲与乙的转速之比为1：2 D. 甲与乙的向心加速度之比为3：2 9. 转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设小李同学是转笔高手，能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列叙述中正确的是（ ） A. 笔杆上各点的线速度方向沿着笔杆指向O点 B. 笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成反比 C. 除了O点，笔杆上其他点的角速度大小都一样 D. 笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大 10. 当运动物体所受合外力方向跟它的速度方向____________时（选填“共线”或“不共线”），物体做曲线运动。做匀速圆周运动的物体，所受合外力方向始终跟它的速度方向_________（选填“垂直”或“平行”）。 11. 如图，倾斜环形赛道上有车正在行驶，若最前面的车做匀速圆周运动，则它的合力（ ） A. 是恒力，方向沿OA方向 B. 是恒力，方向沿OB方向 C. 是变力，此时方向沿OA方向 D. 是变力，此时方向沿OB方向 12. 如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA＝rC＝2rB；若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比ωa：ωb：ωc＝___________；线速度之比va：vb：vc＝_________。 13. 如图甲所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。当质量为0.25 kg 的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，已知⑥的宽度为2.4 mm。 （1）本实验除了有无线力传感器(图中②)外，还有无线_________ 传感器(图中⑤)。 （2）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和 ________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间=0.05 s，则线速度v= ________ m/s。 （3）设传感器⑤测得的物理量为，以 F 为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作出的直线如图乙所示，由此可得出砝码做圆周运动的半径为 ______m(结果保留两位有效数字)。 三、中国载人航天工程（25分） 中国载人航天工程于1992年9月21日由中国政府批准实施，代号“921工程”，是中国空间科学实验的重大战略工程之一。2010年9月25日，中央政治局常委会议批准《载人空间站工程实施方案》，载人空间站工程正式启动实施。2024年9月21日，中国载人航天工程立项32周年。 14. 如图所示是测量引力常量的实验装置。 （1）在______发现万有引力定律100多年以后，英国物理学家______测出了引力常量。 （2）已知a、c两球的质量分别为M、m，两球心间距离为r，两球间的万有引力大小为F，则可以表示出引力常量G=______。G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为 ______。 （3）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是 ______ A.减小石英丝的直径 B.增大T形架横梁的长度 C.利用平面镜对光线的反射 D.增大刻度尺与平面镜的距离 15. 下列关于地球同步卫星的说法，错误的是（ ） A. 同步卫星一定在赤道上空 B. 同步卫星的高度和速率是确定的 C. 同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度 D. 同步卫星的运行速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 16. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，目前由三十多颗分布于对地静止轨道和中地球轨道等处的人造地球卫星组成。 （1）北斗卫星发射时必须大于第一宇宙速度，第一宇宙速度的大小为______km/s。 （2）北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 （3）第50颗北斗卫星是中圆轨道卫星，在距离地面高度2000km处绕地球做匀速圆周运动，已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，半径为R=6370km，引力常量G=6.67×10-11（单位），完成下列问题。 ①求地球的质量______； ②求卫星在轨运行的周期______。 四、功的由来（22分） 在早期，工程师们需要有一个用来比较各类机器工作效果的办法，在摸索和实践中，大家逐渐同意用机器举起的物体的重量与路程的乘积来度量机器的功效。于是在1826年法国科学家科里奥利将力和力的作用点的位移之积取名“功”，从而正式引入了功的概念。 17. 下列关于功的说法中，正确的是（ ） A. 功的正负表示方向 B. 用100 N的恒力推箱子做的功总是大于用10 N的恒力推箱子做的功 C. 在力的作用下物体发生位移，则该力一定对物体做了功 D. 力对物体做了负功，也可以说物体克服该力做了功 18. 运动员用100 N的力将球踢出，球滚出的距离是10 m。