新疆维吾尔自治区部分学校2024-2025学年高一下学期7月联考物理试题（解析版）

这是一份新疆维吾尔自治区部分学校2024-2025学年高一下学期7月联考物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容， 无人机送餐服务在深圳试行等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。
1. 在下列运动过程中，研究对象机械能守恒是（ ）
A. 神舟十九号减速下落
B. 滑块在粗糙固定斜面上匀速下滑
C. 运动员在平直跑道上做加速直线运动
D. 铅球空中做平抛运动
【答案】D
【解析】A．神舟十九号减速下落，动能减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误；
B．滑块在粗糙固定斜面上匀速下滑，滑块的动能不变，重力势能减小，机械能减小，故B错误；
C．运动员在平直跑道上做加速直线运动，运动员的动能增加，重力势能不变，则运动员的机械能增加，故C错误；
D．铅球在空中做平抛运动，仅受重力作用，机械能守恒，故D正确。
故选D。
2. 做平抛运动的物体，其物理量一定变化的是（ ）
A. 合力B. 水平分速度
C. 动能D. 加速度
【答案】C
【解析】A．物体做平抛运动，合力等于重力，大小方向均不变，故A错误；
B．物体做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则水平分速度保持不变，故B错误；
C．物体做平抛运动，物体水平方向速度不变，竖直方向速度随时间增加，则合速度大小持续增大，动能随之增大，即动能一定变化，故C正确；
D．物体做平抛运动，加速度为重力加速度，加速度不变，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，A、B为自行车车轮一根辐条上的两质点。当架起该车轮，使车轮匀速转动时，A、B两质点的物理量一定相同的是（ ）
A. 线速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力
【答案】B
【解析】A、B两质点同轴转动，则角速度相同；因两点转动半径不同，则根据v=ωr可知线速度不同；根据an=ω2r可知，向心加速度不同；根据Fn=ma可知，向心力不一定相同。
故选B。
4. 将质量为的网球从某一位置竖直向上抛出，网球上升后又落回抛出点，重力加速度大小为，不计空气阻力，则该过程中网球的重力做的功为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】A
【解析】重力做功仅与初末位置有关。网球最终回到出发点，位移为0，因此重力做的总功为0，故A正确。
故选A。
5. 如图所示，质量相等的两个小球在同一水平线AB上。当一个小球从A点被水平抛出的同时，另一个小球从B点开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC和直线BD为两小球的运动轨迹，两轨迹相交于O点。下列说法正确的是（ ）
A. 从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，两小球速度的变化量相等
B. 两小球运动到O点时的速度大小可能相等
C. 两小球运动到O点时重力做功的瞬时功率不相等
D. 两小球运动到O点时的竖直分速度大小不相等
【答案】A
【解析】A．从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，竖直方向根据
可知两球下落时间相等，根据可知，两小球速度的变化量相等，故A正确；
BD．两小球运动到O点时，根据可知，两小球竖直方向的分速度大小相等，但平抛运动的小球具有一定的水平分速度，所以两小球运动到O点时的速度大小不相等，故BD错误；
C．两小球运动到O点时，根据，由于两小球的质量相等，竖直方向的分速度大小相等，所以重力做功的瞬时功率相等，故C错误。
故选A。
6. 若把地球看作一个巨大的拱形桥，桥的半径就是地球的半径，地球表面上有一辆超级汽车在高速行驶，如图所示。忽略地球自转，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车处于超重状态
B. 汽车的行驶速度越大，汽车对地球表面的压力越大
C. 若汽车的行驶速度达到地球的第一宇宙速度，则汽车对地球表面的压力为0
D. 若汽车的行驶速度达到地球的第三宇宙速度，则汽车将绕地球做圆周运动
【答案】C
【解析】A．汽车做圆周运动，加速度方向向下，可知，汽车处于失重状态，故A错误；
B．对汽车进行分析，根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律有
解得
可知，汽车的行驶速度越大，汽车对地球表面的压力越小，故B错误；
C．第一宇宙速度近似等于近地卫星的环绕速度，则有
解得
可知，若汽车行驶速度达到地球的第一宇宙速度，则汽车对地球表面的压力为0，故C正确；
D．第三宇宙速度指脱离太阳束缚的最小发射速度，可知，若汽车的行驶速度达到地球的第三宇宙速度，则汽车不可能绕地球做圆周运动，故D错误。
故选C。
