四川省成都蓉城名校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題(解析版)_第1頁(yè)
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高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年度下期高2024級(jí)期中考試物理考試時(shí)間75分鐘,滿分100分注意事項(xiàng):1、答題前,考生務(wù)必在答題卡上將自己的姓名、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米的黑色簽字筆填寫(xiě)清楚,考生考試條形碼由監(jiān)考老師粘貼在答題卡上的“貼條形碼區(qū)”。2、選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡上對(duì)應(yīng)題目標(biāo)號(hào)的位置上,如需改動(dòng),用橡皮擦擦干凈后再填涂其它答案;非選擇題用0.5毫米的黑色簽字筆在答題卡的對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域答題的答案無(wú)效;在草稿紙上、試卷上答題無(wú)效。3、考試結(jié)束后由監(jiān)考老師將答題卡收回。一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.下列說(shuō)法正確的是()A.牛頓是在開(kāi)普勒揭示的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,因此萬(wàn)有引力定律僅適用于天體之間B.同一行星沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),靠近太陽(yáng)時(shí)速度增大,遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)速度減小C.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)在橢圓的中心D.萬(wàn)有引力定律對(duì)質(zhì)量大的物體適用,對(duì)質(zhì)量小的物體不適用【答案】B【解析】AD.牛頓是在開(kāi)普勒揭示的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,自然界的任何兩個(gè)物體之間都存在萬(wàn)有引力,無(wú)論宏觀世界還是微觀世界都符合萬(wàn)有引力定律的作用規(guī)律,故AD錯(cuò)誤;B.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知同一行星沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),靠近太陽(yáng)時(shí)速度增大,遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)速度減小,故B正確;C.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)在橢圓的焦點(diǎn),故C錯(cuò)誤。故選B。2.某斷線的風(fēng)箏從空中飄落的軌跡為曲線,則該風(fēng)箏()A.速度在不斷變化 B.一定在做勻變速運(yùn)動(dòng)C.所受的合力一定保持不變 D.速度大小一定發(fā)生變化【答案】A【解析】AD.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體其速度方向一定變化,大小不一定變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),故A正確,D錯(cuò)誤;BC.做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體的初速度和合外力不在同一條直線上,合外力可以是恒力也可以是變力,所以不一定是勻變速運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤。故選A。3.在課桌上有一個(gè)倒扣的玻璃杯,杯中有一個(gè)乒乓球(可視為質(zhì)點(diǎn)),如果快速搖晃玻璃杯,使乒乓球在杯壁內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),則可以將乒乓球從一張課桌上移到另一張課桌上。如圖,若乒乓球近似在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),杯子側(cè)壁與豎直方向的夾角約為10°,忽略摩擦力和空氣阻力,則乒乓球()A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不變 B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度不變C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不變 D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大于彈力【答案】C【解析】AB.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度以及速度大小不變,方向時(shí)刻改變,故AB錯(cuò)誤;CD.對(duì)小球進(jìn)行受力分析,如圖所示則小球的向心力為可知向心力的大小不變,方向時(shí)刻指向圓心;小球受到的彈力為因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力小于彈力,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。4.雨滴由靜止開(kāi)始下落,同時(shí)遇到水平方向吹來(lái)的方向恒定的風(fēng),風(fēng)速越大,雨滴受到的水平方向空氣的作用力越大,不考慮豎直方向空氣的作用力。下列說(shuō)法正確的是()A.風(fēng)速越大,雨滴下落的時(shí)間越長(zhǎng) B.風(fēng)速越大,雨滴落地前瞬間的速度越大C.風(fēng)速越小,雨滴下落的時(shí)間越長(zhǎng) D.雨滴落地前瞬間的速度與風(fēng)速無(wú)關(guān)【答案】B【解析】AC.豎直方向根據(jù)可得可知雨滴下落時(shí)間與風(fēng)速無(wú)關(guān),故AC錯(cuò)誤;BD.豎直方向可得恒定不變;水平方向根據(jù)牛頓第二定律落地時(shí)水平方向的速度恒定不變,風(fēng)速越大,雨滴落地時(shí)水平方向速度越大,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知風(fēng)速越大,雨滴落地前瞬間的速度越大,故B正確,D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖,在同一豎直線上的不同高度先后水平拋出A、B兩個(gè)小圓環(huán),且小圓環(huán)都恰好套中水平面上的同一個(gè)物體。