山东省淄博市沂源县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

山东省淄博市沂源县第一中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题
一、单选题
1．“歼20”是我国自行研制的第五代隐身战斗机，其作战性能位居世界前列。如图所示，在2023珠海航展上表演中，“歼20”先水平向右，再沿曲线ab向上，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。当战机沿ab段曲线飞行时，下列说法正确的是（　　）
A．加速度大小为零
B．所受合外力方向竖直向上
C．水平方向的分速度不变
D．竖直方向的分速度逐渐增大
2．不计阻力的情况下，关于下图所对应的描述正确的选项是（　　）
A．图甲中，运动员上升过程中其机械能守恒
B．图乙中，秋千从A点摆到B点的过程中，小朋友受到重力的功率先逐渐增大、后逐渐减小
C．图丙中，从A至最低点C过程中，只有重力和蹦床弹力做功，运动员机械能守恒
D．图丁中，物块在光滑水平面上压缩弹簧的过程中，物块的机械能守恒
3．如图所示.半径均为r的两光滑圆柱体A、B叠放在墙角，若用力推动水平地面上的圆柱体A向右运动，圆柱体B会沿竖直墙面向上运动。当圆柱体A的中心轴与竖直墙面的距离为时.圆柱体A的速度大小为v，此时圆柱体B的速度大小为（ ）
A．v B． C． D．
4．如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截。设拦截系统与飞机的水平距离为s，不计空气阻力。若拦截成功，则v1，v2的关系应满足（　　）
A．v1=v2 B．
C． D．
5．从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个质量为1kg的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，取抛出点所在水平面为零势能面。下列说法正确的是（　　）
A．抛出后3s末，小球的速度大小为30m/s
B．抛出后3s末，重力的功率为300W
C．抛出后3s内，重力的平均功率为300W
D．抛出后3s末，小球的重力势能为450J
6．我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星A（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星B（IGSO）和中圆地球轨道卫星C（MEO）组成，如图所示。设三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径关系为。下列说法正确的是（　　）
A．A的线速度比B的小
B．A的角速度比C的大
C．B和C的周期之比为
D．B和C的线速度之比为
7．如图所示，一质量为的小球以大小为的初速度从地面竖直上抛，刚落回地面时的速度大小为，已知小球在运动过程中所受空气阻力大小恒定，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．小球在运动过程中所受空气阻力大小为 B．小球在运动过程中所受空气阻力大小为
C．小球能到达的最高点距地面 D．小球能到达的最高点距地面
8．中欧班列是指运行于中国与欧洲以及“一带一路”共建国家间的集装箱国际联运列车，从开通至今已经完成2万次运输。列车采用内燃加锂电池的混合动力进行驱动，整车最大功率，行驶过程中受到阻力恒定，速度最高为，已知列车的总质量为，列车以最大功率启动，下列说法正确的是（　　）
A．行驶过程中列车受到的阻力为
B．列车以行驶时的加速度是
C．列车加速过程中的平均速率是
D．列车行驶1小时，牵引力对其做功为750kJ
9．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从弹簧上端静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点，建立竖直向下坐标轴Ox，小球下落至最低点过程中的a－x图像如图乙所示（图中标示坐标值、、、g均为已知量），不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）
A．弹簧的劲度系数
B．弹簧的最大弹力
C．小球向下运动过程中最大加速度
D．小球向下运动过程中最大速度
二、多选题
10．如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动
B．木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功
C．木块运动的过程中，合力做的功为
D．木块在运动过程中的加速度一直变大
11．如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体的正上方P点，将一个小球以速度v0沿垂直于圆柱体轴线方向水平抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线方向飞过，测得该截面的圆心O与Q点的连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球从P运动到Q的时间是（　　）
A．t＝ B．t＝
C．t＝ D．t＝
12．一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放OA，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．运动过程中，A、B两球的速度大小总相等
B．运动过程中，A、B和支架系统机械能守恒
C．A运动至最低点时速度大小为
D．A运动至最低点的过程中，杆对B做功为
三、实验题
13．某同学把附有轻质滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含砝码）等。组装的实验装置如图所示。