小谢同学根据得出运动员踢球做的功是1000 J。这种算法是否正确？___________；简述理由___________。 19. 一物体在水平拉力F的作用下沿水平面运动。已知拉力随物体运动位移x的变化情况如图所示，则在的运动过程中，拉力F 做的功为（ ） A. 6 J B. 18 J C. 20 J D. 22 J 20. 如图，某高炉的料车轨道与水平面成60°角，全长60 m, 车与料的总质量为8 t。已知轨道对车的摩擦阻力为4000 N, 料车用绳索牵引并做匀速运动，g 取10m/s²。 求每提升一车料时： （1）绳索拉力所做的功； （2）重力对料车所做的功； （3）料车克服摩擦力所做的功； （4）料车所受各个力所做的总功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大团高级中学2024学年第二学期高一物理期中试卷 一、曲线之美（28分） 在物理学中，我们经常研究直线上的运动，但是现实生活中，物体的运动轨迹一般是比较复杂的曲线：比如打靶瞄准时，枪口需要稍稍向上抬；又比如超远距离的投篮，足球中的香蕉球，等等。星空之上，月亮绕着地球旋转，地球围绕太阳旋转，可见曲线体现着自然之美。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是加速度变化的运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 D. 物体做离心运动一定受到离心力的作用 2. 如图所示，一质点沿曲线从点加速运动到点，它在点时速度的方向和加速度的方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图，一艘炮舰沿河由西向东行驶，在炮舰上发炮射击正北岸的目标。要击中目标，射击方向（ ） A. 应偏向目标的西侧 B. 应偏向目标的东侧 C. 应对准目标 D. 无论如何调整也不可能击中目标 4. 如图，半径为50m的摩天轮匀速转动，周期为1200s 。座舱经过底部弧长5m的范围为下客区域，则舱内乘客有____s时间出舱。若乘客能感受到的最小加速度约为0.02m/s²,则乘客在乘坐该摩天轮时，_____(选填“能”或“不能”)感受到因转动而产生的加速度。 5. 下列属于利用离心现象的是（ ） A. 驾驶汽车时必须系安全带 B. 汽车过凹形路面时必须减速 C. 火车轨道外高内低 D. 制作棉花糖 6. 线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。在使重物运动周期相同的条件下，使用长线易断还是短线易断？_________；写出你的理由_____________。 7. 如图所示，一架小型运输机以的速度水平飞行，在高空向灾区投放救灾物资。（不计空气阻力，g 取10m/s²） （1）为了将物资包准确投到目标位置，就应当离该位置的水平距离多远处释放物资包？ （2）物资包落地时，速度的大小和方向如何？ 【答案】1. B 2. A 3. A 4. ①. 19.1 ②. 不能 5. D 6. ①. 长线 ②. 绳子拉力提供向心力，即可以看出，在使重物运动周期相同的条件下，绳子长度越大，需要的向心力越大，所以使用长线易断。 7. （1）400m；（2），速度的方向与水平面的夹角约为 【解析】 【1题详解】 A．曲线运动只要满足速度方向与合外力方向不在同一直线上即可，合外力可以是恒定的，故曲线运动不一定是加速度变化曲线运动，故A错误； B．平抛运动加速度为重力加速度，因此是匀变速曲线运动，故B正确； C．匀速圆周运动加速度方向时刻变化，因此匀速圆周运动不是一种匀变速曲线运动，故C错误； D．离心力是虚拟的惯性力，并不实际存在，不能说物体做离心运动一定受到离心力的作用，故D错误。 故选B。 【2题详解】 质点沿曲线从点加速运动到点，则需要满足运动轨迹夹在加速度和速度之间且二者方向夹角为锐角，故A正确，BCD错误。 故选A。 【3题详解】 炮弹的实际速度方向沿目标方向，该速度是船的速度与射击速度的合速度，根据平行四边形定则，知射击的方向偏向目标的西侧。 故选A。 【4题详解】 [1]摩天轮边缘的线速度为 舱内乘客能出舱的时间为 [2]摩天轮边缘的向心加速度大小为 故乘客在乘坐该摩天轮时不能感受到因转动而产生的加速度。 【5题详解】 A．汽车在行驶中司机为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害必须系安全带，故A错误； B．最低点对汽车受力分析，由 可得，汽车通过凹形桥时，速度越大，压力越大，轮胎越容易爆胎，则应减速，故B错误； C．火车轨道外高内低，火车转弯的向心力的一部分可由重力的一个分力提供，从而可减小车轮对内外轨的挤压，从而提高使用时长，故C错误； D．制作棉花糖使棉花糖做离心运动，利用离心现象，故D正确。 故选D。 【6题详解】 [1][2]由题可知，绳子拉力提供向心力，即 可以看出，在使重物运动周期相同的条件下，绳子长度越大，需要的向心力越大，所以使用长线易断。 【7题详解】 （1）物资包被投放后做平抛运动。根据平抛运动在竖直方向分运动的规律，物资包在竖直方向的位移y与其运动时间t的关系为 当时，物资包落到地面，可知救灾物资包的飞行时间 根据平抛运动在水平方向分运动的规律，可知物资包投放后到达目标位置的水平位移 又 得 所以，为准确地将物资包投送到目标位置，应当在离目标位置水平距离400m处提前投放。 （2）物资包落地时速度的水平分量和竖直分量的大小分别为 因此，物资包落地的速度大小为 代入数据，得 物资包落地时速度的方向与水平方向夹角的正切值为 代入数据，得 故 因此，救灾物资包落地时速度的大小为，速度的方向与水平面的夹角约为。 二、圆周运动（25分） 物体沿圆周运动是一种常见的运动。