安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高一下学期期中素质测试物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高一下学期期中素质测试物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 657.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-07 22:04:06 | ||
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文档简介
马鞍山市第二中学2024-2025学年高一下学期期中素质测试物理试卷
一、单选题
1．下面说法中正确的是（ ）
A．物体做匀速率曲线运动时加速度等于零
B．当物体受到的合外力为零时，物体仍然可以做曲线运动
C．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同
D．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同
2．如图，小船S要过河，处为小船的正对岸位置，河宽，水流速度，小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是（ ）
A．小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B．小船过河的最短时间为
C．若水流速度变大，小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D．若水流速度变大，小船过河的最短时间一定变长
3．如图所示，这是地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中对应的四个节气，春分、秋分时太阳光直射赤道，夏至时太阳光直射北回归线。下列说法正确的是（ ）
A．夏至时地球的公转速度最大
B．从春分到秋分的时间小于半年
C．图中相邻两个节气间隔的时间相等
D．春分和秋分时地球绕太阳运动的加速度大小相等
4．如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球静止卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列关于四颗卫星的说法正确的是（ ）
A．a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B．a卫星的向心加速度等于b卫星的向心加速度
C．b、c卫星轨道半径的三次方与运行周期平方之比相等
D．b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
5．要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为（ ）
A．（-1） B．（+1） C．mga D．
6．新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，t1时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，t2时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力大小不变，则此过程中汽车的加速度a、速度v、牵引力F、功率P随时间t的变化规律正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为的光滑斜面以初速度滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地，下列说法正确的是（ ）
A．两球重力做的功不相等
B．两球重力的平均功率相同
C．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
D．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
8．如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为，连杆AB长为，当OB杆以角速度逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为，AB杆与OB杆的夹角为。在滑块A从右向左滑动过程中（ ）
A．滑块A先匀加速后匀减速
B．当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为
C．当OB水平时，滑块的速度大小为
D．当时，滑块的速度大小为
二、多选题
9．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上
B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用
C．图c中若A、B均相对圆盘静止，所在圆周半径，质量，则A、B所受摩擦力
D．图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
10．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在大小相等的恒力、的作用下（、与水平面的夹角均为），在水平面上移动相同的距离l，则（ ）
A．和对两物体做的功相同
B．摩擦力对两物体做的功不同
C．支持力对两物体做的功相同
D．合外力对两物体做的功相同
三、实验题
11．用下图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m，角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)该实验用到的物理方法是__________；
A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．理想实验法
(2)在探究向心力的大小F与半径r关系时，要保持不变的是__________；
A．和r B．和m C．m和r D．m和F
(3)若图中两个小球质量相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1∶9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。
A．1∶9 B．9∶1 C．1∶3 D．3∶1
12．某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。
(1)图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、 （填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。
(2)用图乙装置做实验时， （填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。
(3)利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为 ，小铁球经过点时的速度大小为 。
四、解答题
13．若已知火星半径为R，2021年2月，我国“天问一号”最初在距火星表面高为2R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）火星的密度。
