【物理】新疆吐鲁番市2024-2025学年高一下学期期中考试试卷（解析版）

这是一份【物理】新疆吐鲁番市2024-2025学年高一下学期期中考试试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了答题前填写好自己的姓名，请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
（时长75分钟总分100分）
注意事项：
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多个符合题目要求、全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，速度大小一定发生变化
B. 物体在恒力作用下一定做曲线运动
C. 做曲线运动的物体，加速度一定发生变化
D. 物体在恒力作用下可能做曲线运动
【答案】D
【解析】A．做曲线运动的物体，速度方向一定变化，速度大小不一定发生变化，故A错误；
BCD．物体受恒力作用时，如果该力方向与初速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动，且加速度不变；如果该力方向与初速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故BC错误，D正确。
故选D。
2. 在一场公路自行车比赛中，一名运动员正减速向左转通过一转弯处，则下列关于该运动员此刻的运动的加速度与速度的矢量关系图可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】曲线运动合外力指向轨迹凹侧，一名运动员正减速向左转通过一转弯处；
A．根据曲线运动规律可知，运动员减速向右侧转动，故A错误；
B．根据曲线运动规律可知，运动员减速向左侧转动，故B正确；
C．根据曲线运动规律可知，运动员加速向右侧转动，故C错误；
D．根据曲线运动规律可知，运动员加速向左侧转动，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，某商场安装了智能化的电动扶梯。扶梯与水平方向成角，速度大小为v，一乘客乘扶梯上楼，则乘客竖直向上的分速度的大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】乘客站在与水平方向成角的扶梯上，速度大小为v，可以分解为竖直向上和水平向右的两个分速度，乘客竖直向上的分速度的大小是。
故选A。
4. 如图，买买提同学在月光湖乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动。当买买提从最低点a处转动到水平位置d处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 速度一直保持不变
B. 所受合外力的大小逐渐变大
C. 在水平方向的受力大小逐渐变大
D. 在竖直方向上合力大小保持不变
【答案】C
【解析】A．买买提从最低点a处转动到水平位置d处过程中做匀速圆周运动，速度大小一直保持不变，速度方向时刻改变，故A错误；
B．买买提从最低点a处转动到水平位置d处的过程中做匀速圆周运动，所受到的合外力提供向心力，根据，可知所受合外力的大小不变，故B错误；
C．在a点加速度竖直向上，水平方向的合力为零；由最低点a到d的运动过程中，买买提的加速度大小不变，水平方向的加速度逐渐变大，在水平方向的受力大小逐渐变大，故C正确；
D．由最低点a到d的运动过程中，买买提的加速度大小不变，竖直方向的加速度逐渐变小，在竖直方向的受力大小逐渐变小，在d点加速度水平向左，竖直方向的合力为零，故D错误。
故选C。
5. 如图所示小船过河，船头方向与河岸夹角始终保持为。已知：船在静水中行驶的速度为v1=4m/s，水流速度为v2=3m/s，河宽为d=60m。则下列判断正确的是（ ）
A. 若，则渡河时间最短为15秒
B. 若，船的实际位移是90米
C. 若，则船一定可以到达正对岸
D. 水流速度的变化一定会影响小船渡河的时间
【答案】A
【解析】A．若，则渡河时间最短为
故A正确；
B．若，船的实际速度是
若，船的实际位移是
故B错误；
C．船若到达正对岸，设船与上游河岸夹角为，则
则
所以
若，则船一定不可以到达正对岸，故C错误；
D．小船渡河时间
水流速度的变化不会影响小船渡河的时间，的大小影响渡河时间，故D错误。
故选A。
6. 荡秋千是小朋友们最喜欢的游戏之一，如图为一秋千模型，水平横梁与每一根绳间装有力传感器，质量为40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心离系绳子的水平横梁垂直距离为2m。若秋千板摆到最低点时，每一根绳上的拉力显示为450N，忽略板和绳的质量，重力加速度g取，则小孩在此位置运动的速度大小约为（ ）
A. 3.0m/sB. 5.0m/s
C. m/sD. 7.5m/s
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律有
解得
故选B。
7. 在光滑的圆锥漏斗的内壁，两个质量相同的小球A和B，分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，其中小球A的位置在小球B的上方，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. A球的合力大于B球的合力
B. A球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力