若兩個(gè)小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可視為質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則()A.圓環(huán)B的初速度小于圓環(huán)A的初速度B.A、B兩圓環(huán)的初速度大小相等C.圓環(huán)B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于圓環(huán)A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D.A、B兩圓環(huán)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等【答案】C【解析】CD.豎直方向,根據(jù)可得可知圓環(huán)B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于圓環(huán)A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故C正確,D錯(cuò)誤;AB.兩個(gè)圓環(huán)水平方向位移相等,根據(jù)可知圓環(huán)A的初速度小于圓環(huán)B的初速度,故AB錯(cuò)誤。故選C。6.如圖甲,2025年2月28日前后,太陽(yáng)系中的土星、水星、海王星、金星、天王星、木星和火星上演“七星連珠”天象,所謂的“七星連珠”是指從地球上觀察,太陽(yáng)系中的七顆行星近似排列在同一條直線上。如圖乙,“七星”中的土星和天王星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知天王星到太陽(yáng)中心的距離約為土星到太陽(yáng)中心的距離的2倍。下列說(shuō)法正確的是()A.土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期大于天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期B.土星與天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線速度大小之比約為C.土星與天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的向心加速度大小之比約為D.土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的角速度大于天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的角速度【答案】D【解析】A.根據(jù)題意可知天王星運(yùn)動(dòng)半徑是土星的二倍,根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期小于天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可知土星與天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線速度大小之比約為,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)牛頓第二定律可得可知土星與天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的向心加速度大小之比約為,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得可知土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的角速度大于天王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的角速度,故D正確。故選D。7.如圖甲,撥浪鼓是一種古老且傳統(tǒng)的民間樂(lè)器和玩具,出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,主體是一面小鼓,兩側(cè)綴有兩枚彈丸,鼓下有柄,轉(zhuǎn)動(dòng)鼓柄,彈丸擊鼓發(fā)出聲音。其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示,撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于轉(zhuǎn)軸對(duì)稱的位置固定有長(zhǎng)度分別為的兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩,兩根輕繩另一端分別系著質(zhì)量相同的小球A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),其中?,F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使兩小球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),連接小球A、B的輕繩與豎直方向的夾角分別為,輕繩對(duì)小球A、B的拉力大小分別為。下列說(shuō)法正確的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】AB.設(shè)撥浪鼓半徑R,細(xì)繩長(zhǎng)為,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為,則有解得由題意可知兩小球角速度相同,由于可知故B正確,A錯(cuò)誤;CD.繩子的拉力可表示為由于則可得故CD錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求;全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。8.各地一些公路,因?yàn)槠鹌鸱?,像波浪一樣,被稱為“波浪公路”。為確保安全,這種路面一般有限速要求。如圖,一輛汽車先通過(guò)一段凹形路面,再通過(guò)一段拱形路面,M、N分別為路面的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),且汽車通過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)的速度均不為零。汽車在通過(guò)兩種路面的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.汽車通過(guò)M點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.