精品解析：四川省广元市川师大万达中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试卷

高2024级2025年春季期中考试 物 理 试 卷 （满分：100 分 考试时间：75 分钟 ） 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（每题4分，共计28分） 1. 以下物理量是矢量且对应单位用国际基本单位表示的是（　　） A. 速度 km/s B. 功 C. 向心力 D. 重力势能 J 2. 关于功的概念下列说法正确的是（ ） A. 由于功是标量，所以的功大于的功 B. 若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态 C. 两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零 D. 物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功 3. 高一全体学生在北川雪狼基地云朵姐姐的带领下一起沉浸式体验羌族文化。为留下美好记忆，无人机全程摄像。如图a所示，无人机在执行航拍任务时正沿b图所示的轨迹从A点运动到C点。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中B点无人机受力情况的是（ ） A. B. C. D. 4. 利州区2025年学生球类运动会足球比赛在我校举行，一个同学用100N的力，将静止在球场的质量为0.5kg的足球，以10m/s的速度踢出20m远，则该学生对足球做的功为（ ） A. 25J B. 50J C. 500J D. 2000J 5. 如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，C点是后轮半径一半处的一点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（ ） A. 两轮转动的转速相等 B. 两轮转动的周期相等 C. A、B、C三点的线速度大小之比为2∶2∶1 D. A、B、C三点的向心加速度大小之比为2∶2∶1 6. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力均是其重力的k倍，三物体的质量分别为2m、m、m，它们离转轴的距离分别为R、R、2R。当圆盘旋转时，若A、B、C三物体均相对圆盘静止，则下列判断中正确的是（　　） A. A物的向心加速度最大 B. B和C所受摩擦力大小相等 C. 当圆盘转速缓慢增大时，C比A先滑动 D. 当圆盘转速缓慢增大时，B比A先滑动 7. 如图所示，水平长杆上套有一物块，轻绳穿过光滑圆环连接物体P、Q，某时刻由静止释放P、Q，释放时左侧轻绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. P、Q的速度大小始终相等 B. 时，的速度最大 C. 向增大的过程中，一直处于失重状态 D. 向增大的过程中，的机械能先增大后减小 二、多项选择题（共3个小题，选对得6分，选对不全得3分，有错选得0分，共18分） 8. 万有引力公式中，下面说法中正确的是（　　） A. G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B. 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. m1与m2受到的引力总是大小相等的 D. m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 9. 如图，地球静止卫星轨道在距离地面约36，000千米的Ⅲ轨道处，依靠人类目前的火箭发射能力不能直接把卫星送到如此远的空间位置，想要进入高轨道Ⅲ需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，再经转移轨道Ⅱ进行变轨到达轨道Ⅲ。以下关于卫星变轨过程描述正确的是（　　） A. 通过调整静止卫星可以定点在南充上空 B. 无论在哪个轨道上运行，卫星的速率始终不会大于7.9km/s C. Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小 D. 卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度 10. 我校2025年春季田径运动会开幕式上，12班同学以乒乓球表演赢得一致好评。如图，在某次训练休息间歇某同学对着墙壁练习打乒乓球。乒乓球（可视为质点）与竖直墙壁上的A点碰撞后沿水平方向弹离，并恰好垂直于球拍拍面落在B点。已知球拍与水平方向的夹角为，A、B两点的竖直高度差为h，A、B两点的水平距离为x，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. A、B两点的连线与球拍垂直 B. 乒乓球在空中飞行的过程中，单位时间内速度的变化量相同 C. A、B两点的竖直高度差h和水平距离x满足 D. 若乒乓球弹离速度略变小后仍能垂直落在球拍上，则乒乓球在空中飞行的时间变长 第Ⅱ卷 非选择题 三 、实验题（共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 11. 在利用图甲所示装置验证机械能守恒定律的实验时，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（填字母）。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量___________，动能的增加量___________。在误差允许的范围内，若得到的实验结果___________（填“大于、小于或等于”），则可验证机械能守恒定律。实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应___________动能的增加量（填“大于、小于或等于”）。 12. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手拨动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力的表达式为F=___________。 （2）通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供向心力的表达式为F=___________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=___________。 四、解答题（共3小题，共38分，写出必要的文字说明、表达式和重要步骤） 13. 我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产已经走在世界前列，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。一质量为的小型新能源汽车，发动机保持的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力f的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为时，加速度a的大小。 14. 2024年4月下旬，我国神舟十八号载人飞船将3名宇航员送入中国空间站“天宫”，与神舟十七号宇航员进行交接．飞船进入空间站前需先进入近地轨道（绕行半径约为地球半径），再通过变轨进入空间站轨道．已知近地轨道和空间站轨道均为圆周轨道，地球半径为R，空间站高度为h，地球表面重力加速度为g，试求： （1）神舟十八号在近地轨道时的运行速度； （2）神舟十八号在空间站时的运行周期． 15. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2024级2025年春季期中考试 物 理 试 卷 （满分：100 分 考试时间：75 分钟 ） 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（每题4分，共计28分） 1. 以下物理量是矢量且对应单位用国际基本单位表示的是（　　） A. 速度 km/s B. 功 C. 向心力 D. 重力势能 J 【答案】C 【解析】 【详解】A．速度是矢量， 其单位用国际基本单位表示是m/s，选项A错误； B．功是标量，其单位用国际基本单位表示是 选项B错误； C．向心力是矢量，其单位用国际基本单位表示是 选项C正确； D．重力势能是标量，其单位用国际基本单位表示是 选项D错误。 故选C。 2. 关于功的概念下列说法正确的是（ ） A. 由于功是标量，所以的功大于的功 B. 若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态 C. 两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零 D. 物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于功是标量，但有正负，正负不表示大小和方向，而代表的是动力做功还是阻力做功，所以的功小于的功，故A错误； B．若一个力对物体做功为零，可能是力与物体的位移方向垂直，则该物体不一定处于静止状态，故B错误； C．发生相对滑动的两个物体对地位移不等，两物体间存在相对位移，所以两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定不等于零，且一定为负功，故C错误； D．功是标量，所以物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功，故D正确。 故选D。 3. 高一全体学生在北川雪狼基地云朵姐姐的带领下一起沉浸式体验羌族文化。为留下美好记忆，无人机全程摄像。如图a所示，无人机在执行航拍任务时正沿b图所示的轨迹从A点运动到C点。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中B点无人机受力情况的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，合力一定指向轨迹的凹侧（弯曲的内侧）。无人机受两个力：重力（始终竖直向下）、空气作用力，二者的合力需要指向轨迹凹侧。由题图b可知，无人机从A到C的运动轨迹，凹侧在轨迹的右上方向，因此合力需要指向右上。重力竖直向下，要使总合力指向右上凹侧，空气作用力必须斜向右上方。 故选A。 4. 利州区2025年学生球类运动会足球比赛在我校举行，一个同学用100N的力，将静止在球场的质量为0.5kg的足球，以10m/s的速度踢出20m远，则该学生对足球做的功为（ ） A. 25J B. 50J C. 500J D. 2000J 【答案】A 【解析】 【详解】根据动能定理可知，学生对足球做的功等于足球动能的增加量，即 故选A。 5. 如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，C点是后轮半径一半处的一点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（ ） A. 两轮转动的转速相等 B. 两轮转动的周期相等 C. A、B、C三点的线速度大小之比为2∶2∶1 D. A、B、C三点的向心加速度大小之比为2∶2∶1 【答案】C 【解析】 【详解】AB．拖拉机行进时，两轮边缘的线速度相同，即 根据 可知，两轮的周期和转速不相等，故AB错误； C．因为B、C的角速度相同，则 所以A、B、C三点的线速度大小之比为 故C正确； D．根据 因后轮的半径是前轮半径的两倍，则A、B两点的向心加速度之比 B、C两点的向心加速度之比 所以A、B、C三点的向心加速度大小之比为 D错误。 故选C。 6. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力均是其重力的k倍，三物体的质量分别为2m、m、m，它们离转轴的距离分别为R、R、2R。当圆盘旋转时，若A、B、C三物体均相对圆盘静止，则下列判断中正确的是（　　） A. A物的向心加速度最大 B. B和C所受摩擦力大小相等 C. 当圆盘转速缓慢增大时，C比A先滑动 D. 当圆盘转速缓慢增大时，B比A先滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．三物体均相对圆盘静止，角速度相同；由于C物体的转动半径最大，根据，C物体的向心加速度最大，故A项错误； B．B物体所受摩擦力 C物体所受摩擦力 故B项错误； CD．A物体恰相对圆盘静止时 B物体恰相对圆盘静止时 C物体恰相对圆盘静止时 解得 所以C物体最先滑动，A、B两物体同时滑动，故C项正确，D项错误。 故选C。 7. 如图所示，水平长杆上套有一物块，轻绳穿过光滑圆环连接物体P、Q，某时刻由静止释放P、Q，释放时左侧轻绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. P、Q的速度大小始终相等 B. 时，的速度最大 C. 向增大的过程中，一直处于失重状态 D. 向增大的过程中，的机械能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由图可知，、沿绳方向的速度大小始终相同，但、速度大小不相同，故A错误； B．根据题意可知，、组成的系统的机械能守恒，时，P的重力势能最小，沿绳方向的速度为0，则此时的动能为0，则的动能最大，速度最大，故B正确； C．根据上述分析可知，的速度是从0到0，所以加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误； D．机械能的变化量看除重力以外的其他力做功，即绳的拉力做功，该过程中一直向下运动，绳的拉力做负功，故机械能一直减小，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（共3个小题，选对得6分，选对不全得3分，有错选得0分，共18分） 8. 万有引力公式中，下面说法中正确的是（　　） A. G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B. 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. m1与m2受到的引力总是大小相等的 D. m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．G为引力常量，它是由卡文迪许通过实验测得的，而不是人为规定的，故A正确； B．当r趋近于零时，不可以将两物体看作质点，则万有引力公式不再适用，万有引力不会趋于无穷大，故B错误； CD．m1与m2受到的引力互为相互作用力，总是大小相等、方向相反，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图，地球静止卫星轨道在距离地面约36，000千米的Ⅲ轨道处，依靠人类目前的火箭发射能力不能直接把卫星送到如此远的空间位置，想要进入高轨道Ⅲ需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，再经转移轨道Ⅱ进行变轨到达轨道Ⅲ。以下关于卫星变轨过程描述正确的是（　　） A. 通过调整静止卫星可以定点在南充上空 B. 无论在哪个轨道上运行，卫星的速率始终不会大于7.9km/s C. Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小 D. 卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．静止卫星只能定点在赤道的上空，不可以定点在南充上空，故A错误； B．卫星若在近地轨道上加速做离心运动时，卫星的速率可能会大于7.9km/s，故B错误； C．Ⅱ轨道上B点是椭圆轨道的最远点，根据开普勒第二定律可知在该点速率椭圆轨道中最小；卫星在B点由椭圆轨道到同步轨道需加速，所以Ⅱ轨道上B点的速率小于同步轨道的速率；根据万有引力提供向心力 解得 可知，卫星在同步轨道的速率小于近地轨道的速率。所以，Ⅱ轨道上B点的速率在整个变轨过程中最小，故C正确； D．根据牛顿第二定律 可得 可知，卫星在Ⅱ轨道上A点的加速度等于在Ⅰ轨道上A点的加速度，故D正确。 故选CD。 10. 我校2025年春季田径运动会开幕式上，12班同学以乒乓球表演赢得一致好评。如图，在某次训练休息间歇某同学对着墙壁练习打乒乓球。乒乓球（可视为质点）与竖直墙壁上的A点碰撞后沿水平方向弹离，并恰好垂直于球拍拍面落在B点。已知球拍与水平方向的夹角为，A、B两点的竖直高度差为h，A、B两点的水平距离为x，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. A、B两点的连线与球拍垂直 B. 乒乓球在空中飞行的过程中，单位时间内速度的变化量相同 C. A、B两点的竖直高度差h和水平距离x满足 D. 若乒乓球弹离速度略变小后仍能垂直落在球拍上，则乒乓球在空中飞行的时间变长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．速度方向垂直于球拍，平抛运动中速度方向与位移方向不相同，因此A、B连线（位移）不与球拍垂直，A错误； B．平抛运动加速度恒定为重力加速度，单位时间内速度变化量，大小、方向都不变，因此单位时间内速度变化量相同，B正确； C．设运动时间为，初速度为​，竖直方向，竖直末速度 水平方向，由于速度垂直球拍，可得速度方向满足 代入整理得 ，即，​ C正确； D． 由​，结合平抛规律、 整理得飞行时间​​ 若弹离速度变小，飞行时间会变短，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 三 、实验题（共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 11. 