2025-2026学年辽宁省大连市第二十四中学高一（下）期中物理试卷

这是一份2025-2026学年辽宁省大连市第二十四中学高一（下）期中物理试卷，共6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。
1.在天体物理学发展的历史上，许多科学家做出了重要贡献。下列说法正确的是（ ）
A. 开普勒根据第谷的实验数据发现了行星的运动规律并据此推出了万有引力定律
B. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验”
C. “月—地检验”表明地面上物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从相同的规律
D. 卡文迪什在实验室中利用弹簧秤测出了引力常量的数值
2.我国早在宋代就发明了火箭。箭杆上捆了一个前端封闭的火药筒，点燃后生成的燃气以很大速度向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动。若火箭发射前的总质量为M，燃料全部燃烧完后的质量为m,火箭燃气的对地喷射速度为v0，燃料燃尽后火箭的速度v为多大（ ）
A. B. C. D.
3.额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动，其发动机的牵引力随时间的变化图线如图所示。两车分别从t1和t3时刻开始以额定功率行驶，从t2和t4时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，则（ ）
A. 甲车质量大于乙车质量
B. 乙车可能比甲车先开始运动
C. 甲车在t1时刻的速率小于乙车在t3时刻的速率
D. 甲车在t2时刻的速率等于乙车在t4时刻的速率
4.密近双星是由两颗子星组成的双星系统，两颗子星之间距离非常近，引力相互作用极强，足以显著影响彼此的演化。科学家在观测密近双星时发现了一种双星轨道变化的新模式：两子星间的物质相互交流——即小质量子星的物质被吸引而转移至大质量子星上（不考虑质量的损失）会造成密近双星运动周期的改变。若密近双星的运动周期增大，则（ ）
A. 大质量子星的角速度增大B. 两子星的间距不变
C. 小质量子星的轨道半径增大D. 两子星间的万有引力增大
5.如图所示的竖直面内，半径为R的光滑半圆轨道在最低点与光滑水平轨道相切，小球a和b分别套在圆轨道和水平轨道上，中间用长度为L=3R的轻杆连接。初始时a球位于半圆轨道最高点P，现给a球一个向左的微小扰动，它在竖直方向下落了的距离到达了轨道上的Q点。在a球从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. a球、b球组成的系统动能先增大后减小
B. 轻杆对a球先做正功后做负功
C. 轻杆对b球一直做正功
D. 当a球的机械能最小时，b球对轨道的压力等于b球的重力
6.一只质量为4kg的猫，从3.2m高的墙头由静止跳下，它落地时巧妙地弯曲并伸展四肢，使得身体触地后经过Δt=0.1s的缓冲过程完全停下。若猫下落过程不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。则猫在触地缓冲过程中，地面对猫的平均作用力大小为（ ）
A. 280NB. 320NC. 360ND. 380N
7.如图甲所示，足够长的固定斜面倾角为θ=37°，斜面底端有一质量为m=2kg的物块（可视为质点）。现用一沿斜面向上的恒力F=32N使物块由静止开始沿斜面向上运动，取斜面底端为零重力势能参考点，运动过程中物块机械能E与物块位移x的关系如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A. 物块的加速度大小为12m/s2
B. 物块由静止开始沿斜面向上滑动2m时的速度大小为
C. 物块与斜面之间的动摩擦因数为0.25
D. 物块沿斜面向上滑动2m的过程中，物块与斜面间因摩擦产生的热量为24J
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.2016HO3是一颗直径约40-100米的近地小行星，距离地球最近约1400万公里，最远约4000多万公里，因其公转周期与地球公转周期相等，被称为“地球准卫星”。2025年5月29日我国发射的“天问二号”探测器对小行星2016HO3进行了探测、采样。地球绕太阳公转可视为圆轨道（如图中实线），小行星2016HO3绕太阳运行轨道为椭圆（如图中虚线），它的近日点位于地球圆轨道内侧，两轨道的交点为M、N。下列说法正确的是（ ）
A. 小行星绕太阳运行的轨道半长轴大于地球公转轨道半径
B. 小行星在近日点的速度大于地球做圆周运动的速度
C. “天问二号”探测器的发射速度小于第二宇宙速度
D. 地球在M点的加速度等于小行星在M点的加速度
9.如图所示，一质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，一质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴O自由转动。初始时，轻杆水平，现给小球一竖直向上的初速度v0=4m/s,重力加速度取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 若滑块固定，小球到达最高点的速度大小为
B. 若滑块不固定，小球到达最高点的速度大小为2m/s
C. 若滑块不固定，小球到达最高点时，滑块相对地面的位移大小为
D. 若滑块不固定，小球到达轴O右侧水平位置时相对地面的位移大小为
10.如图所示，一倾角为α=30°的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮O。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2m的物块Q连接。一跨过定滑轮O的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为m的物块P连接。初始时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为α。去掉水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角β=53°。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d,重力加速度大小为g,弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，sin53°=0.8，cs53°=0.6。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块P在A点时弹簧的伸长量为
B. 物块P从A点运动到B点时，物块Q的势能减少量等于P、Q两物块增加的总动能
C. 物块P从A点运动到B点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为
D. 物块P运动到B点时，物块Q的速度为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.某实验小组用如图甲所示的装置来验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒。A、B为两个直径相同的小球，质量分别为m1、m2，且m1＞m2。起初先不放B球，让A球从E点由静止释放，落至P1点；放上B球后，再次释放A球，两球分别落至M1点、N1点。
（1）关于该实验的要求，下列说法正确的是 。
A.斜槽末端必须是水平的
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.需要测出小球的直径
D.放上小球B后，A球必须仍从E点由静止释放
（2）如图甲，接球板水平放置，O点为斜槽末端在接球板上的投影点，实验中，测出OM1、OP1、ON1的长度分别为x1、x2、x3，若两球碰撞时动量守恒，应满足的表达式为 （用题中所给的物理量表示）。
（3）如图乙，改变接球板的放置，使其一端紧靠在斜槽末端，重复第一次的实验操作，在接球板上得到三个落点M2、P2、N2，其中O点为斜槽末端与接球板的接触点，测出OM2、OP2、ON2长度分别为l1、l2、l3，若两球碰撞时动量守恒，应满足的表达式为 （用题中所给的物理量表示）。
12.某兴趣小组设计了如图甲所示的实验来验证机械能守恒定律。长为L的轻绳下端固定一个带有“[”形凹槽的摆锤，另一端可绕O点自由转动，凹槽内装有一小球。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向成θ角时，由静止释放摆锤，摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而立即停止运动，小球则飞离凹槽做平抛运动，已知当地重力加速度为g。
（1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，除了偏角θ和绳长L之外，实验中还需要测量的物理量有 。
A.小球的质量m
B.从释放摆锤到其停止运动的时间t
C.小球飞离摆锤时离地面的高度h
D.小球平抛运动过程中在水平方向的位移x
（2）由平抛运动规律可知，摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小v= （用题目已知数据和（1）中所选各物理量的符号表示）。
（3）改变小球静止释放时轻绳与竖直方向的夹角θ，多次重复操作，测出不同角度释放后，小球平抛运动的水平位移x。以csθ为横坐标，x2为纵坐标，得到如图乙所示图像。若图像的斜率大小为 即可验证机械能守恒（用题目已知数据和（1）中所选物理量的符号表示）。
（4）实验时发现，由以上方法测得的摆锤动能的增加量总是大于摆锤重力势能的减少量，你认为导致此现象的原因是： 。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图所示，竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平地面相切。质量均为m的小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体沿地面滑动。重力加速度为g。求：
（1）碰撞后瞬间A与B整体对水平地面压力的大小；
（2）A与B碰撞过程中损失的机械能及碰撞过程中A对B冲量的大小。
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14.如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为m,先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R。
（1）求卫星变轨前的运行速率v0；
（2）研究变轨时，在地表附近的A点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点B距地心为8R。已知卫星的引力势能可表示为（r为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零）。
a.求变轨前卫星的机械能EA；
b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功W。
15.如图所示，长为L1=0.75m的水平传送带在电机带动下沿顺时针方向以v1=6m/s的速度匀速运动。在传送带右侧光滑地面上有一小车，小车上固定有一个“ㄱ”型硬杆，车和硬杆的总质量为m3=3kg,杆的左端O点系有一条长为L2=1m的轻绳，绳的下端系有质量为m2=1kg的小球，小球下端刚好与传送带右端接触，但无压力。质量为m1=0.5kg的小物块以初速度v0=5.8m/s从传送带左端沿传送带水平向右滑上传送带，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，小物块运动到传送带右端时与小球发生弹性碰撞。小球和小物块均可视为质点，忽略空气的阻力，重力加速度g取10m/s2，整个过程小车不会翻转。求：
（1）物块与小球碰撞后各自的速度大小；
（2）小球摆到右侧最高点时细绳与竖直方向夹角的余弦值；
（3）从物块滑上传送带到滑离传送带的过程中，由于传送小物块电机多消耗的电能E。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】BD
9.【答案】ABD
10.【答案】BD
11.【答案】AD
m1x2=m1x1+m2x3

