湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题（Word版附解析），共37页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
命题人：周丽芳 审题人：敬超、肖战生、命题研究中心
时量：75分钟满分:100分
一、单项选择题(本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.在人类文明的长河中，对天体运动的探索始终是一个闪耀着智慧光芒的重要篇章，下列关于这一探索历程的说法中正确的是
A.哥白尼提出了地心说，认为地球静止在宇宙的中心
B.牛顿在前人的基础上，提出了万有引力定律
C.开普勒通过扭秤实验测量出了引力常量
D.天王星是先通过理论计算，后经过实际观测发现的行星，因此被称为“笔尖下发现的行星”
2.关于机械能守恒的叙述，下列说法正确的是
A.做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒
B.做变速直线运动的物体机械能一定不守恒
C.合外力为零时，机械能一定守恒
D.只有重力对物体做功，物体的机械能不一定守恒
3.我国将在2030年前后实施火星采样返回。若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的近火星表面卫星(轨道半径近似等于火星半径)，c为在火星赤道上空的火星同步静止卫星，b、c两卫星的绕行方向相同。下列说法正确的是
A. a、b、c的线速度大小关系为 vaTa=Tc
D. a、b、c的向心加速度大小关系为 ab>ac>aa
4.如图是可爱的毛毛虫外出觅食的示意图，缓慢经过一边长为 L 的等边三角形山丘，已知其身长为3L，总质量为m，重力加速度为g，如图其头部刚到达最高点，假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，则从其头部刚到山顶到头部刚到山丘底端的过程中毛毛虫的重力势能变化量为
A. 12mgLB. 312mgL
C. 36mgLD. 34mgL
5.抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心，臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧苗离手瞬间，通过手指改变秧苗的运动速度，A、B两秧苗(质量相等)在同一位置O点离开手后做不同的抛体运动，其轨迹在空中交于 P 点。下列说法正确的是
A.在 P 点时，秧苗A的重力功率大于秧苗B的重力功率
B.秧苗在最低点 C处，手对秧苗的作用力等于秧苗的重力
C.秧苗A先经过 P点
D.秧苗B初速度水平分量一定小于秧苗A初速度水平分量
6.汽车以恒定加速度启动后，最终以额定功率在平直公路上行驶。汽车所受牵引力与速度倒数的关系如图所示，已知汽车的质量为m=2×10³kg，汽车运动过程中所受阻力恒定，下列说法正确的是
A.汽车的额定功率为160 kW
B.汽车做匀加速直线运动的加速度为 1m/s2
C.汽车匀加速过程中能达到的最大速度为15 m/s
D.汽车做匀加速直线运动的时间为5s
7.如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ，此时细绳刚好拉直绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，下列说法正确的是
A.物块离开转台之前所受摩擦力的方向始终指向转轴
B.至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为μmgLsinθ
C.至转台对物块支持力为零时，转台对物块做的功为 mgLsin2θ2csθ
D.设法使物块的角速度增大到 3g2Lcsθ 时，物块机械能增量为 3mgLsinθ4csθ
二、多项选择题(本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一种户外活动，如图所示为长沙世界之窗内的摩天轮。现有某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A.摩天轮转动过程中，该同学的动能保持不变
B.摩天轮转动过程中，该同学的重力势能一直增加
C.摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒
D.摩天轮转动过程中，该同学受到的合力在不断变化
9.太阳系各行星几乎在同一水平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行至某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。最近的一次木星冲日现象发生在北京时间2026年1月10日。已知地球和各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。地球公转轨道半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，符号“AU”，即1 AU=1天文单位。根据以上信息分析下列选项，其中说法正确的是