14．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得较高速度后从 A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度为v=20m/s，山坡看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1） 运动员在空中的飞行时间；
（2） 落到斜面上时的位移大小。
（3） 运动员在飞行过程中距离斜坡的最远距离。
15．如图所示，某装置处于竖直平面内，该装置由固定在地面上倾角的直轨道AB、内壁光滑的螺旋圆形轨道BCDE，水平直轨道EF和传送带FG组成，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道半径，与倾斜直轨道AB相切于B点，与水平轨道EF相切于E点。EF长度，传送带长度。现将质量的小滑块从倾斜轨道AB上高度为h处由静止释放，滑块恰好能通过圆轨道最高点D，滑块与AB段、EF段的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力，重力加速度，，。求：
(1)滑块在圆轨道最高点的速度大小；
(2)滑块的释放点高度h；
(3)滑块最终停在距E多远处。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D C A C B B AD ABC
11．(1)A
(2)B
(3)D
【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的控制变量法。
故选A。
（2）[2]根据F=mω2r
可知，在探究向心力的大小F与半径r关系时，要保持不变的是和m。
故选B。
（3）[3]若两个钢球质量m和运动半径r相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:9，根据F=mω2r
可知两轮的角速度之比为1:3，根据v=ωR
可知，因为变速轮塔1和变速轮塔2是皮带传动，边缘线速度相等，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为3:1。
故选D。
12．(1) 不需要 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
(2)需要
(3) 0.2 2.5
【详解】（1）[1]实验时只需要确保小铁球、从轨道、下端滑出时的速度相同，不需要确保轨道表面光滑。
[2]小铁球在光滑水平面上做匀速直线运动，小铁球在空中做平抛运动，两球相碰，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
（2）实验时需要确保每次都从同一位置由静止释放小铁球，才能使小铁球从斜槽末端以相同大小的初速度水平抛出。
（3）[1]由平抛运动的特点可知，小铁球从点到点的时间与从点到点的时间相等，因此有
解得
小铁球从点运动到点的时间
小铁球经过点时水平方向上的分速度大小
竖直方向上的分速度大小
因此小球经过点时的速度大小
13．（1）；（2）
【详解】（1）对 “天问一号”有
不考虑火星自转，在火星表面有
解得
（2）火星的密度为
火星的体积有
结合之前的分析，解得
14．（1）3s；（2）75m；（3）9m
【详解】（1）运动员做平抛运动，则
解得运动员在空中的飞行时间
（2）落到斜面上时的位移大小
（3）当运动员速度方向与斜坡平行时，运动员距离斜坡的距离最远，如图
由平抛运动知识可得，设运动员经过时间时速度与斜坡平行，有
可得
此时水平位移为
根据平抛运动结论，此时速度方向的反向延长线交此时水平位移的中点，故运动员在飞行过程中距离斜坡的最远距离为
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）滑块恰好经过圆形轨道最高点D，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）设滑块静止释放点到B点的距离为L，由静止释放点到D点，由动能定理得
解得
根据几何关系
解得
（3）设滑块滑到F点时的速度为，由D到F点，由动能定理得
解得
设滑块在传送带上向右运动时速度减为0，由动能定理得
解得
此后，滑块反向加速到F点时速度为，由动能定理得
即，设滑块最终停在距E点x处，由动能定理得
解得
一、单选题
1．下面说法中正确的是（ ）
A．物体做匀速率曲线运动时加速度等于零
B．当物体受到的合外力为零时，物体仍然可以做曲线运动
C．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同
D．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同
2．如图，小船S要过河，处为小船的正对岸位置，河宽，水流速度，小船在静水中划行的速度。下列说法中正确的是（ ）
A．小船到达河对岸位置离点的最小距离为
B．小船过河的最短时间为
C．若水流速度变大，小船到达河对岸位置离点的最小距离一定变大
D．若水流速度变大，小船过河的最短时间一定变长
3．如图所示，这是地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中对应的四个节气，春分、秋分时太阳光直射赤道，夏至时太阳光直射北回归线。下列说法正确的是（ ）
A．夏至时地球的公转速度最大
B．从春分到秋分的时间小于半年
C．图中相邻两个节气间隔的时间相等
D．春分和秋分时地球绕太阳运动的加速度大小相等
4．如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球静止卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列关于四颗卫星的说法正确的是（ ）
A．a卫星的向心加速度等于重力加速度g
B．a卫星的向心加速度等于b卫星的向心加速度
C．b、c卫星轨道半径的三次方与运行周期平方之比相等
D．b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积
5．要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为（ ）
A．（-1） B．（+1） C．mga D．
6．新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，t1时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，t2时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力大小不变，则此过程中汽车的加速度a、速度v、牵引力F、功率P随时间t的变化规律正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为的光滑斜面以初速度滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下，结果两球同时落地，下列说法正确的是（ ）
A．两球重力做的功不相等
B．两球重力的平均功率相同
C．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
D．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
8．如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为，连杆AB长为，当OB杆以角速度逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为，AB杆与OB杆的夹角为。在滑块A从右向左滑动过程中（ ）