日常生活中，电风扇工作时叶片上的点，时钟指针的尖端，田径场弯道上赛跑的运动员等，都在做圆周运动。在物理学的发展历史过程中，圆周运动的应用无处不在，大到天体的运动，小到昆虫的运动，都常用圆周运动的规律来讨论。 8. 甲、乙为两个做匀速圆周运动的物体，它们做圆周运动的半径之比为3：2，周期之比为1：2，则（ ） A. 甲与乙的角速度之比为1：2 B. 甲与乙的线速度之比为3：1 C. 甲与乙的转速之比为1：2 D. 甲与乙的向心加速度之比为3：2 9. 转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设小李同学是转笔高手，能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列叙述中正确的是（ ） A. 笔杆上各点的线速度方向沿着笔杆指向O点 B. 笔杆上各点的线速度大小与到O点的距离成反比 C. 除了O点，笔杆上其他点的角速度大小都一样 D. 笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大 10. 当运动物体所受合外力方向跟它的速度方向____________时（选填“共线”或“不共线”），物体做曲线运动。做匀速圆周运动的物体，所受合外力方向始终跟它的速度方向_________（选填“垂直”或“平行”）。 11. 如图，倾斜环形赛道上有车正在行驶，若最前面的车做匀速圆周运动，则它的合力（ ） A. 是恒力，方向沿OA方向 B. 是恒力，方向沿OB方向 C. 是变力，此时方向沿OA方向 D. 是变力，此时方向沿OB方向 12. 如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA＝rC＝2rB；若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比ωa：ωb：ωc＝___________；线速度之比va：vb：vc＝_________。 13. 如图甲所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。当质量为0.25 kg 的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，已知⑥的宽度为2.4 mm。 （1）本实验除了有无线力传感器(图中②)外，还有无线_________ 传感器(图中⑤)。 （2）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和 ________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间=0.05 s，则线速度v= ________ m/s。 （3）设传感器⑤测得的物理量为，以 F 为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作出的直线如图乙所示，由此可得出砝码做圆周运动的半径为 ______m(结果保留两位有效数字)。 【答案】8. B 9. C 10. ①. 不共线 ②. 垂直 11. D 12. ①. ②. 13. ①. 光电 ②. 圆周运动半径 ③. 0.048  ④. 0.29  【解析】 【8题详解】 A．已知， 角速度​，得，故A错误； B．线速度，得，故B正确； C．转速，得，故C错误； D．向心加速度，得，故D错误。 故选B。 【9题详解】 A．圆周运动线速度方向沿轨迹切线方向，应该垂直于笔杆，故A错误； B．同轴转动各点角速度相同，由得，线速度大小与到的距离成正比，故B错误； C．同轴转动，除点外，所有点角速度大小相等，故C正确； D．向心加速度，不变，离越近越小，向心加速度越小，故D错误。 故选C。 【10题详解】 [1]根据曲线运动的条件：当合外力方向与速度方向不共线时，物体做曲线运动。 [2]匀速圆周运动的合外力提供向心力，始终指向圆心，速度方向沿切线，因此合外力方向始终与速度方向垂直。 【11题详解】 匀速圆周运动的合外力为向心力，方向始终指向圆心（本题中圆心在弯道内侧，沿方向指向圆心），大小不变，但方向不断改变，因此合力是变力。 故选D。 【12题详解】 [1][2]皮带不打滑，边缘线速度相等，即 由，，得 B、C固定同轴，角速度相等，即​ 由，，得 因此可得， 【13题详解】 [1]本实验需要测量遮光片的遮光时间来得到角速度，因此除力传感器外，还有光电传感器用于测量时间。 [2]探究向心力与角速度的关系，根据控制变量法，需要控制滑块质量和圆周运动半径不变。 [3]线速度 [4]向心力，，代入得 因此图像斜率​ 由图乙得斜率 代入数据解得 三、中国载人航天工程（25分） 中国载人航天工程于1992年9月21日由中国政府批准实施，代号“921工程”，是中国空间科学实验的重大战略工程之一。2010年9月25日，中央政治局常委会议批准《载人空间站工程实施方案》，载人空间站工程正式启动实施。2024年9月21日，中国载人航天工程立项32周年。 14. 如图所示是测量引力常量的实验装置。 （1）在______发现万有引力定律100多年以后，英国物理学家______测出了引力常量。 （2）已知a、c两球的质量分别为M、m，两球心间距离为r，两球间的万有引力大小为F，则可以表示出引力常量G=______。G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为 ______。 （3）为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是 ______ A.减小石英丝的直径 B.增大T形架横梁的长度 C.利用平面镜对光线的反射 D.增大刻度尺与平面镜的距离 15. 