河北省石家庄市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案）

石家庄市第一中学2024—2025学年度第二学期高一年级期中考试
满分100.0分15道题 单选题7道 多选题3道 非选择题5道
1.20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是（ ）
A.伽利略对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律
B.卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D.开普勒经过长期研究发现了万有引力定律
2.下列过程中，满足机械能守恒的是（ ）
A.子弹射穿木块的过程
B.树叶在空中缓缓飘落的过程
C.竖直向上抛出的物体，运动过程中只受重力作用
D.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程
3.如图所示，质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度。a由静止开始沿光滑斜面下滑，b做自由落体运动，c向右以某一初速度做平抛运动，三者最终都落在同一个水平面上、若不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A.三者落地时速度都相同 B.三者的运动时间都相等
C.三者的重力做功都相等 D.三者落地时重力的瞬时功率相等
4.一小球在水平桌面上做匀速圆周运动，从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.小球的动能时刻变化 B.小球的动量保持不变
C.小球受到的向心力不做功，但有冲量 D.小球受到的向心力做功，但没有冲量
5.当苹果受到地板的平均作用力超过自身重力的3倍就会碰伤，现将苹果从h高处自由释放，假定苹果从接触地板到减速为0的时间恒为0.1s，重力加速度，不计空气阻力.为保证苹果完好，h最大为（ ）
A.0.1m B.0.2m C.0.3m D.0.4m
6.2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功。如图所示为嫦娥六号探测器的飞行轨道示意图，环月轨道1为圆轨道，环月轨道2为椭圆轨道。则（ ）
A.探测器在环月轨道2上绕行时，经过P点时的速度最大
B.探测器在环月轨道1的速度比月球上的第一宇宙速度大
C.探测器在环月轨道1上经过P点的加速度大于在环月轨道2上经过P点的加速度
D.探测器在环月轨道1上经过P点的速度大于在环月轨道2上经过P点的速度
7.一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取。下列说法正确的是（ ）
A.在时，物体所受合外力的大小为2N
B.在时，拉力的功率为4W
C.从运动到的过程中，物体克服摩擦力做的功为11J
D.从运动到的过程中，物体的动能最大为2J
8.如图所示，圆心在O点，半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为和的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时位于C点，然后从静止释放，则下列说法正确的是（ ）
A.在由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B.在由C点下滑到A点的过程中，重力对做功功率先增大后减小
C.在由C点下滑到A点的过程中，机械能守恒
D.若恰好能沿圆弧轨道下滑到A点，则
9.如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，大圆环半径为R。质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（ ）
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.小环下滑时对大圆环的作用力最小 D.小环下滑时对大圆环的作用力最小
10.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度，恰好能回到A。已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度，则（ ）
A.下滑过程中，环的加速度不断减小 B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为0.5J
C.从C到A的过程，弹簧对环做功为5J D.环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度
11.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，回答以下问题：
（1）关于本实验，下列说法中正确的是（ ）；
A.图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初，末位置
（2）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O，A间的距离，点A，C间的距离，点C，E间的距离，已知当地重力加速度为，重物的质量为，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重物动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J；（结果均保留两位小数）
（3）在实验中发现，重物减少的重力势能______重物增加的动能（选填“大于”或“小于”或“等于”），其原因主要是因为______。
12.（1）如图，三个质点a，b，c质量分别为，，M（，）.在C的万有引力作用下，a，b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比，则它们的周期之比______；从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a，b，c共线了______次.
（2）如图，光滑轨道abc固定在竖直平面内，c点与粗糙水平轨道cd相切，一质量为m的小球A从高静止落下，在b处与一质量为m的滑块B相撞后小球A静止，小球A的动能全部传递给滑块B，随后滑块B从c处运动到d处，且bd高，滑块B通过在cd段所用时间为t.求：cd处的动摩擦因数______。
13.（10分）随着“天问一号”的发射，我国开启了探索火星奥秘之旅.已知火星、地球的质量之比为1:10，火星、地球两极处的重力加速度大小之比为2:5，若火星与地球的自转周期相同。求：
（1）火星与地球的密度之比；
（2）火星与地球各自的静止卫星轨道半径之比；
14.（12分）传送带是自动化工业生产中一种重要的输送装置。如图甲所示，倾斜传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。现将质量为包裹（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的A端，包裹从传送带的A端运动到B端的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。取重力加速度。求：
（1）传送带的速度大小；
（2）包裹从传送带A端运动到B端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量。
15.（16分）如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角，D与圆心O等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离，物体与斜面AB之间的动摩擦因数。取，，。求：
（1）物体第一次到达C点时的速度大小和受到的支持力大小；
（2）斜面AB的长度L；
（3）若可变，分情况讨论取不同值时，物块在斜面上滑行的路程x。
参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、选择题：
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】A
二、多项选择题
8.【答案】BD
9.【答案】AC
10.【答案】CD
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
11.【答案】（1）AB （2）①.8.00 ②.8.25
（3）①.大于 ②.重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力
12.（1）【答案】1:8，14
【详解】万有引力提供向心力，则，，所以，
设每隔时间t，a、b共线一次，则，所以，所以b运动一周的过程中，a、b、c共线的次数为：
（2）【答案】
【详解】（2）根据机械能守恒有：由小球A运动到b处的机械能为：，然后将这部分能量传递给B，设B球在c处的速度为v，则由机械能守恒定律可知：，解得：，在cd段，摩擦力提供合外力：，根据匀变速方程：，解得：
13.【答案】（1）；（2）；
【详解】（1）对于处在星球表面的物体，万有引力近似等于重力，则有
解得
星球的密度为
又因为
整理得
整理有
解得
（2）静止卫星环绕星球做圆周运动，万有引力提供向心力，则有
解得
火星与地球的静止卫星轨道半径之比为
14.【答案】（1）6m/s；（2）13J
【详解】（1）包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，所受摩擦力沿传送带向下，根据传送带向下，有牛顿第二定律有
运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律有
所以结合题图可知。在2.4m时包裹与传送带共速。在0~2.4m时包裹做匀加速直线运动，设传送带速度为v，有，解得
（2）设包裹经过时间与传送带共速，则有
该时间内传送带的位移为
两者该时间内的相对位移为
该时间内摩擦产生的热为
设共速后，再经过时间包裹运动到B端，则有
该时间传送带位移为
共速后到运动到B端，包裹和传送带之间的相对位移为
该时间摩擦产生的热为
所以包裹从传送带A端运动到B端过程中，
由于包裹和传送带摩擦产生的热量为解得
15.【答案】（1），10N；（2）1.8m；（3）见解析
【详解】（1）设物体到达C点的速度为v，从E到C，由动能定理，得
代入数据得 在C点，有代入数据得
（2）从C到A，由动能定理得
代入数据得
（3）设摩擦因数为时物块刚好能静止在斜面上，则有
解得
①若，物块将滑出斜面，则物块的路程为
②若，物块在斜面上多次往返，最后在B点速度为零，则有
解得
③，则物块将停在斜面上，则有
解得