A.各地外行星中火星受太阳引力最大
B.木星公转周期超过11年
C.各地外行星中海王星两次冲日的时间间隔最长
D.2027年会再次出现木星冲日现象
10.如图所示，质量均为1kg的两个小球 P、Q分别套在固定于同一竖直面的圆环和杆上，两小球间用长为L=1m不可伸长的轻绳连接，圆环圆心O到杆的垂直距离为0.6m，圆环的半径R=0.2m，不计一切摩擦，重力加速度 g 取 10 m/s²，小球 P 从图示位置由静止释放，则下列说法正确的是
A.小球 P 运动到圆环最低点 B 的过程中，小球 P的机械能增加
B.小球 P 运动到圆环最低点 B 的过程中，小球Q的机械能守恒
C.小球 P运动到圆环最低点 B 时速度太小为 835m/s
D.若小球P运动到圆环最低点 B 时，绳子突然断裂，则小球P可以绕圆环做完整的圆周运动
三、非选择题(本题共5 小题，共57分)
11.(7分)如图是某同学探究向心力与角速度关系的实验装置图。竖直转轴固定在电动机转轴上(未画出)，光滑水平直杆固定在转轴上，能随转轴一起转动。一套在水平直杆上的物块与固定在转轴上的力传感器用细线连接，细线水平伸直，当物块随水平直杆匀速转动时，细线拉力 F的大小可由力传感器测得。遮光杆的宽度为d，到转轴的距离固定为L，遮光杆经过光电门所用时间为△t(挡光时间)，物块与竖直转轴间的距离可调。
(1)某次实验测得遮光杆的挡光时间为△t₀，则物块的角速度ω= (用△t₀、d和L 表示)。
(2)若保持物块到竖直转轴的中心距离为S不变，改变转速测得多组F、△t数据，以F为纵坐标，以 (选填 “1△t”或 “1Δt2”)为横坐标，可得图像为一条倾斜的直线；若测得图像的斜率为k，则物块的质量为 (用S、d、L和k 表示)。
12.(9分)用如图甲所示的实验装置验证重锤m₁、m₂ 组成的系统机械能守恒。m₁、m₂用细线相连，让m₂ 从某高处由静止开始下落，打点计时器在m₁ 连接的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统的机械能是否守恒。图乙是实验中获取的一条纸带，0是打出的第一个点迹，每相邻两计数点间还有4个点未标出，已知电源的频率为 50 Hz,m1=50g,m2=150g。 则：
(1)在纸带上打下计数点 5时的速度大小 v5=_____m/s;(结果保留3位有效数字)
(2)从计数点 O 到计数点 5 的运动过程中，系统动能的增加量 △Ek= J，系统重力势能的减少量 △Ep=_____ J,若求得的△Eₖ 与△Ep在误差允许的范围内近似相等，则可验证系统的机械能守恒；(取 g=9.8m/s2,结果均保留3位有效数字)
(3)m₂下降高度h时的速度为v，作出 v2−h的图像如图丙所示，已知图像斜率为k，则根据图像可求得当地的重力加速度 g=_ 。(用m₁、m₂和k表示)
13.(10分)如图，一雪块从倾角θ=37∘的屋顶上的O点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离：x=3.125m,A 点距地面的高度h=2m,雪块与屋顶的动摩擦因数 μ=0.25。不计空气阻力，雪块质量不变，取 sin37∘=0.6,重力加速度大小 g=10m/s2。 求：
(1)雪块从 A 点离开屋顶时的速度大小v；
(2)雪块落地点与A点的水平距离。
14.(14分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为 3gR,，之后沿半圆形导轨运动。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至 A 点时的弹性势能；
(2)若到达C点时物体对轨道的压力大小为 mg，求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功；
(3)将弹簧重新压缩后释放，使物块经过 B点的速度 v1=2gR,若竖直面内的半圆形导轨光滑，求物块脱离导轨时距离水平面AB的高度。
15.(17分)如图所示，半径为 R=0.45m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，轨道底端切线水平且与长度为L=1m的水平传送带左端平滑相接。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从轨道顶端由静止开始下滑。已知物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.35,，物块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s²。求:
(1)物块运动至圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
(2)物块在圆弧轨道下滑过程中，重力的功率最大时物块下降的高度；
(3)若传送带以恒定速率v顺时针转动，物块从滑上传送带到离开传送带过程中因摩擦产生的热量为Q，以Q为纵坐标，v为横坐标，作出热量Q随速率v变化的图像(不需要解答过程，但需要将有关临界值标出)。
行星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30