C. A球的角速度等于B球的角速度
D. A球的角速度小于B球的角速度
【答案】D
【解析】先对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力，如图所示
A．两球所受合力均为
故A错误；
BCD．对A球根据牛顿第二定律、
对B球根据牛顿第二定律、
结合牛顿第三定律可知，A球对漏斗壁的压力等于B球对漏斗壁的压力；
由于
且
所以A球的角速度小于B球的角速度，故D正确，BC错误。
故选D。
8. 开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列关于开普勒三定律的理解正确的是（ ）
A. 所有行星绕太阳的运动是匀速圆周运动
B. 太阳处在绕它运动的行星轨道的一个焦点上
C. 对任意行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，证明行星运动过程速度大小不变
D. 所有行星轨道半长轴的三次方与周期的平方之比都相同
【答案】BD
【解析】AB．开普勒第一定律指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上，故A错误，B正确；
C．对任意行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，取极短一段时间内，行星与太阳的连线在该段时间内扫过的面积近似为扇形，根据扇形面积公式有
因行星在其轨道的不同位置，距离太阳的距离r不同，行星运动过程速度大小不同，故C错误；
D．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同，故D正确。
故选 BD。
9. 如图是一种新概念自行车， 它没有链条， 共有三个转轮， A、B、C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起， 骑行者踩踏板使轮C动， 轮C驱动轮A转动， 从而使得整个自行车沿路面前行， 轮胎不打滑。下列说法正确的是（ ）
A. 转轮A、C转动方向相同， 转轮A、B转动方向不相同
B. 转轮A、B、C角速度之间的关系是
C. 转轮 A、B、C边缘线速度之间的关系是
D. 转轮A、B、C边缘向心加速度之间的关系是
【答案】BD
【解析】A．由于A、C啮合在一起，转动方向相同，转轮A、B向着同一方向运动，故转动方向相同，故A错误；
BC．自行车运动过程中，前后轮A、B线速度相等，由于A、C啮合在一起，A、C线速度也相等，故转轮A、B、C线速度大小相同，由线速度、角速度与半径关系可得
可知在线速度大小相等的情况下，半径越小角速度越大，结合题图可知，A轮半径最大，C轮半径最小，故
故B正确，C错误；
D．由向心加速度
由于转轮A、B、C线速度大小相同，所以半径越大，向心加速度越小，结合以上分析可知
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道半径为R，小球半径为r，R远大于r，且r略小于管道内径，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过最高点时的最小速度
B. 小球通过最高点时的最小速度
C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力
【答案】AC
【解析】AB．小球在最高点时，由于管道内侧能提供支持力，其通过的速度可以为零，故A正确，B错误；
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球的重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即
因此，外侧管壁对球一定有作用力，此时内侧管壁对球一定无作用力，故C正确；
D．小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁有作用力，故D错误。
故选AC。
二、实验探究题（本题共2小题，共14分，其中11题8分，12题6分，将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。）
11. 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；在如图乙所示的实验中，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平木板平滑连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上时恰好击中球2。
（1）_____（填“甲”或者“乙”）实验说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
（2）甲实验用比较大的力敲击弹性金属片，B球落地点变远，则在空中运动的时间_____（填“变大”“不变”或“变小”）。
（3）乙实验中，小球与斜槽之间有摩擦对研究平抛运动规律的实验_____（“有”或者“没有”）影响。
（4）乙实验中，若水平木板不光滑，对实验结果_____（“有”或者“没有”）影响。
【答案】（1）乙 （2）不变 （3）没有 （4）有
【解析】
【小问1解析】
甲图中小球A做自由落体运动，小球B与小球A同时落地只能说明小球B竖直方向做自由落体；图乙中球1落到水平木板上时，恰好击中球2，说明两球水平方向的运动相同，球2从滑道滑下后水平方向做匀速直线运动，说明球1抛出后水平方向也做匀速直线运动。
