天津市建华中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

这是一份天津市建华中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
温馨提示：本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间共60分钟。祝同学们考试顺利！
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)
1.小金属球质量为m、用长L的轻悬线固定于0点，在0点的正下方L₂处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放小金属球，当悬线碰到钉子的瞬间(设线没有断)，则：
A.小球的角速度不变
B.小球的线速度突然减小
C.小球的向心加速度突然增大
D.悬线的张力突然减小
2.下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是：
A：图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B.图乙中，滚筒洗衣机在脱水时，衣物在最高点时的脱水效果比最低点好
C图丙中，当火车转弯速度过大时，火车外侧车轮的轮缘会挤压内轨
D.图丁中，汽车在经过颠簸路面时，相比于最高点A，汽车在最低点B更容易发生爆胎
3.下表为地球与火星的数据比较表，地球与火星绕太阳的运动视做圆周运动，根据表中信息，下列说法正确的是：
A.地球公转的线速度大于火星公转的线速度
B.地球公转的向心加速度小于火星公转的向心加速度
C 地球的自转角速度小于火星的自转角速度
D.地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度
4.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，
运动员对足球的平均作用力为F，足球在空中达到的最
高点高度为h，在最高点时的速度为 v，在整个运动过
程中轨迹的长度为s，不计空气阻力，重力加速度为g。
下列说法正确的是：
A.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能减少了mgℎ
B.运动员对足球做的取为Fs
C.运动员对足球做功为 12mv2
B.运动员将足球踢出的瞬间，足球的动能为 mgℎ+12mv2
5.如图所示，a为固定在赤道上跟随地球自转的物体，b、c、d是三颗在地球赤道上空做匀速圆周运动的卫星，已知b卫星轨道半径约为地球半径，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，且各卫星排列位置如图所示，则下列说法正确的是：
A.物体a的线速度大于卫星c的线速度
B.卫星d的周期一定小于地球自转周期
C.卫星b的向心加速度小于卫星c向心加速度
D. a、b、c、d四个研究对象中在相同时间内转过的弧长最长的是卫星b
6.如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知飞镖距圆盘的距离为L，且对准圆盘上最高点A水平抛出，初速度为v₀，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，重力加速度为g。若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是：
A.圆盘的半径 R=gL22v02
B.圆盘转动的角速度ω有可能为 3πv0L
C.若圆盘半径为R，则圆盘转动的角速度ω有可能为 v0R
D.飞镖有可能垂直扎在圆盘上
二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分)
7.(多选)2025年蛇年春晚的舞台上， 《秧BOT》节目开场，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作，使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动, 如图所示, 若手绢上有质量不相等的两质点A、B,mA=2mB,OB=2OA。则：
A.质点A、B的线速度比为1： 2
B.质点A、B的周期比为1: 2
C.质点A、B受到的合外力之比为1：2
D.质点A、B的动能之比为1：2
8.(多选)已知万有引力常量为G，利用下列数据可以计算出地球质量的是：
A.地球半径R和地球表面的重力加速度g
B.某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度ω
C.某卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度ω和线速度 v
D.地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r
9.(多选)2024年3月，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号
直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月
点为P、远月点为A的捕获轨道后开始绕月运行，经过多次
轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点为P、远月点为B的环
月轨道。则鹊桥二号：
A.在环月轨道上，卫星在B点的线速度大于在 P 点的线速度
B.在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期
C.在捕获轨道上经过P点时的线速度大于在环月轨道上经过P 点时的线速度
D.在捕获轨道上经过P点时的加速度大于在环月轨道上经过P点时的加速度
10.(多选)如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同
大小的初速度 v₀分别水平抛出和竖直向上抛出，忽略空气阻力，
下列说法正确的是：
A A、B在运动过程中A的重力所做的功小于B的重力所做的功
B. A、B在运动过程中A 的重力的平均功率大于B的重力的平均功率
C.在落地瞬间A、B的动能相等
D.在落地瞬间，A、B重力的瞬时功率相等
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、填空题(本大题共2小题，每小题6分，共12分)
11.如图所示， “天舟”与“天宫”对接后的组合体沿圆形轨道运行。经过时间t，组合体绕地球转过的角度为θ(弧度)，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转。
求：(1)组合体运动的角速度ω= 角速度的国际单位为 。
(2)若认为卫星的周期T已知，则地球的质量M= ；组合体所在圆轨道离地面高度H= 。 (M、H均用G、R、g、T表示)
12.探究尚心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力套筒下降，从而露出套筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1: 2: 1。
(1)在这个实验中，利用了 来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系；
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.理想模型法
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同小球，分别放在挡板C与 (填“挡板A”或“挡板B”)处，同时选择半径 (填“相同”或“不同”)的两个塔轮；
(3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的转动半径是短槽中小球的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为 。
四、解答题(本大题共3 小题，共48分)
13.(14分)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心0的对称轴00'重合，转台可以一定角速度匀速转动。Q点为转台边缘的一点，Q点与转轴的距离也为R。P点为陶罐内的一点，P点和O点的连线与OO'之间的夹角为θ，重力加速度为g。
(1)若将一质量为m的小物块放置于转台边缘的Q点，小物块随转台一起做匀速圆周运动，已知物块与转台间的动摩擦因数为μ，且认为滑动摩擦力等于最大静摩擦。要使物块和转台之间不产生相对滑动，求转台转动的最大角速度ω₁;
(2)若将一质量为m的小物块放入陶罐内 P点，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，则：
①画出小物块在P 点的受力分析图；
②判断小物块在图示位置的加速度的方向；(若加速度沿水平或竖直方向请明确说明，若加速度倾斜请具体描述加速度的方向)
③求此时陶罐对小球的支持力 FN和此时转台转动的角速度ω₂。
14. (16分)如图，一自行车骑行者和车的总质量为m=60kg从距离水平路面高为h=1.25m
的斜坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的B点时速度大小
为v=4m/s，之后人立即以恒定的功率蹬车，人的输出功率P=180W，从B运动到C所用时间
t=25s，到达C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力的
0.05倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度 g=10m/s2, 求：
(1)A到B过程中阻力对车所做的功 Wf；
(2)车的最大速度vm；
(3) B、C之间的距离s。
15. (18分)如图所示为一款轨道车玩具，小车内装有发条，在发条的作用下可对小车施加弹力使小车加速运动。梁小帅同学将轨道简化为如图所示模型：水平面光滑，竖直平面内固定着两个半径均为R=0.4m的四分之一粗糙圆轨道AB和 BC，圆心连线O₁O₂水平，长为L=3R的薄板 DE置于水平面上，薄板的上表面与水平面等高，薄板的左端D到管道右端C之间的水平面有一宽度为R的深坑。现将质量为m=1kg的小车上上若干圈发条，从P点由静止释放，小车在到达A点前发条已完全释放，且发条所提供的弹力做的功为 Wm=12J,最终小车恰好能通过圆周轨道的最高点C。小车可视为质点，且认为速度的大小不影响阻力做功的大小。
求：
(1)小车运动到A 点时对轨道的压力FA的大小；
(2)小车经过圆周轨道过程中，阻力所做的功Wt；
(3)若改变上发条的圈数，仍从P点由静止释放小车，要求小车在运动过程中能够运动到最高点C且最后能落于平板DE之上，求发条的提供的弹力所做的功W ' 的取值范围。
星球
地球
火星
公转半径
1.5×10⁸km
2.25×10⁸km
自转周期
23 小时56分
24小时 37分
表面温度
15°C
-100°C~0°C
大气主要成分
78%的N₂, 21%的O₂
约95%的CO₂