在利用图甲所示装置验证机械能守恒定律的实验时，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________（填字母）。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量___________，动能的增加量___________。在误差允许的范围内，若得到的实验结果___________（填“大于、小于或等于”），则可验证机械能守恒定律。实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应___________动能的增加量（填“大于、小于或等于”）。 【答案】（1）AB （2） ①. ②. ③. 等于 ④. 大于 【解析】 【小问1详解】 由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平测质量；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，电磁打点计时器需要连接交流电源。 故选AB。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量 [2]打B点时的速度 动能的增加量 [3]在误差允许的范围内，若得到的实验结果等于，则可验证机械能守恒定律。 [4]实验时由于受到阻力的影响，重力势能的减少量应大于动能的增加量。 12. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手拨动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g。 （1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力的表达式为F=___________。 （2）通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动时外力提供向心力的表达式为F=___________。 （3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据向心力公式有，而且 解得 （2）[2]如图所示，由几何关系可得 （3）[3]由上面分析得 整理得 故图线的斜率表达式为 四、解答题（共3小题，共38分，写出必要的文字说明、表达式和重要步骤） 13. 我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产已经走在世界前列，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。一质量为的小型新能源汽车，发动机保持的功率在平直的公路上行驶，汽车能达到的最大速度为。求： （1）它以最大速度前进时，所受阻力f的大小； （2）若汽车所受阻力大小不变，它的速度为时，加速度a的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当汽车以最大速度前进时，牵引力等于阻力，则有 【小问2详解】 当汽车的速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 14. 2024年4月下旬，我国神舟十八号载人飞船将3名宇航员送入中国空间站“天宫”，与神舟十七号宇航员进行交接．飞船进入空间站前需先进入近地轨道（绕行半径约为地球半径），再通过变轨进入空间站轨道．已知近地轨道和空间站轨道均为圆周轨道，地球半径为R，空间站高度为h，地球表面重力加速度为g，试求： （1）神舟十八号在近地轨道时的运行速度； （2）神舟十八号在空间站时的运行周期． 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）近地卫星由重力提供向心力 解得 （2）再由万有引力提供向心力 由黄金代换 解得 或 15. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道，左侧为半径的光滑圆弧轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C与粗糙水平轨道相切，为倾角的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量为的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道滑动，经过D点（不计经过D点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知C、D之间和D、F之间距离都为，滑块与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时对轨道压力的大小； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）试判断滑块返回时能否从B点离开，如能求出飞出B点的速度大小；若不能，判断滑块最后位于何处。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）无法从B点离开，离D点或离C点 【解析】 【分析】 【详解】（1）设滑块P经过B点的速度大小为，由平抛运动知识 得 （2）滑块P从B点到达最低点C点的过程中，由机械能守恒定律 解得 经过C点时受轨道的支持力，有 解得 由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小 （3）设弹簧的弹性势能的最大值为，根据动能定理有 代入数据可解得 （4）设滑块返回时能上升的高度h，根据动能定理有 代入数据可解得 因为，故无法从B点离开，又 代入数据可解得 滑块最后静止时离D点或离C点 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $