内蒙古自治区呼和浩特市第二中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷（含答案）

内蒙古自治区呼和浩特市第二中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于力、位移和功三个物理量，下列说法正确的是（　　）
A．力、位移和功都是矢量 B．力是矢量，位移和功是标量
C．力和位移是矢量，功是标量 D．位移是矢量，力和功是标量
2．本学年我校高一级部的全体同学参加了有意义的研学活动。如果某同学从位于高处的乌兰夫纪念馆以速率v返回低处的停车场，纪念馆与停车场的高度差为h，该同学的质量为m，重力加速度为g，该过程中这位同学（　　）
A．重力势能增加了mgh
B．重力势能减少了mgh
C．所受重力做功的平均功率为mgv
D．所受重力做功的平均功率为
3．如图，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法正确的是（　　）
A．若v0=0，则小球对管内下壁无压力
B．若v0=，则小球对管内上壁有压力
C．若v0=，则小球对管内下壁没有压力
D．不论v0多大，小球对管内下壁都有压力
4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对内轨有挤压作用
5．2024年4月，神舟十八号载人飞船发射升空，并与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前飞船和空间站的稳定运行轨道简化，如图，轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在两轨道的相切点载人飞船与空间站可实现对接，则（　　）
A．飞船在椭圆轨道I上经过远地点P的速度大于经过近地点Q的速度
B．飞船在椭圆轨道I上稳定运行时机械能不守恒
C．飞船在轨道I的运行周期大于空间站在轨道II的运行周期
D．飞船要想从轨道I变轨至轨道II，需要在P点点火加速
6．万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致性统一起来。用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的质量为m的小物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。在北极沿地轴有个矿井，矿井深度为d，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，下列说法正确的是（　　）
A．在北极地面称量时，弹簧测力计读数为
B．在赤道地面称量时，弹簧测力计读数为
C．在轨道半径为R+h的空间站称量时，弹簧测力计读数为
D．在北极矿井底部称量时，弹簧测力计读数为
7．如图所示，一匀质圆盘绕垂直于盘面的对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离1米处有一小物块随圆盘一起转动，小物块的质量为1kg。圆盘水平放置时，如图1所示，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为rad/s。将盘面与水平面的夹角调整为37°，为使小物块不被圆盘甩出，圆盘的最大角速度为ω，如图2所示。下列关于调整后的判断，正确的有（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）（ ）

A．
B．圆盘以ω转动时，从最高点到最低点，小物块受到的摩擦力先减小后增大
C．圆盘以ω转动到位置∠POQ=60°时，物体受到的摩擦力大小为N
D．圆盘以ω转动到位置∠POQ=120°时，物体受到的摩擦力大小为6N
二、多选题
8．如图所示，质量为的小环A套在光滑竖直细杆上，小环A经由跨过光滑固定轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与质量为的重物B相连。现由静止同时释放A、B，小环A从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知，下列说法正确的是（　　）
A．小环A的机械能增加，重物B的机械能减少
B．当时，小环A与重物B的速度关系为
C．小环A由M到N位置，重物B做减速运动
D．小环A由M到N位置，重物B先超重后失重
9．电动汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车在水平路面上由初速度为开始运动，牵引力与速度的倒数图像，表示最大速度，平行于轴，反向延长过原点。已知阻力恒定，汽车质量为。下列说法正确的是（ ）
A．汽车从到持续的时间为
B．汽车由到过程做匀加速直线运动
C．在此测试过程中汽车最大功率为
D．汽车能够获得的最大速度为
10．如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，使细线刚好拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。已知A的质量为，B、C的质量均为，重力加速度为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好要离开地面。下列说法正确的是（　　）
A．C刚离开地面时，B的加速度为零
B．刚释放A时，B的加速度是
C．斜面倾角为37°
D．A获得最大速度为
三、实验题
11．某物理实验创新小组的几名同学对“研究平抛运动”的实验进行了改进，获得了老师的肯定。他们的实验装置如图所示，实验步骤如下：
①安装好器材，将斜槽轨道的末端调整水平；
②在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板面向槽口且竖直立于槽口附近；
③使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹A；
④将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹B；
⑤将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球还从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，在白纸上留下痕迹C；
⑥测出A、B间的距离，B、C间的距离。
已知当地重力加速度为g，则关于这个实验，回答下列问题：
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是 ；
（2）每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的目的是 ；
（3）小球做平抛运动的初速度 （用x、、、g表示）。
12．某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材中需要的是______（填器材前面的字母）：
A．天平 B．刻度尺 C．秒表
(2)请指出实验装置甲中存在的明显错误： 。
(3)进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应选______（填“A”或“B”）。
A．先接通电源，再释放纸带 B．先释放纸带，再接通电源。
(4)根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示。已测出点1、2、3、4到打出的第一点0的距离分别为、、、，打点计时器的打点周期为。若代入所测数据能满足表达式= ，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。
(5)某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度= m/s （结果保留三位有效数字）。
(6)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
四、解答题
13．北坡公园有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L=5m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r=2m的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，若人与座椅的总质量为50kg，钢绳与竖直方向的夹角为，不计绳子重力，求：
（1）人在转动时的线速度多大？
（2）此时钢绳的拉力多大？
14．“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求：
（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小；
（2）火星的质量；
（3）火星表面的重力加速度的大小。
15．某游戏装置如图所示，倾斜轨道AB、竖直圆轨道和U形收集框EFGH分别通过水平轨道BC和平滑连接，除段粗糙外，其余轨道均光滑。已知AB的最大竖直高度，圆轨道半径，长度，收集框宽度。质量的小滑块从AB的不同高度由静止释放，滑块运动过程中始终没有脱离轨道，最后都能落入收集恇队。假设滑块与轨道间的动摩擦因数，小滑块可视为质点，空气阻力忽略不计，。
（1）求滑块通过圆轨道最高点D时，轨道对它的最大作用力FN；
（2）欲使滑块不脱离轨道且能落入收集框内，求滑块释放的最小高度；
（3）若滑块从最高点滑下，进入收集框后，与收集框的竖直墙壁碰撞最终打到左侧底端的F点，碰撞过程时间极短且无机械能损失，求收集框的竖直高度h。
内蒙古自治区呼和浩特市第二中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C B D D AC AB AC ABD
11． 保证小球飞出时的初速度水平 保证小球每次做平抛运动的初速度相同
12．(1)B
(2)打点计时器接在了直流电源上
(3)A
(4)
(5)9.67
(6)C
13．（1）；（2）
【详解】（1）由题可知座椅到中心轴的距离
代入数据得
对座椅和人分析有
代入数据得
（2）对座椅和人分析得：钢绳的拉力
代入数据得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由线速度定义可得
（2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有
得
（3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
得
15．（1）10N；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）滑块从A运动到D的过程中，由动能定理有
滑块在D点，由牛顿第二定律有
解得轨道对滑块的最大作用力
。
（2）滑块不脱离轨道，在D点，由牛顿第二定律有
滑块运动到D点的过程中，由动能定理有
解得滑块释放的最小高度
因为
所以物块能落入收集框内。
（3）滑块由A点到E点，由动能定理有
滑块飞离E点后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，经一个往返打到收集框左侧时间为t，有
竖直方向做自由落体运动
解得收集框的竖直高度
米