汽車通過(guò)M點(diǎn)時(shí)的加速度可能為零C.汽車通過(guò)N點(diǎn)時(shí),無(wú)論速度多大,對(duì)路面始終有壓力D.汽車通過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力一定比通過(guò)M點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力小【答案】AD【解析】AB.汽車通過(guò)M點(diǎn)時(shí)的加速度方向豎直向上,處于超重狀態(tài),所以加速度不可能為零,故A正確,B錯(cuò)誤;C.設(shè)N的點(diǎn)的曲率半徑為R,汽車通過(guò)N點(diǎn)時(shí),如果剛好重力提供向心力時(shí)有解得如果速度大于等于,則汽車和N點(diǎn)之間沒(méi)有彈力,故C錯(cuò)誤;D.汽車通過(guò)N點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有可得汽車通過(guò)M點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有可得可知根據(jù)牛頓第三定律可知汽車通過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力一定比通過(guò)M點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力小,故D正確。故選AD。9.某次發(fā)射人造地球衛(wèi)星的變軌過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示,橢圓軌道Ⅱ與近地圓軌道Ⅰ相切于A點(diǎn),與半徑為r的圓軌道Ⅲ(非地球同步軌道)相切于B點(diǎn)。先將衛(wèi)星發(fā)射至軌道Ⅰ,衛(wèi)星到達(dá)軌道Ⅰ的A點(diǎn)時(shí)實(shí)施變軌進(jìn)入軌道Ⅱ,到達(dá)軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí),再次實(shí)施變軌進(jìn)入軌道Ⅲ繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén),引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是()A.衛(wèi)星由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ,需要在A點(diǎn)減速B.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度C.由已知可求得地球的質(zhì)量為D.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度【答案】BD【解析】A.如果衛(wèi)星想要進(jìn)入更高的軌道,需要向后噴氣做加速運(yùn)動(dòng),則由圖可知,衛(wèi)星由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ,需要在A點(diǎn)加速,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)牛頓第二定律可得可知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度,故B正確;C.設(shè)衛(wèi)星在圓軌道Ⅲ運(yùn)動(dòng)周期為,地球的質(zhì)量為,由萬(wàn)有引力提供向心力可得可得由于可知無(wú)法求出地球的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;D.第一宇宙速度為衛(wèi)星在近地圓軌道的速度(最大環(huán)繞速度),由題意在軌道Ⅲ半徑r大于近地圓軌道半徑,根據(jù)可得衛(wèi)星在軌道Ⅲ上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度,故D正確。故選BD。10.如圖,豎直平面內(nèi)有一圓心在O點(diǎn)的圓弧軌道BC,B點(diǎn)與圓心O的連線與豎直方向的夾角為。一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度從A點(diǎn)水平飛出,恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小取。下列說(shuō)法正確的是()A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)間為0.3sB.小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/sC.若小球進(jìn)入圓弧軌道后沿軌道表面下滑,速度大小不變,則小球沿圓弧軌道下滑過(guò)程中處于超重狀態(tài)D.若小球進(jìn)入圓弧軌道后沿軌道表面下滑,速度大小不變,則小球沿圓弧軌道下滑過(guò)程中所受摩擦力大小逐漸增大【答案】ACD【解析】AB.小球從A到B做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系有,代入數(shù)據(jù)解得,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.若小球進(jìn)入圓弧軌道后沿軌道表面下滑,速度大小不變,則小球沿圓弧軌道下滑過(guò)程中因?yàn)橛胸Q直向上的加速度分量,處于超重狀態(tài),根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式而下滑過(guò)程逐漸減小,可知隨著的增大,摩擦力逐漸增大,故CD正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)探究題:本題共2小題,共16分。11.如圖為探究向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度、半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)要想完整地探究4個(gè)物理量之間的關(guān)系,至少需要的小球個(gè)數(shù)為_(kāi)_____個(gè)。(2)探究向心力F的大小與角速度之間的關(guān)系時(shí),需要調(diào)整______(填“皮帶”或“小球位置”)使得小球的角速度不同。(3)在某次探究向心力F的大小與角速度之間的關(guān)系時(shí),皮帶連接的左側(cè)塔輪半徑是右側(cè)塔輪半徑的3倍,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄后左右兩側(cè)標(biāo)尺顯示的格子數(shù)之比為_(kāi)_____。