12.【答案】CD
4hL
小球圆周运动半径大于摆锤圆周运动半径，摆到最低点时，小球的速度大于摆锤的速度，故由小球速度测算出的摆锤动能增量大于摆锤重力势能的减少量

13.【答案】解：（1）对A，从圆弧最高点到最低点的过程，
根据机械能守恒定律有，
解得：，
A在圆弧轨道最低点与B碰撞，
根据动量守恒定律有mvA=2mv共，
碰撞后瞬间A与B整体对桌面的支持力，
解得F支=3mg，
由牛顿第三定律可得F压=F支=3mg；
（2）碰撞过程中损失的机械能为，
解得，
碰撞过程中A对B的冲量等于B的动量变化量，规定向右为正方向，
根据动量定理得I=mv共，
解得。
答：（1）碰撞后瞬间A与B整体对桌面的压力大小为3 mg；
（2）A与B碰撞过程中损失的机械能为，碰撞过程中A对B的冲量的大小为。
14.【答案】卫星变轨前的运行速率v0为 a.变轨前卫星的机械能EA为；b.短暂启动过程中发动机对卫星做的功W为
15.【答案】物块碰撞后的速度大小为2m/s（方向水平向左），小球碰撞后的速度大小为4m/s（方向水平向右） 小球摆到右侧最高点时细绳与竖直方向夹角的余弦值为0.4 滑离传送带过程中电机多消耗的电能为3.6J