四川省南充市重点高中2024-2025学年高一下学期5月期中考试 物理（含解析）

这是一份四川省南充市重点高中2024-2025学年高一下学期5月期中考试 物理（含解析），共8页。
1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
B. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
C. 牛顿发现了万有引力规律，并且测出了引力常量G
D. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
2.一辆汽车正在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，下面四幅图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
3.运动员把质量是500 g的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10 m，在最高点的速度为20 m/s。估算出运动员踢球时对足球做的功为( )
A． 150 J B．100 J C．50 J D．无法确定
4.如图所示为中国古代的手摇纺车，匀速转动手柄，带动绳轮匀速转动，A、B为绳轮上的两点，A、B两点到转轴O的距离之比为3:1.下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点的周期之比为3:1B. A、B两点的角速度之比为1:3
C. A、B两点的向心加速度大小之比为9:1D. A、B两点的线速度大小之比为3:1
5.如图所示，用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块，滑块沿竖直杆上升，某一时刻，小车的速度大小v0=12m/s，拴在小车上的绳子与水平方向的夹角θ=30∘，拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角α=45∘。则此时滑块竖直上升的速度大小为( )
A. 12m/s B 6 6m/s C. 10m/s D. 10 3m/s
6.避险车道是指在长下坡路段行车道外侧增设的供刹车失灵的车辆驶离正线安全减速的专用车道，如图甲是某高速公路旁建设的避险车道，简化为图乙所示。若质量为m的货车刹车失灵后以速度v0经A点冲上避险车道，运动到B点速度减为0，货车所受摩擦阻力恒定，不计空气阻力。已知A、B两点高度差为h，重力加速度为g，下列关于该货车从A运动到B的过程说法正确的是( )
A. 合外力做的功为12mv02B. 重力做的功为mgh
C. 摩擦阻力做的功为12mv02−mgℎD. 摩擦阻力做的功为mgℎ−12mv02
7.如图所示，质量为m的小球用轻质细线悬挂在天花板上的O1点，使之绕O1正下方、光滑水平桌面上的O2点做匀速圆周运动，已知O1、O2两点间的距离为H，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，细线始终伸直且小球始终未离开桌面．下列说法正确的是（ ）
A. 细线的拉力大小可能为0
B. 当小球的周期等于2πHg时，桌面对小球的支持力刚好为0
C. 当桌面对小球的支持力等于小球重力的一半时，小球的向心加速度大小为2gtanθ
D. 当小球的线速度大小为v时，桌面对小球的支持力大小为mg+mv2Htan2θ
二、多选题：（本大题共3小题，共18分）。
8．新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，在某次新车性能测试过程中，质量为m的新能源汽车以恒定的功率P启动，其速度随时间变化的图像如图所示，经过时间t0，新能源汽车达到最大速度vm，之后新能源汽车匀速行驶，关于该汽车从启动到车速达到最大的过程中，下列说法正确的是( )
A．新能源汽车的位移大于 eq \f(vmt0,2)
B．新能源汽车的加速度越来越大
C．新能源汽车的牵引力做功等于12mvm2
D．新能源汽车克服阻力所做的功为Pt0－12mvm2
9.如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图，轨道Ⅰ是近地圆轨道(可以近似认为，轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等)，轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度一定小于地球第一宇宙速度
B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时，经过P点时加速度大小不相等
C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度
D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少
10.如图，质量分别为4m、3m的小球A、B固定在质量不计的等腰直角支架两端，AO=BO=L，支架可绕着固定点O在竖直平面内无摩擦地转动。现将小球A拉到与O等高处由静止释放，已知重力加速度大小为g，sin37∘=35，下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到最低点时，A的速度为 2gL7
B.小球A运动到最低点的过程中，A球重力的瞬时功率一直变大
C. 小球A运动到最低点的过程中，支架对小球A做的功为27mgL7
D. 运动过程中，小球A的最大速度大小为vm= 47gL
三、实验题：（本大题共2小题，共14分）。
11（6分）.某同学利用向心力演示器做探究向心力大小的表达式的实验，实验装置如图所示。
(1)本实验采用的科学探究方法是 。
A.等效替代法 B.微元法 C.控制变量法 D.放大法
(2)该同学把两个质量相同的小球分别放在长、短槽半径相同的横臂挡板A、C处，依次调整变速塔轮上传动皮带的位置，匀速转动手柄，观察两个弹簧测力套筒露出的标尺，记录数据。根据以上操作分析，该同学探究的实验是向心力大小与 的关系。若将挡板A处的小球放置在挡板B处，同时选择半径 (选填“相同”或“不相同”)的两个塔轮，可验证向心力大小与旋转半径的关系。
12.（8分） 某同学用如图所示装置描绘小球做平拋运动位置的点，获得平抛运动的轨迹，从而研究平抛运动的规律。
（1）对于实验中的一些注意事项，正确的是___________。
A.本实验需要天平测量小球的质量
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从斜槽不同高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接
（2）实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为___________，小球经过b点时的竖直分速度计算式为___________，小球经过d点时的速度计算式为___________。（计算结果均用L和g表示）
四、计算题：（本大题共3小题，共40分）。
13．(10分)我国成功发射了火星探测器“天问一号”，假设“天问一号”贴近火星表面绕其做匀速圆周运动。已知火星的质量为M，半径为R，火星自转周期为T，引力常量为G。
(1)若忽略火星自转影响，求火星表面的重力加速度g。
(2)求“天问一号”贴近火星表面做匀速圆周运动的线速度v。
(3)若发射一颗火星同步卫星，则求火星同步卫星距火星的高度H。
14.（12分）如图所示，质量m=2kg的小球与固定在O点的不可伸长的轻绳相连，绳子最大拉力为25N。小球在水平面内做匀速圆周运动，使小球的速度缓慢增加，当轻绳与竖直方向的夹角为θ时，轻绳恰好断裂，然后小球落地。已知 O点距离地面的竖直高度ℎ=2.4m，轻绳长度l=2m，不计空气阻力及绳断时的能量损失，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求
(1)绳子恰好断裂时小球的线速度的大小;
(2)小球落地时重力的瞬时功率;
(3)O点与小球落地点之间的水平距离d。
15.（18分） 如图，倾角为的斜面体固定在水平面上，一根轻弹簧放在斜面上，弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，弹簧处于原长时上端对应斜面上点。将一个小物块轻放在斜面上，物块静止时位于点，再用沿斜面向下的推力将物块缓慢推至点。已知，弹簧的形变在弹性限度内，弹簧具有的弹性势能为，为弹簧的劲度系数（未知），为弹簧的形变量，重力加速度为，斜面上点以下光滑，点以上粗糙，物块与斜面粗糙部分的动摩擦因数，斜面足够长，现撤去推力，求：
（1）撤去推力的瞬间，物块的加速度大小；
（2）物块第一次向上运动到点时速度的大小；
（3）若物块的质量为，求物块在斜面粗糙部分运动的路程。
27届物理参考答案
11.【答案】(1)C；(2)角速度；相同
12.【答案】 ①. D ②. ③. ④.
13．【答案】解析：(1)万有引力提供重力有G eq \f(Mm,R2) ＝mg
解得忽略火星自转影响，火星表面的重力加速度g＝ eq \f(GM,R2) 。
(2)“天问一号”贴近火星表面做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律G eq \f(Mm,R2) ＝ eq \f(mv2,R)
解得线速度v＝ eq \r(\f(GM,R)) 。
(3)对火星同步卫星，由万有引力提供向心力有
G eq \f(Mm,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(R＋H))2) ＝m eq \f(4π2,T2) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(R＋H))
整理解得H＝ eq \r(3,\f(GMT2,4π2)) －R。
答案：(1) eq \f(GM,R2) (2) eq \r(\f(GM,R)) (3) eq \r(3,\f(GMT2,4π2)) －R
14.【答案】解：(1)有Fcsθ=mg，当θ=37∘时，轻绳恰好断裂，
mgtanθ=mv02lsinθ，解得v0=3m/s。
(2)小球在轻绳断裂前做匀速圆周运动，轻绳断裂后小球做平抛运动，竖直方向有ℎ−lcsθ=12gt2，
解得t=0.4s，
vy=gt，
解得P=mgvy=80W。
(3)轻绳断裂后小球在水平方向位移有x=v0t，
O点与小球落地点之间的水平距离d= x2+(lsinθ)2，
解得d=6 25m。 。
15.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）设物块的质量为，弹簧的劲度系数为，根据平衡条件有
解得
物块在点由静止释放上瞬间，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）物块从到，根据机械能守恒定律可得
解得
（3）由于
可知物块不可能静止在斜面粗糙部分，物块最终将在点下方来回运动，运动到点时速度为零，根据能量守恒有
又
，
联立解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
A
D
B
D
B
AD
AC
AD