广西玉林市五校2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版）

这是一份广西玉林市五校2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体不可能做( )
A. 匀加速直线运动B. 匀减速直线运动
C. 匀变速曲线运动D. 变加速曲线运动
【答案】D
【解析】A．若撤去的恒力与初速度方向相反，则合力的方向与初速度方向相同，物体做匀加速直线运动，故A正确；
B．若撤去的恒力做与初速度方向相同，则合力的方向与初速度方向相反，物体做匀减速直线运动，故B正确；
C．若撤去的恒力与初速度方向不在同一条直线上，则合力的方向与速度方向不在同一条直线上，物体做匀变速曲线运动，故C正确；
D．物体撤去恒力后，合力恒定，加速度不变，所以不可能做变加速曲线运动，故D错误。
本题选不可能，故选D。
2. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知：船在静水中行驶的速度为v1 ，水流速度为 v2，河宽为d。则下列判断正确的是（ ）
A. 船渡河时间为
B. 船渡河时间为
C. 船渡河过程被冲到下游的距离为
D. 船渡河过程被冲到下游的距离为
【答案】C
【解析】AB．船渡河时间为
选项AB错误；
CD．船渡河过程被冲到下游的距离为
选项C正确，D错误；
故选C。
3. 如图所示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中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B. 图b中增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
【答案】B
【解析】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力
处于超重状态，故A错误；
B．设绳长为L，绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由
结合，得
两物体高度一致，则它们角速度大小相等，故B正确；
C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误；
D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。
故选B
4. 2023年3月26日记者从中国石油大庆油田获悉，大庆油田累计生产原油突破25亿吨．已知地球的质量为M，半径为R（地球视为质量分布均匀的球体，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零），引力常量为G，假如大庆油田的某油井向地心挖掘的深度为（k为常数），则井底一个质量为m的挖井工人与地球之间的万有引力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设地球密度为，将地球分别看作半径为的球（质量设为）和厚度为的球壳．由于质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，即球壳对井底工人的引力为零，则井底工人和地球之间的万有引力为
根据球体质量与体积的关系可知
联立可得
故选A。
5. 关于天体的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心
B. 火星的公转周期比地球的公转周期大
C. 行星轨道的半长轴的三次方与自转周期的二次方的比值是一个常数
D. 行星在椭圆轨道上运动的速率是不变的
【答案】B
【解析】A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，故A错误；
B．由于火星的轨道半径比地球的轨道半径大，根据开普勒第三定律可得火星的公转周期比地球的公转周期大，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可得，行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常数，故C错误；
D．行星在椭圆轨道上运动的速率是变化的，近日点的速度最大，远日点的速度最小，故D错误。
故选B。
6. 将轻质弹簧一端固定在地球某处的水平地面上，在某高度处由静止释放一个小球，小球落在竖直弹簧上，小球速度最大时弹簧的压缩量为。假设把该弹簧固定在火星某处的水平地面上，将同一小球由同一高度处释放，小球速度最大时弹簧压缩量为。已知火星质量约为地球质量的，直径约为地球直径的，不考虑星球自转带来的影响，则：约为（ ）
A. 2：5B. 1：1C. 5：4D. 5：2
【答案】D
【解析】设地球表面的重力加速度为g，火星表面的重力加速度为，在星球表面有
解得
小球速度最大时受力平衡，根据平衡条件有
解得
故选D。
7. 如图所示，A、B为同一平面内均沿顺时针方向绕行的两颗卫星。某时刻两卫星的连线与A卫星的轨道相切，已知A、B卫星的运行周期分别为、，A、B卫星的运行半径分别为，则（ ）
A. TA:TB=1:4
B. 经时间两卫星距离最近
C. 卫星A的角速度小于卫星B的角速度
D. 卫星A的向心力大于卫星B的向心力
【答案】B
【解析】A．根据开普勒第三定律有
得
故错误：
B．设图示时刻两卫星与地球球心的连线夹角为，则
得
设由图示时刻经时间两卫星相距最近，则
得
故B正确。
C．根据万用引力提供向心力有
得
即卫星的角速度大于卫星的角速度，故C错误；
D．根据万有引力定律有
因两卫星的质量关系未知，所以无法比较卫星的向心力与卫星的向心力的大小，故D错误；
故选B。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 质量为4kg的物体置于水平面上，受水平拉力作用沿水平面做匀变速直线运动，拉力作用2s后撤去，物体运动的v-t图像如图所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中错误的是（ ）
A. 0~2s内物体的位移为15m
B. 拉力F做功380J
C. 摩擦力对物体做功-350J
D. 合力对物体做功50J
【答案】BD
【解析】根据v-t图像的斜率表示加速度，可知物体加速和减速阶段的加速度大小分别为，
根据牛顿第二定律可得，，
联立解得，
A．根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知物体加速和减速阶段的位移大小分别为
，，故A正确，不符合题意；
B．拉力F对物体做功为，故B错误，符合题意；
C．摩擦力对物体做功为，故C正确，不符合题意；
D．合力对物体做功为，故D错误，符合题意。
故选BD。
9. 质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的图像如图所示，设汽车受到的阻力f保持不变，则（ ）
A. 的过程中，汽车加速度不变
B. 的过程中，汽车做匀加速运动
C. 汽车在运动过程中输出功率保持不变
D. 该过程中汽车的最大输出功率等于