【答案】(1)3(2)皮帶(3)【解析】【小問(wèn)1解析】要想完整地探究向心力F的大小、質(zhì)量m、角速度、半徑r這4個(gè)物理量之間的關(guān)系,至少需要兩個(gè)質(zhì)量相同的小球和一個(gè)質(zhì)量與這兩個(gè)小球質(zhì)量不同的小球,即至少需要3個(gè)小球?!拘?wèn)2解析】探究向心力F的大小與角速度之間的關(guān)系時(shí),需要調(diào)整皮帶在左右兩側(cè)塔輪上的位置,使得小球的角速度不同。【小問(wèn)3解析】皮帶連接的左側(cè)塔輪半徑是右側(cè)塔輪半徑的3倍,根據(jù)可得根據(jù)可得勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄后左右兩側(cè)標(biāo)尺顯示的格子數(shù)之比為。12.某興趣小組用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(1)下列說(shuō)法正確的是______。A.斜槽軌道拋射端必須水平B.斜槽軌道必須是光滑的C.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)木板,使其處于豎直狀態(tài)D.圖甲中的O點(diǎn)為拋出點(diǎn),就是斜槽軌道拋射端的邊緣(2)下列三個(gè)圖是如圖甲所示裝置的側(cè)視圖,正確的是______。A.B.C.(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)過(guò)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作,測(cè)得小球在坐標(biāo)紙上留下的一個(gè)印跡距拋出點(diǎn)的水平距離和豎直距離均為20cm,重力加速度大小取,則小球平拋的初速度大小為_(kāi)_____m/s,小球運(yùn)動(dòng)到此位置時(shí)的速度大小為_(kāi)_____m/s。(4)兩位同學(xué)獲得小球在坐標(biāo)紙上留下的印跡分別如圖乙、丙所示,兩幅圖中的O點(diǎn)均為準(zhǔn)確的拋出點(diǎn),其中一位同學(xué)獲取A、B兩點(diǎn)印跡時(shí)存在錯(cuò)誤,則圖______(填“乙”或“丙”)是正確的?!敬鸢浮浚?)AC(2)B(3)1(4)乙【解析】【小問(wèn)1解析】AB.為了保證小球的初速度水平,斜槽的末端需切線水平,故A正確;B.為了保證小球的初速度相等,每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,斜槽不一定需要光滑,故B錯(cuò)誤;C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡在豎直平面內(nèi),為了防止小球下落過(guò)程中與木板之間產(chǎn)生摩擦而影響運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)木板,使其處于豎直狀態(tài),故C正確;D.圖甲中的O點(diǎn)為拋出點(diǎn),就是小球在斜槽軌道拋射端邊緣的球心位置,故D錯(cuò)誤。故選AC。【小問(wèn)2解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,小球落在水平擋板上時(shí),小球擠壓豎直木板上的復(fù)寫(xiě)紙,在白紙上留下印記,作為落點(diǎn)的位置,因此水平擋板的側(cè)面應(yīng)向上傾斜。故選B?!拘?wèn)3解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,水平位移豎直位移聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間到此位置時(shí)豎直方向的速度合速度【小問(wèn)4解析】由于O點(diǎn)為準(zhǔn)確的拋出點(diǎn),根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論圖乙中連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之比符合初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論,故乙正確;圖丙中連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之比不符合初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論,故丙錯(cuò)誤。故選乙。四、計(jì)算題:本題共3小題,共38分。解答應(yīng)當(dāng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的,不能得分。13.水上旋轉(zhuǎn)秋千是一種很受歡迎的游戲(如圖甲),人抓住輕繩在地面助跑后跳離地面,可在水面上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)并返回地面。將人視為質(zhì)點(diǎn),這個(gè)游戲可簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型,輕繩長(zhǎng),質(zhì)量為的人在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為(忽略一切阻力,且繩長(zhǎng)不變)。重力加速度大小取,,。求:(1)人在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),輕繩的拉力大小;(2)人在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小?!敬鸢浮浚?)750N(2)3m/s【解析】【小問(wèn)1解析】受力如圖,豎直方向受力平衡根據(jù)可得【小問(wèn)2解析】向心力為根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立解得14.在太空中有一半徑為R的行星,距該行星表面H處有一衛(wèi)星繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得該衛(wèi)星在時(shí)間t內(nèi)恰好繞行星旋轉(zhuǎn)了n圈,引力常量為G。(1)求該行星的質(zhì)量;(2)忽略行星自轉(zhuǎn),求該行星表面重力加速度大小?!敬鸢浮浚?)(2)【解析】【小問(wèn)1解析】根據(jù)題意可得,衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力聯(lián)立解得【小問(wèn)2解析】根據(jù)黃金代換式解得該行星表面的重力加速度大小15.如圖,水平天花板下固定一半徑為的半圓形光滑豎直軌道AB,AB為豎直直徑。一可視為質(zhì)

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