A．滑块A先匀加速后匀减速
B．当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为
C．当OB水平时，滑块的速度大小为
D．当时，滑块的速度大小为
二、多选题
9．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上
B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用
C．图c中若A、B均相对圆盘静止，所在圆周半径，质量，则A、B所受摩擦力
D．图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
10．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在大小相等的恒力、的作用下（、与水平面的夹角均为），在水平面上移动相同的距离l，则（ ）
A．和对两物体做的功相同
B．摩擦力对两物体做的功不同
C．支持力对两物体做的功相同
D．合外力对两物体做的功相同
三、实验题
11．用下图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m，角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)该实验用到的物理方法是__________；
A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．理想实验法
(2)在探究向心力的大小F与半径r关系时，要保持不变的是__________；
A．和r B．和m C．m和r D．m和F
(3)若图中两个小球质量相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1∶9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。
A．1∶9 B．9∶1 C．1∶3 D．3∶1
12．某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。
(1)图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、 （填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。
(2)用图乙装置做实验时， （填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。
(3)利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为 ，小铁球经过点时的速度大小为 。
四、解答题
13．若已知火星半径为R，2021年2月，我国“天问一号”最初在距火星表面高为2R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）火星的密度。
14．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得较高速度后从 A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度为v=20m/s，山坡看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1） 运动员在空中的飞行时间；
（2） 落到斜面上时的位移大小。
（3） 运动员在飞行过程中距离斜坡的最远距离。
15．如图所示，某装置处于竖直平面内，该装置由固定在地面上倾角的直轨道AB、内壁光滑的螺旋圆形轨道BCDE，水平直轨道EF和传送带FG组成，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道半径，与倾斜直轨道AB相切于B点，与水平轨道EF相切于E点。EF长度，传送带长度。现将质量的小滑块从倾斜轨道AB上高度为h处由静止释放，滑块恰好能通过圆轨道最高点D，滑块与AB段、EF段的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力，重力加速度，，。求：
(1)滑块在圆轨道最高点的速度大小；
(2)滑块的释放点高度h；
(3)滑块最终停在距E多远处。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D C A C B B AD ABC
11．(1)A
(2)B
(3)D
【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的控制变量法。
故选A。
（2）[2]根据F=mω2r
可知，在探究向心力的大小F与半径r关系时，要保持不变的是和m。
故选B。
（3）[3]若两个钢球质量m和运动半径r相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:9，根据F=mω2r
可知两轮的角速度之比为1:3，根据v=ωR
可知，因为变速轮塔1和变速轮塔2是皮带传动，边缘线速度相等，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为3:1。
故选D。
12．(1) 不需要 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
(2)需要
(3) 0.2 2.5
【详解】（1）[1]实验时只需要确保小铁球、从轨道、下端滑出时的速度相同，不需要确保轨道表面光滑。
[2]小铁球在光滑水平面上做匀速直线运动，小铁球在空中做平抛运动，两球相碰，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
（2）实验时需要确保每次都从同一位置由静止释放小铁球，才能使小铁球从斜槽末端以相同大小的初速度水平抛出。
（3）[1]由平抛运动的特点可知，小铁球从点到点的时间与从点到点的时间相等，因此有
解得
小铁球从点运动到点的时间
小铁球经过点时水平方向上的分速度大小
竖直方向上的分速度大小
因此小球经过点时的速度大小
13．（1）；（2）
【详解】（1）对 “天问一号”有
不考虑火星自转，在火星表面有
解得
（2）火星的密度为
火星的体积有
结合之前的分析，解得
14．（1）3s；（2）75m；（3）9m
【详解】（1）运动员做平抛运动，则
解得运动员在空中的飞行时间
（2）落到斜面上时的位移大小
（3）当运动员速度方向与斜坡平行时，运动员距离斜坡的距离最远，如图
由平抛运动知识可得，设运动员经过时间时速度与斜坡平行，有
可得
此时水平位移为
根据平抛运动结论，此时速度方向的反向延长线交此时水平位移的中点，故运动员在飞行过程中距离斜坡的最远距离为
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）滑块恰好经过圆形轨道最高点D，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）设滑块静止释放点到B点的距离为L，由静止释放点到D点，由动能定理得
解得
根据几何关系
解得
（3）设滑块滑到F点时的速度为，由D到F点，由动能定理得
解得
设滑块在传送带上向右运动时速度减为0，由动能定理得
解得
此后，滑块反向加速到F点时速度为，由动能定理得
即，设滑块最终停在距E点x处，由动能定理得
解得
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