【答案】AD
【解析】A．的过程中，汽车的牵引力不变，阻力不变，由
可知加速度不变，故A正确；
B．的过程中，汽车的牵引力逐渐减小，阻力不变，加速度逐渐减小，故B错误；
C．的过程中，汽车的牵引力不变，速度逐渐增大，由
可知，汽车的输出功率增大，故C错误；
D．由图可知，汽车在速度为v1时达到最大功率，之后以恒定的功率运动，所以
故D正确。
故选AD。
10. 质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 克服摩擦力做的功为
C. 物体再前进便停止
D. 要使物体前进总距离为2d，其初速度应为
【答案】CD
【解析】AB．根据动能定理
即克服摩擦力做功为，根据
解得
AB错误；
C．根据动能定理
解得
C正确；
D．根据动能定理
解得
D正确。
故选CD。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：
（1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，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：如图乙所示的实验：
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与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明
A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动
B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C. 不能说明上述规律中的任何一条
D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
（2）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，g=10m/s2。则：
①小球平抛运动的初速度为 _____m/s。
②小球运动到b点的速度为 _________m/s。
【答案】（1）AB （2）①. 2 ②. 2.5
【解析】
【小问1解析】
甲实验中AB球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；乙实验中球1落到水平木板上击中球2说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。
故选AB。
【小问2解析】
①在竖直方向上Δy＝gt2
解得ts＝0.1s
小球平抛运动的初速度v0m/s＝2m/s
②b点在竖直方向上的分速度vbym/s＝1.5m/s
小球运动到b点的速度为vm/s＝2.5m/s
12. “天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2（），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。
（1）金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符号表示）
（2）仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1、t2的数据，为了更直观地得出结论，同学们绘制出如图乙所示的图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与________（填“v”“v2”或“”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量m=________（用k、d表示）。
【答案】（1） （2） v2
【解析】
【小问1解析】
金属块做圆周运动的线速度大小
由，
解得
【小问2解析】
由前面的分析可知、
结合题中图像可得出结论，做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与v2成正比；
结合向心力表达式
可知
可得
解得
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 假设未来的人类登上某一地外行星。一个人在距离该行星表面h高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过t时间后回到星球表面，已知该行星的半径为R，万有引力常量为G，求∶
（1）该行星表面的重力加速度大小；
（2）该行星的平均密度；
（3）如果将来要在这颗行星上发射环绕卫星，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）一个人在距离该行星表面h高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过t时间后回到星球表面，则小球做平抛运动，竖直方向有
解得该行星表面的重力加速度大小为
（2）在这个星球表面上的物体受到的重力可以视为万有引力，设这个星球的质量为M，有
解得
星球体积为
由密度公式得
（3）根据
得星球的第一宇宙速度为
14. 如图所示，质量为M的支架（包括底座）静置于水平地面上，长为l且不可伸长的轻绳一端固定在支架上端O点，另一端连接质量为m的小球，小球恰好能在竖直面内完成圆周运动。已知在小球转动过程中支架（包括底座）始终保持静止，重力加速度为g，求
（1）轻绳水平时小球的速度大小v；
（2）小球转动过程中支架（包括底座）对地面压力的最大值N；
（3）请说明小球从最低点运动到最高点过程中，支架（包括底座）对地面压力大小的变化情况（仅说明变化情况，不需要论证）。
【答案】（1） （2）
（3）支架对地面的压力先减小后增大
【解析】
【小问1解析】
在最高点
从最高点转到水平位置时，根据机械能守恒
可知轻绳水平时小球的速度大小
【小问2解析】
当小球转到最低点时，支架对地面压力的最大，根据机械能守恒
根据牛顿第二定律
解得绳子拉力
对支架进行受力分析，并根据牛顿第三定律可知对地面的最大压力
【小问3解析】
小球从最低点运动到最高点过程中，支架对地面的压力先减小后增大。
15. 竖直平面内有一半径为1m、圆心角为的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至 C点，再经运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求：
（1）滑块到达B点时对轨道的压力大小；
（2）与C之间的距离；
【答案】（1） （2）076m
【解析】
【小问1解析】
对滑块从A到B的过程，由机械能守恒定律可得
在B点，根据牛顿第二定律及向心力公式可得
联立求得
根据牛顿第三定律，滑块到达 B点时对轨道的压力大小为3N
【小问2解析】
对滑块从A到C的过程，根据机械能守恒定律可得
滑块从C开始上滑过程，根据牛顿第二定律可得
故滑块从C开始上滑至最高点过程的时间
上滑最大距离
因
故滑块在内，先沿直轨道从 C开始上滑至最高点后又继续下滑，下滑过程加速度
位移
故E点距离C点