7. 无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图甲的图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线。
故选C。
8. 如图所示，竖直平面内的一光滑细杆连接在O点处，细杆与竖直方向的夹角为α，杆上套有可视为质点的小球。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴以大小为ω的角速度匀速转动，小球相对于杆静止在某位置，重力加速度大小为g，则小球做圆周运动的半径为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对小球受力分析可知
解得
故选A。
9. 如图所示，圆心分别为O1、O2的圆轨道AB、BC固定在竖直平面内，B点为两个圆轨道的最低点，O1A、O2C水平，且。 将光滑小球从A点由静止释放，则小球第一次经过B点前后瞬间，小球（ ）
A. 速度突然减小B. 角速度突然减小
C. 向心加速度突然增大D. 受到轨道的支持力突然减小
【答案】BD
【解析】小球第一次经过B点时，因水平方向受力为零，可知速度不变，根据
因半径变大，则角速度突然减小；根据
可知向心加速度突然减小；根据
受到轨道的支持力突然减小。
故选BD。
10. 2025 年5月29日，天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射。假设天问二号探测器发射部分阶段如图所示，天问二号探测器从圆轨道的P点变轨进入椭圆轨道，Q点为圆轨道上的另一点，M点是椭圆轨道上的远地点。不计天问二号探测器变轨过程中的质量变化，则天问二号探测器（ ）
A. 在圆轨道上运行的周期大于在椭圆轨道上运行的周期
B. 在椭圆轨道上，经过P点的速率大于经过M点的速率
C. 经过圆轨道上P点时的动能小于经过椭圆轨道上P点时的动能
D. 经过圆轨道上Q点时受到地球的万有引力大于经过椭圆轨道上P点时的万有引力
【答案】BC
【解析】A．根据开普勒第三定律可知，因在圆轨道上运行的轨道半径小于在椭圆轨道上运行的半长轴，可知在圆轨道上运行的周期小于在椭圆轨道上运行的周期，选项A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，在椭圆轨道上，经过近地点P点的速率大于经过远地点M点的速率，选项B正确；
C．从圆轨道到椭圆轨道需要在P点加速，可知经过圆轨道上P点时的动能小于经过椭圆轨道上P点时的动能，选项C正确；
D．根据可知，经过圆轨道上Q点时受到地球的万有引力等于经过椭圆轨道上P点时的万有引力，选项D错误。
故选BC。
11. 某款游戏赛车在平直的轨道上由静止匀加速启动，一段时间后，时刻达到额定功率，继续以该功率行驶，时刻达到最大速度。赛车所受阻力为恒力，则赛车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】时间内，赛车做匀加速运动，则速度均匀增加，牵引力F=ma+Ff
不变，根据P=Fv可知牵引力的功率随时间均匀增加；时间内，赛车功率不变，则根据
可知，随速度增加牵引力F减小，加速度减小；当F=Ff时加速度减为零，此时速度最大。
故选AD。
12. 如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，a点为圆环上的最高点，c点为圆环上的最低点，圆环上的b、d两点与圆心等高。原长为2R的轻弹簧一端固定在d点，另一端与质量为m、可视为质点的小球拴接，小球套在圆环上。小球从a点由静止释放，运动到b点时速度大小为v，小球继续下滑并经过c点。重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过b点时受到圆环的弹力大小为
B. 小球从a点运动到c点的过程中机械能守恒
C. 小球在a点时弹簧的弹性势能为
D. 小球经过c点时的速度大小为
【答案】AC
【解析】A．小球经过b点时弹簧在原长位置，则圆环对小球的弹力充当向心力，则小球受到圆环的弹力大小为，A正确；
B．小球从a点运动到c点的过程弹力先做正功后做负功，则小球的机械能不守恒，B错误；
C．从a到b由能量关系
可得小球在a点时弹簧的弹性势能为，C正确；
D．因ac两点弹簧弹性势能相等，则从a到c由能量关系
解得小球经过c点时的速度大小为，D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
13. “九章”实验小组为探究做圆周运动的物体所需向心力大小与线速度大小的关系，设计了如图甲所示的装置。细线的一端连接固定在悬点O处的力传感器，细线的另一端连接小球，将小球拉至细线偏离竖直方向某一角度（细线伸直）后由静止释放，悬点正下方的光电门可以测量小球通过光电门的挡光时间，力传感器可以显示细线对力传感器的拉力大小。
（1）利用刻度尺和三角尺测小球的直径，测量结果如图乙所示，则小球的直径______cm。
（2）测得小球经过光电门时的遮光时间为t，则小球经过光电门时的速度大小为______（用d、t表示）。
