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)

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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)
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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
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