(1)要验证动能定理，下列不需测量的物理量有（　　）
A．悬挂钩码的总质量m B．长木板的倾角θ
C．小车运动的距离L D．小车的质量M
(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是（　　）
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车的合力
(3)他将钩码重力做的功当作细绳拉力对小车做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成（　　）
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
(4)如图所示是某小组在做实验中，由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T，并测得钩码总质量m，小车质量M，各点间距离分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6，则∶选A到B，验证“动能定理”计算表达式∶ 。
14．如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)本实验中，下列说法正确的是________。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上
C．可以根据v = gt来计算重物在t时刻的瞬时速度
D．先接通电源，后释放重物
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度
(3)已知当地重力加速度为9.80 m/s2，某同学所用重物的质量为m = 1.0 kg，得到纸带如下乙图，则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J。（计算结果保留三位有效数字），根据计算，可以得知在误差允许范围内重物在下落过程中机械能守恒。
(4)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2 h图像如丙图所示，对比图像分析可知选重物 （选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。
四、解答题
15．设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有计时器、质量为m的物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星表面的圆形轨道（轨道半径近似等于行星半径）绕行数圈后着陆。宇航员测得飞船绕行周期为T，物体P处于行星表面的重力为F。已知万有引力常量为G。不考虑行星自转。根据这些已知量，求：
(1)行星表面的重力加速度g；
(2)行星的密度；
(3)行星的半径R。
16．如图所示，竖直平面内的一半径的光滑圆弧槽，点与圆心等高，质量的小球（可看作质点）从点正上方高处的点自由下落，由点进入圆弧轨道，从点飞出，不计空气阻力，（取）求：
(1)小球经过点时的动能；
(2)小球经过最低点时的速度大小；
(3)小球经过最低点时对轨道的压力大小。
17．如图，套在光滑竖直细杆上质量为m的A环由跨过小定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，杆与定滑轮的距离为L。现让A环与定滑轮等高，静止释放A环，环下落的最大距离为，此时重物B未接触到滑轮，且环未碰到底座，重力加速度大小为g，取，求：
（1）A环从静止下落到最低点的过程中其重力做的功W；
（2）重物B的质量；
（3）A环下落L时的速度大小。

18．如图所示，倾角的光滑斜面下端有一长的水平传送带，其以的速度顺时针运行。一质量的物体（可视为质点）从高处的O点由静止沿斜面下滑，物体经过A点时不计其动能损失，物体与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。求：
（1）物体经过A点的动能；
（2）物体从O点到A点所经历的时间；
（3）物体与传送带因摩擦而产生的热量。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D D B D D B D BC
题号 11 12
答案 ABD BC
13．(1)B
(2)D
(3)CD
(4)
14．(1)ABD
(2)BC
(3) 3.65 3.97
(4)P
15．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)行星表面的重力加速度为
(2)飞船在行星表面做圆周运动，万有引力等于向心力，则有
行星的密度
联立解得
(3) 飞船在行星表面做圆周运动，重力加速度等于向心加速度
解得行星的半径为
16．(1)3J
(2)5m/s
(3)12N
【详解】（1）由机械能守恒定律可知，小球经过点时的动能
（2）由A到C由动能定理
解得
（3）在C点时由牛顿第二定律
解得
FN=12N
根据牛顿第三定律可知小球经过最低点时对轨道的压力
FN＇=FN=12N
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）A环从静止下落到最低点的过程中重力做的功为
（2）由几何关系可得，当A环下落至最低点时滑轮左边绳长为
B上升高度为
对A、B组成的系统由机械能守恒得
解得
（3）当A环下落L时，B上升高度为
此时B的速度为
根据系统机械能守恒定律有
联立解得
18．（1）64J；（2）1.6s；（3）132J
【详解】（1）释放到A点过程有
解得
（2）物体在光滑斜面有
O到A的距离为
O到A有
解得
（3）设物体滑到距离A点x处时速度为零，有
解得
其在传送带上有
其在传送带上运动时间为，有
物体从O到A有
该时间内传送带的位移为
物体与传送带的相对位移为
摩擦产生的热为