（3）改变小球释放位置，重复多次实验，测出多组小球经过光电门时细线对力传感器的拉力大小F与小球经过光电门时的遮光时间t，绘制出图像，则绘制出的图像可能正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】（1）0.78##0.79##0.80##0.81##0.82 （2） （3）A
【解析】
【小问1解析】
如如图乙所示，则小球的直径
【小问2解析】
小球经过光电门时的速度大小近似等于小球经过光电门时的平均速度，小球经过光电门时的速度大小为
【小问3解析】
设小球球心到悬点的距离为，由牛顿第二定律得
又
得
故图像如图A所示。
故选A。
14. 小章用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
（1）除图甲所示的实验器材外，还必须选用的器材是___________。
A. 直流电源B. 交流电源C. 刻度尺D. 天平
（2）为确保纸带上打出起始点O时重物的速度为0，应在释放重物___________（填“前”或“后”） 接通打点计时器，这样打出来的纸带上起始点O与相邻计时点的间距___________（填“不大于”或“大于”）2mm。（已知打点计时器的打点频率为50 Hz）
（3）小章正确操作完成实验后，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度大小为g，打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m。从纸带上打出O点到纸带上打出B点的过程中，重物重力势能的减少量△Ep=_________，动能的增加量△Ek =_________。（用给定的物理量符号表示）
【答案】（1）BC （2）前 不大于 （3）
【解析】
小问1解析】
AB．打点计时器需交流电源，故A错误，B正确；
C．测纸带点间距需刻度尺，故C正确；
D．根据
整理得
可知m可约去，不需用天平，故D错误。
故选BC。
【小问2解析】
先接通电源，再释放重物，才能保证起始点速度为0；
纸带上起始点O与相邻计时点的时间间隔为0.02s，则距离
因有阻力，实际间距不大于2mm。
【小问3解析】
从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量
打B点时的速度
从打O点到打B点的过程中，动能增加量
15. 如图所示，某同学将飞镖从与靶心O点等高的A点处以速率水平扔出，飞镖击中靶盘上O点正下方的P点。已知飞镖的质量为m，飞镖可视为质点，O、A点间的距离为x，重力加速度大小为g。求：
（1）O、P点间的距离h；
（2）飞镖击中靶盘前瞬间重力做功的瞬时功率P。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
飞镖做平抛运动，水平方向上有
竖直方向上有
解得
【小问2解析】
飞镖击中靶盘前瞬间竖直方向的分速度大小
重力做功的瞬时功率
解得
16. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动，轨道距地球表面的高度为，飞船在时间内运动的路程为，地球的半径为，引力常量为，不计地球自转。求：
（1）神舟二十号载人飞船在轨运行的向心加速度大小；
（2）地球的质量；
（3）地球表面的重力加速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
（1）神舟二十号载人飞船在轨运行的轨道半径为
线速度大小为
又有
联立解得
【小问2解析】
设神舟二十号载人飞船的质量为，则有
解得
【小问3解析】
质量为的物体在地球表面时有
解得
17. 如图所示，水平轻质弹簧左端固定于竖直墙上，右端与质量m=0.5kg的物块（视为质点）接触但不拴接，弹簧原长小于光滑平台OA的长度。在平台的右端有一水平传送带AB，传送带以v=10m/s的恒定速率顺时针转动，粗糙水平面BC与半径R=2.5m的光滑 竖直半圆轨道在C点处相切。用外力将物块压缩弹簧至某位置，由静止释放物块，物块运动到 半圆轨道的最高点D时对轨道的压力大小F=2.2N，物块从D点飞出后落在水平面B点处，物块落至水平面立即静止。已知物块与传送带间、与水平面BC间的动摩擦因数均为，传送带A、B点间的距离与水平面B、C点间的距离相等，取重力加速度大小，不计空气阻力，不考虑物块经过传送带与平台、水平面的连接处时的机械能损失。求：
（1）物块从D点飞出时的速度大小vD；
（2）释放物块时弹簧的弹性势能Ep；
（3）物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量Q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1解析】
物块经过D点时有
由牛顿第三定律有
代入题中数据，联立解得
【小问2解析】
设B、C点间的距离为L，物块从D点飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律有
联立解得
物块从B点运动到D点有
解得
由此可知物块在传送带上一直做匀减速直线运动，物块从释放至运动到B点有
联立解得
【小问3解析】
物块从释放至运动到A点有E，
物块在传送带上运动时有
则
物块相对于传送带的位移
物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量
联立解得