下列关于地球同步卫星的说法，错误的是（ ） A. 同步卫星一定在赤道上空 B. 同步卫星的高度和速率是确定的 C. 同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度 D. 同步卫星的运行速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 16. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，目前由三十多颗分布于对地静止轨道和中地球轨道等处的人造地球卫星组成。 （1）北斗卫星发射时必须大于第一宇宙速度，第一宇宙速度的大小为______km/s。 （2）北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 （3）第50颗北斗卫星是中圆轨道卫星，在距离地面高度2000km处绕地球做匀速圆周运动，已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，半径为R=6370km，引力常量G=6.67×10-11（单位），完成下列问题。 ①求地球的质量______； ②求卫星在轨运行的周期______。 【答案】14. ①. 牛顿 ②. 卡文迪什 ③. ④. ⑤. CD##DC 15. D 16. ①. 7.9 ②. A ③. ④. 【解析】 【分析】 【14题详解】 [1][2]略 [3]由万有引力公式得 [4]在国际单位制中F的单位为N，r的单位为m，M和m的单位均为kg，其中N为则G的单位为 [5]该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是利用平面镜对光线的反射、增大刻度尺与平面镜的距离故AB错误，CD正确。 故选CD。 【15题详解】 A．同步卫星要与地球同步运行，必须定点在赤道上空，故A正确； B．同步卫星的高度和速率是一定的，故B正确； CD．第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度，同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C正确，D 错误。 故选D。 【16题详解】 [1]第一宇宙速度的大小为7.9km/s。 [2]A．由得，因此静止轨道卫星半径大周期大，故A正确； B．得，因此静止轨道卫星半径大线速度小，故B错误； C．得，因此静止轨道卫星半径大角速度小，故C错误； D．得，因此静止轨道卫星半径大加速度小，故D错误。 故选A。 [3]在地球表面，由万有引力等于重力得 因此，代入数据解得 [4]对于卫星根据万有引力提供向心力得 代入数据解得 【点睛】 四、功的由来（22分） 在早期，工程师们需要有一个用来比较各类机器工作效果的办法，在摸索和实践中，大家逐渐同意用机器举起的物体的重量与路程的乘积来度量机器的功效。于是在1826年法国科学家科里奥利将力和力的作用点的位移之积取名“功”，从而正式引入了功的概念。 17. 下列关于功的说法中，正确的是（ ） A. 功的正负表示方向 B. 用100 N的恒力推箱子做的功总是大于用10 N的恒力推箱子做的功 C. 在力的作用下物体发生位移，则该力一定对物体做了功 D. 力对物体做了负功，也可以说物体克服该力做了功 18. 运动员用100 N的力将球踢出，球滚出的距离是10 m。小谢同学根据得出运动员踢球做的功是1000 J。这种算法是否正确？___________；简述理由___________。 19. 一物体在水平拉力F的作用下沿水平面运动。已知拉力随物体运动位移x的变化情况如图所示，则在的运动过程中，拉力F 做的功为（ ） A. 6 J B. 18 J C. 20 J D. 22 J 20. 如图，某高炉的料车轨道与水平面成60°角，全长60 m, 车与料的总质量为8 t。已知轨道对车的摩擦阻力为4000 N, 料车用绳索牵引并做匀速运动，g 取10m/s²。 求每提升一车料时： （1）绳索拉力所做的功； （2）重力对料车所做的功； （3）料车克服摩擦力所做的功； （4）料车所受各个力所做的总功。 【答案】17. D 18. ①. 不正确 ②. 公式中的力与位移必须对应，足球运动员做的功和球滚出多少距离没有关系，因为球滚出后的这段距离里运动员对球并没有作用力，只有人和球接触的时候运动员才对球做功。 19. B 20. （1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【17题详解】 A．功是标量，功的正负不表示方向，A错误； B．根据可知力大，力所做的功不一定大，B错误； C．根据可知在力的作用下物体在该力的方向上发生了位移，力才对物体做功，C错误； D．力对物体做了负功，也可以说物体克服该力做了功，D正确。 故选D。 【18题详解】 [1]这种算法不正确； [2]公式中的力与位移必须对应，足球运动员做的功和球滚出多少距离没有关系，因为球滚出后的这段距离里运动员对球并没有作用力，只有人和球接触的时候运动员才对球做功。 【19题详解】 力F做功 力F做功 力F做功 这个运动过程中F做的总功为，故B正确，ACD错误。 故选B。 【20题详解】 [1]料车用绳索牵引并做匀速运动，故沿轨道方向受力平衡，绳索拉力需克服重力沿斜面向下的分力与摩擦力，即 拉力方向与位移方向相同，根据功的公式知绳索拉力所做的功为 [2]根据功的公式知重力对料车所做的功为负功 [3]根据功的公式知料车克服摩擦力所做的功为 [4]料车受拉力、重力、摩擦力、支持力，支持力垂直于位移方向，做功为0，故料车所受各个力所做的总功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $