【物理】山东省聊城市2024-2025学年高一下学期期中试题（解析版）

这是一份【物理】山东省聊城市2024-2025学年高一下学期期中试题（解析版），文件包含20252026学年江苏苏州姑苏区苏州市振华中学校初三上学期期中历史试卷11月试卷版pdf、20252026学年江苏苏州姑苏区苏州市振华中学校初三上学期期中历史试卷11月答案解析版pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共11页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。
2.回答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
4.本试题满分100分。考试用时90分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 自然界中很多物体的运动可以近似看做匀速圆周运动。关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的速度大小始终不变，所以匀速圆周运动是匀速运动
B. 物体的运动轨迹不是直线，所以匀速圆周运动是变速运动
C. 做匀速圆周运动物体的速度方向时刻指向轨迹圆的圆心
D. 做匀速圆周运动物体的加速度大小不变，轨迹切线的方向就是加速度的方向
【答案】B
【解析】A．匀速运动指速度大小和方向都不变，匀速圆周运动速度方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误；
B．匀速圆周运动速度方向不断变化，所以是变速运动，故B正确；
C．做匀速圆周运动物体的速度方向时刻沿轨迹圆的切线方向，不是指向圆心，故C错误；
D．做匀速圆周运动物体的加速度方向指向圆心，不是轨迹切线方向，故D错误。
故选B。
2. 元宵灯会是中国传统民俗活动，图甲所示是某同学利用竹签、红绢、电动机等材料制作的一个旋转“走马灯”，上面用彩灯点缀，旋转起来五彩缤纷。图乙是“走马灯”竖直方向的截面示意图，是匀速旋转的“走马灯”的转轴，A、B是“走马灯”上的两个彩灯，若用、、、分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。下列关系正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】AD．由图可知，A、B同轴转动，角速度相等，即
根据
可得，故AD错误；
B．根据可知，故B错误；
C．根据可知，故C正确。
故选C。
3. 如图甲所示，是游乐场中一种称为“大转盘”的娱乐项目，图乙是a、b、c三位同学正参加娱乐项目的简化示意图。水平转盘由静止开始加速转动，a、b两同学所处位置到圆心距离相等，c同学距离圆心较远，a、c两同学体重相同，b同学最重，三同学和转盘的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. a同学受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. a同学和圆盘发生相对滑动前，受到的摩擦力方向始终指向圆心
C. b同学比a同学相对圆盘先发生滑动
D. c同学比a同学相对圆盘一定先发生滑动
【答案】D
【解析】A．a同学受重力、支持力、摩擦力的作用，向心力为效果力，由摩擦力提供，A错误；
B．水平圆盘由静止开始加速转动，a同学做加速圆周运动，摩擦力沿切线方向的分力使a同学加速，沿半径方向的分力提供向心力，故摩擦力的方向不是始终指向圆心，B错误；
C．发生相对滑动的临界条件
解得
a、b同学距离圆心的距离r相等，故临界角速度相同，他们会同时发生相对滑动，C错误；
D．根据上述分析可知，临界角速度
c同学距离圆心的距离r较大，临界角速度较小，因此在圆盘加速转动的过程中，c同学一定比a同学先发生相对滑动，D正确。
故选D。
4. 如图所示，分别用长度相等的细线将质量相同的1、2两个小球悬挂起来，给两个小球提供不同的水平初速度后，两个小球均在水平面内做匀速圆周运动，形成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，两小球均可视为质点且不计空气阻力。则（ ）
A. 球1的角速度小于球2的角速度
B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力
C. 两个小球的向心力大小相等
D. 球1的线速度大于球2的线速度
【答案】A
【解析】A．设圆锥摆的摆长为，与竖直方向的夹角为，小球的质量均为，根据牛顿第二定律可得
其中
解得
由图可知，，所以，故A正确；
B．小球在竖直方向合力为零，根据平衡条件
解得细线对球的拉力大小为
因为，所以，故B错误；
C．小球所受细线拉力与小球重力的合力提供向心力，则向心力大小为
因为，所以，故C错误；
D．小球的线速度为
因为，且，所以，故D错误。
故选A。
5. 在水平路面上，无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为4m半圆弧BC与半径为3m的半圆弧CD相切于点。小车以最大速率从点驶入路径，到适当位置调整速率运动到点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。小车和水平路面间的动摩擦因数为，小车可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小取。为保证小车不脱离测试路径，小车从到所需最短时间为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】无人配送小车通过圆弧时，摩擦力提供向心力，则有
解得
即
故无人配送车通过圆弧的速率为
所用时间
故选C。
6. 如图所示，某卫星顺时针绕地球运行的轨道为椭圆，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，为椭圆的一个焦点，地球的球心位于点。若由、和椭圆段曲线所围成的面积为，椭圆的总面积为，卫星运行的周期为，则卫星从点运动到点所用的时间为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题可知，卫星的面速度为
卫星从A到C所用时间
故卫星从C到B所用时间
故选A。
7. 北京时间2025年1月7日，实践二十五号卫星发射升空，为超期服役的“北斗三号”G7星注入142公斤推进剂，使后者寿命延长8年。若“北斗三号”G7星在预定轨道做匀速圆周运动的周期为，其轨道半径和地球半径的比值为，引力常量为，则地球的平均密度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设地球的质量为M，“北斗三号”G7星的质量为m，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律则有
解得
故地球的密度为
由题可知
整理可得
故选C。
8. 如图所示，一长为的轻杆，其一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度的大小取，当轻杆转到水平方向时，轻杆对小球的作用力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】轻杆对小球的作用力一方面平衡重力，另一方面提供小球圆周运动的向心力，因此，竖直方向上，则有
水平方向,提供小球圆周运动的向心力，则有
故杆对小球作用力大小为
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 历史上很多科学家通过大量曲折而又闪烁智慧的探索，发现了很多重要的物理定律，建立了很多物理学说。下列叙述符合史实的是（ ）
A. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
B. 卡文迪什首次在实验室中比较准确地测出了引力常量的数值
C. 根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
D. 爱因斯坦的相对论改变了经典时空观，指出了牛顿力学的局限性，相对论的创立表明经典力学已不再适用
【答案】AB
【解析】A．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故A正确，
B．卡文迪什首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，故B正确，
C．海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出海王星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据勒威耶计算出海王星的位置，故C错误；
D．爱因斯坦的相对论改变了经典时空观，指出了牛顿力学的局限性，经典力学在宏观低速范围内符合的较好，并不是不再适用，故D错误。
故选AB。
10. 如图所示，跳台滑雪运动员在一次训练中，从山坡上的点由静止滑下，经圆弧滑道到达倾角为的斜面跳台顶端后，以的速度水平飞出，最终落到斜面跳台上的点。已知点到点的竖直高度，运动员连同装备总质量，重力加速度的大小取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从点运动到点的过程中，重力的瞬时功率逐渐增大
B. 运动员从点运动到点所用的时间为1.5s
C. 运动员从点运动到点重力势能减少了5625J
D. 运动员从点运动到点，重力的平均功率为7500W
【答案】BC
【解析】A．重力的瞬时功率等于重力与速度的竖直方向上分速度的乘积，点由静止开始滑，重力的瞬时功率为0，滑到B点时速度水平，重力的瞬时功率也为为零，故重力的瞬时功率先增加后减小，故A错误；
B．运动员从点运动到点合位移的偏向角等于倾角，根据，，
解得，故B正确；
C．运动员从点运动到点重力势能减少量等于重力做的功，故C正确；
D．运动员从点运动到点，重力的平均功率为，故D错误。
故选 BC。
11. 如图甲所示，在一个闯关游戏中，质量为的选手处于游戏道具的斜面上，斜面的倾角为，选手与斜面间的动摩擦因数为，道具在外力的作用下沿水平方向向右匀速移动一小段距离，选手相对于斜面始终静止。重力加速度为，图乙是该过程的简化示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 重力对选手做功为0
B. 斜面对选手的摩擦力做的功为
C. 斜面对选手的支持力做的功为
D. 斜面对选手做的总功为0
【答案】ACD
【解析】A．选手竖直方向没有移动，故重力对选手做功为0，故A正确；
B．选手处于游戏道具的斜面上，受力平衡，选手受静摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件
斜面对选手的摩擦力做的功为，故B错误；
C．斜面对选手的支持力做的功为，故C正确；
D．斜面对选手的静摩擦力和支持力的合力与重力等大反向，竖直向上，与位移垂直，做的总功为0，故D正确。
故选ACD 。
12. 如图所示，卫星1和卫星2分别在圆轨道和椭圆轨道绕地球运行。圆轨道的半径与椭圆轨道的半长轴相等，两轨道在同一平面内且相交于A、B两点。当卫星2运行到远地点时，卫星1、地心和卫星2正好处于一条直线，两卫星之间的万有引力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 两卫星可能在某时刻相撞
B. 两颗卫星运行过程中经过A点时受到的万有引力相等
C. 此时卫星1的速度大于卫星2的速度
D. 此时卫星1的加速度大于卫星2的加速度
【答案】CD
【解析】A．由开普勒第三定律，可知两卫星周期相等，则不会相撞，故A错误；
B．由于两颗卫星的质量未知，则无法确定经过A点时受到的万有引力是否相等，故B错误；
C．此时对卫星1，有
对卫星2，有
且
联立可得，故C正确；
D．由万有引力公式，再由牛顿第二定律得，可知卫星1离地球更近，则其加速度更大，故D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动。
（1）该同学将斜槽PQ末端调整成水平，背板调整成竖直状态后，为描绘出钢球做平抛运动的轨迹，他进行了如下操作：
A. 将斜槽轨道打磨得尽量光滑，以利于减小钢球与轨道之间的摩擦；
B. 将一张坐标纸和复写纸固定竖直背板上；
C. 取下坐标纸，用平滑曲线把坐标纸上的印迹连接起来；
D. 将钢球从斜槽上某一位置由静止释放，使钢球落到水平挡板MN上；
E. 上下调节挡板MN，多次将钢球从同一位置由静止释放。
请从以上操作中选出必要的步骤，并排序______
（2）对于钢球离开斜槽后做平抛运动的过程，下列说法正确的是
A. 钢球在斜槽上的释放点位置越高，做平抛运动的时间越长
B. 钢球落到挡板MN时的水平位移与平抛运动的初速度有关
C. 钢球落到挡板MN时的水平位移与斜槽末端到挡板MN的竖直高度有关
（3）若该同学取平抛运动的抛出点为坐标原点，建立以水平方向为轴，竖直方向为轴的坐标系，描绘出的轨迹如图乙所示，当地的重力加速度大小取，钢球离开斜槽末端的速度为______。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）BDEC （2）BC （3）1.29
【解析】【小问1解析】
小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，保证小球到斜槽末端的速度相同即可，而斜槽摩擦力的大小，不影响实验，故A不选。其它是必要的步骤，排序为BDEC。
【小问2解析】
A．做平抛运动的钢球，在竖直方向上做自由落体运动
可得
平抛运动的时间由下落高度决定，钢球在斜槽上的释放点位置无关，故A错误；
BC．做平抛运动的钢球，在水平方向上做匀速直线运动
钢球落到挡板MN时的水平位移与平抛运动的初速度和斜槽末端到挡板MN的竖直高度有关，故BC正确；
故选BC。
【小问3解析】
由，在图乙取点代入公式计算可得
14. 某小组想探究小物块做圆周运动的向心力与质量、运动半径和角速度之间的关系，设计了图甲所示的实验装置。图乙为该装置的结构示意图，其顶端为力的传感器，小物块置于标有刻度的横杆的滑槽内，并用一根不可伸长的细线跨过光滑定滑轮与力传感器相连，横杆可绕支点自由转动，支点处的刻度值为0。横杆右侧挡光条的宽度为，挡光条到支点的距离为，挡光条经过光电门时，光电门可记录挡光时间为。
（1）本实验主要采用的物理学研究方法是______。
A. 理想实验法B. 放大法
C. 控制变量法D. 等效替代法
（2）实验中计算小物块转动的角速度的表达式是______（用、和表示）。
（3）若保持小物块的质量和小物块在横杆上的位置坐标不变，使小物块以不同的角速度做匀速圆周运动，记录力传感器示数和光电门的遮光时间，得到多组实验数据，做出的关系图像。若做出的图像为下列选项中的______时，可得出。
A. B.
C.
（4）下列做法可以有效提高实验精度的是______。
A. 小物块的材质密度应适当大些
B. 挡光条的宽度应适当小些
C. 转动横杆的滑槽应当尽可能光滑
D. 应调节挡光条与小物块的左端刻度相互对称
【答案】（1）C （2） （3）C （4）ABC
【解析】
【小问1解析】
本实验主要采用的物理学研究方法是控制变量法，故选C。
小问2解析】
实验中计算小物块转动的角速度
【小问3解析】
根据
则做出的关系图像为过原点的直线时，可得出。
故选C。
【小问4解析】
A．小物块的材质密度应适当大些，可减小误差影响，选项A正确；
B．挡光条的宽度应适当小些，这样得到的角速度更加准确，选项B正确；
C．转动横杆的滑槽应当尽可能光滑，可减小摩擦力对实验的影响，选项C正确；
D．挡光条与小物块同轴转动，不需要调节挡光条与小物块的左端刻度相互对称，选项D错误。
故选ABC。
15. 如图甲为过山车轨道的部分示意图。图乙是过山车车轮的示意图，过山车轨道卡在两组轮组中间，保证车厢不会脱离轨道。一质量为的过山车（可视为质点），出发后经过一段可视为竖直面内的圆轨道完成惊险刺激的“大回环”动作，如图丙所示。过山车经过圆轨道最低点点时的速度为，到达圆轨道顶端的速度为，圆轨道的半径为，重力加速度大小取。求：
（1）过山车在点时受到作用力的大小；
（2）过山车经过点时受到轨道作用力的大小和方向。
【答案】（1） （2），方向竖直向上
【解析】
【小问1解析】
过山车经过点时，由牛顿第二定律
解得
【小问2解析】
假设轨道对过山车的作用力的方向向下，由牛顿第二定律
解得
轨道对过山车作用力方向竖直向上。
16. 很多科幻影片都展现了人类前往地外星球生活的场景，尤其憧憬前往火星建设基地。火星到太阳的距离约为地球到太阳距离的倍，火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，火星的自转周期约为25小时，地球表面两极的重力加速度的大小取。根据以上数据求：
（1）火星表面两极的重力加速度的大小；
（2）一火星年有多少火星天。（结果保留整数）
【答案】（1） （2）天
【解析】
【小问1解析】
假设有一质量为的物体，在地球两极附近
在火星两极附近
联立解得
【小问2解析】
地球绕太阳公转时
火星绕太阳公转时
可得
在地球上
在火星上
代入数据解得天
17. 在某次对新型国产电动汽车的性能测试中，一质量为的汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中段和段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求：
（1）汽车能够达到的最大速度；
（2）汽车匀加速阶段的最大速度；
（3）汽车速度为时的加速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
当汽车达到最大速度时，加速度为0，则
又
解得
【小问2解析】
当汽车匀加速阶段达到最大速度时
由牛顿第二定律得
联立解得
【小问3解析】
当汽车的速度为时，汽车的实际功率已经达到额定功率，有
由牛顿第二定律得
联立解得
18. 如图甲所示，水平面上竖直固定一矩形光滑薄板ABCD，边长为，边长为。AB边上有一点，长为。一可视为质点的小球由点以速度沿平行于的方向第一次水平抛出，最后落在水平面上的点。如图乙所示，将薄板以边为轴旋转，与水平面夹角为时再次固定，将小球第二次从点以速度沿平行于的方向水平抛出，经过边上的点后，落在水平面上。重力加速度的大小取，求：
（1）小球第一次抛出后，点到点的距离；
（2）小球第二次抛出后，到达点时的速度大小；
（3）小球第二次抛出后，小球在点的速度方向和竖直方向夹角的正切值（结果可用根式表示）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
小球第一次抛出后，在竖直面内做平抛运动，则有，
由题可知
联立解得
【小问2解析】
小球第二次抛出后，在斜面上做类平抛运动，根据牛顿第二定律可得
由平抛运动的规律可得，，
根据运动的合成可得
联立解得
【小问3解析】
当小球到达点时，速度可按照如图所示的方式分解
则有，，
由几何知识可得
联立解得