【小问2解析】
球B做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由
落地时间由高度决定，与敲击力度无关。
【小问3解析】
图乙中小球与斜槽有摩擦力并不影响实验结论，本实验要研究小球平抛运动，需要保证小球抛出时速度水平，以及两个滑道上的小球在斜面上的同一高度释放，目的是保证离开滑道时的速度相同即可。
【小问4解析】
若乙实验中水平木板不光滑，则小球将在水平木板上做减速运动，而平抛运动的小球在水平方向做匀速运动，对实验结果有影响。
12. 在“研究平抛运动”的实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为L，重力加速度为g，则
（1）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用_____；
A. 实心小铁球B. 空心小铁球
C. 实心小木球D. 以上三种小球都可以
（2）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____；
A. 调节斜槽的末端保持水平
B. 每次释放小球的位置必须不同
C. 每次必须由静止释放小球
D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（3）小球做平抛运动的初速度大小为_____。
【答案】（1）A （2）ACE （3）
【解析】
【小问1解析】
为减小空气阻力对小球运动的影响，阻力和球的重力相比越小，影响就越小；
故选A。
【小问2解析】
A．调节斜槽的末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，故A正确；
B．为保证研究同一平抛运动时的轨迹重合，每次释放小球的位置应该相同，故B错误；
C．每次必须由静止释放小球，这样才能保证小球的初速度相同，故C正确；
D．记录小球位置用的木条（或凹槽）没有必要严格地等距离下降，故D错误；
E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，保证小球在同一竖直面内做平抛运动，故E正确；
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的线将点迹连成曲线，故F错误；
故选ACE。
【小问3解析】
设相邻点迹间的时间为，竖直方向有
解得
水平方向做匀速直线运动，则有
解得
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，g取。已知摩托车的最大速度为20m/s，则
（1）摩托车到达对面所需时间为多少？
（2）摩托车要安全落到对面，壕沟的宽度x不能超过多少？
（3）摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少？
【答案】（1）1s （2）20m （3）
【解析】
【小问1解析】
由题意可知摩托车在竖直方向做自由落体运动，则有，解得摩托车到达对面所需时间为
【小问2解析】
摩托车要安全落到对面，壕沟的宽度x不能超过
【小问3解析】
摩托车落地时竖直分速度大小为
摩托车落到壕沟对面时速度大小为
14. 我国首次载人航天飞行“神舟”五号飞船从中国酒泉卫星发射中心发射升空，从而使我国成为世界上第三个进行载人航天飞行的国家。假设“神舟” 五号飞船绕地球做匀速圆周运动，圆周运动的轨道距地球表面为h，飞船的周期为T，质量为m，地球的半径为R。求：
（1）“神舟”五号飞船绕地球做匀速圆周运动的速率。
（2）“神舟”五号飞船受到地球对它的万有引力。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）“神舟”五号做匀速圆周运动的半径为
匀速圆周运动的速率为
（2）地球对它的万有引力是飞船做匀速圆周运动的向心力，则地球对它的万有引力为
15. 如图所示，质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上，重力加速度为g，转盘绕转轴在水平面内转动，滑块与转盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）如图甲所示，滑块离转轴距离为R，当角速度为多少时，滑块恰好与转盘发生相对滑动。
（2）如图乙所示，改变滑块位置，用一根长为L的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角，当角速度为多少时，滑块恰好与转盘无压力。
（3）接第（2）问，当时，细线恰好断裂，滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少？
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
根据最大静摩擦力等于向心力有
解得
【小问2解析】
滑块恰好与转盘无压力时，滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘的作用力为0，根据牛顿第二定律有
解得
【小问3解析】
当时，滑块已经脱离转盘，设细线与转轴的夹角为，根据牛顿第二定律有
解得
所以
此时滑块距离圆盘的高度为
滑块线速度大小为
细线断裂后小球做平抛运动，根据平抛运动规律有，
则滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为
解得