第=page99頁，共=sectionpages1111頁江蘇省揚州市邗江區(qū)2024-2025學年高一（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.某計算機硬磁盤的圓形磁道如圖所示，電動機使盤面勻速轉(zhuǎn)動。圖中A點和B點具有相同的物理量是(

)A.角速度大小

B.線速度大小

C.線速度方向

D.加速度大小2.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫作天文單位，用符號AU表示。已知水星公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為0.7AU，則水星公轉(zhuǎn)的周期約為(

)A.0.3年 B.0.6年 C.0.9年 D.1.2年3.我國天宮空間站在距地球表面約400km高度做勻速圓周運動，宇航員經(jīng)常在里面做一些有趣的實驗，下列說法正確的是(

)A.空間站的運行速度大于第一宇宙速度

B.空間站內(nèi)物體受到地球的萬有引力充當其做圓周運動的向心力

C.在空間站內(nèi)不能使用彈簧測力計測量力的大小

D.空間站的運行周期大于同步衛(wèi)星的運行周期4.如圖所示，滾筒洗衣機脫水時，滾筒繞水平轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。滾筒上有很多漏水孔，以便達到讓衣物脫水的目的。假設(shè)濕衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是(

)A.衣物在最低點時處于失重狀態(tài) B.衣物通過最高點和最低點時線速度相同

C.衣物在最低點時比最高點時脫水效果更好 D.減小滾筒轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速，脫水效果更好5.沿傾角為α的斜面上推一個質(zhì)量為m的物體，推力F與斜面平行，物體由靜止開始，上升的高度為h，在此過程中，F(xiàn)對物體做功的大小是(

)

A.Fh B.Fhcosα C.Fhcosα 6.地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一個宇宙飛船在地球與月球之間，當?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r，該宇宙飛船距地心距離與距月心距離之比為(

)A.1：9 B.9：1 C.1：81 D.81：17.如圖所示，幾位自行車運動員正在傾斜的彎道上騎車做勻速圓周運動，若圓周運動的軌道在同一水平面內(nèi)，運動員連同各自的自行車均可視為質(zhì)點，傾斜彎道可視為斜面，下面說法正確的是(

)

A.質(zhì)點所受支持力豎直向上

B.質(zhì)點處于平衡狀態(tài)

C.質(zhì)點的向心加速度方向沿斜面向下

D.設(shè)計成內(nèi)低外高的賽道可防止運動員因速度過快而發(fā)生側(cè)滑8.“神舟”十七號載人飛船與核心艙對接過程如圖所示。“神舟”十七號飛船先在軌道Ⅰ上做圓周運動，在M點變軌后，沿橢圓軌道Ⅱ運動，在N點再次變軌與核心艙對接，此后一起在圓軌道Ⅲ上運動，下列說法正確的是(

)A.飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過M點的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過M點的加速度

B.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過N點的速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過N點的速度

C.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過M點的速度小于N點的速度

D.相等時間內(nèi)，在軌道Ⅲ上飛船與地心連線掃過的面積等于在軌道Ⅰ上掃過的面積9.小汽車在平直軌道上由靜止開始啟動，汽車的功率保持不變，啟動過程受到的牽引力F隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖所示，若汽車所受阻力恒定，則在啟動過程中(

)A.汽車在0-10s內(nèi)做勻加速運動

B.汽車在10s以后做勻加速運動

C.汽車所受阻力為10N

D.如果此汽車在同樣道路采用恒定加速度的啟動方式，可以提高汽車最終的速度

10.如圖所示為背越式跳高過程的分解圖，對于選手從起跳到落在墊子的全過程，下列說法正確的是(

)A.選手的重力勢能一直在增大

B.起跳速度越大，選手在最高點重力的瞬時功率越大

C.起跳速度越小，選手在最高點機械能越小

D.選手落到墊子并將墊子壓到最緊的過程中，墊子的彈性勢能先變大后變小

11.如圖所示，斜面體固定在水平面上，斜面體的兩側(cè)面與水平面平滑連接，兩小木塊同時從斜面體的頂端由靜止下滑，最終停在水平面上。已知木塊與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)相同，不計木塊從斜面底端進入水平面時的能量損失。下列描述木塊速度大小v隨時間t變化關(guān)系圖像可能正確的是(

)A. B.

C. D.二、實驗題：本大題共1小題，共15分。12.圖1是一款能顯示轉(zhuǎn)速的多功能轉(zhuǎn)動平臺正六邊形螺母在轉(zhuǎn)盤上做圓周運動，某興趣小組的同學利用該平臺研究向心力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，重力加速度為g。

(1)僅將質(zhì)量為m的螺母置于水平轉(zhuǎn)盤上，調(diào)節(jié)平臺，螺母隨轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動，螺母受到的______(選填“靜摩擦力”、“支持力”或“重力”)充當其做圓周運動的向心力。

(2)然后在螺母上固定一個無線力傳感器(質(zhì)量不計)，并用輕繩連接傳感器與轉(zhuǎn)軸。螺母和轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)為μ，調(diào)節(jié)裝置使螺母隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動，力傳感器示數(shù)為F，由受力分析可知螺母在此運動中受到的合力F0=______(用F、m、μ、g及相關(guān)參量表示)。隨后再測量出螺母做圓周運動的半徑為R，讀出平臺轉(zhuǎn)速n。

(3)調(diào)節(jié)平臺轉(zhuǎn)速，測出多組數(shù)據(jù)并在坐標紙中描出實驗點，作出F0-x和F-x圖像，如圖2和圖3所示。為了更好地研究向心力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，圖2和圖3中的橫坐標x應(yīng)選擇______(選填“n”、“1n”、“n2”或“1n2”)。

(4)某同學想借助(3)的F-x圖像更準確地測量μ。

①圖3中直線的斜率為k，縱坐標截距的絕對值為b，則μ=______(用題目給出的參量表示)。

②若在平臺加速轉(zhuǎn)動時，就進行測量，則μ的測量值______三、計算題：本大題共4小題，共41分。13.某游樂園的摩天輪在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，其半徑為R=10m。一位質(zhì)量為m=50kg的乘客坐在摩天輪的坐椅上，重力加速度g=10m/s2。試求：

(1)當摩天輪的運行速率為6m/s時，乘客在最低點時坐椅對他的支持力大??；

(2)為使乘客在最高點恰好不脫離坐椅，摩天輪的最大運行速率。14.兩段斜面AB和BC連接成V字形，連接點B處可以視作一段極短的光滑圓弧，兩段斜面長度均為L=1m，傾角α=37°，一質(zhì)量為1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從AB段斜面頂端由靜止開始運動，小物塊與AB和BC段動摩擦因數(shù)均為0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。試求：

(1)小物塊第一次到達B點時的速率；

(2)小物塊在兩段斜面上運動的總路程。15.2025年1月29日，科學家發(fā)現(xiàn)了行星HD20794d，它距離地球約20光年。假設(shè)該行星是半徑為R的均勻密度球體，其質(zhì)量為M，引力常量為G，試求：

(1)該行星表面重力加速度g；

(2)若該行星的一顆衛(wèi)星在距其表面高度為3R的圓形軌道上運行，求衛(wèi)星運行的線速度大?。?/p>

(3)假設(shè)該行星內(nèi)部存在一條穿過球心的狹窄隧道，如圖所示，探測器質(zhì)量為m，可在隧道內(nèi)運動，探測器在隧道內(nèi)距離行星球心的距離為x(x≤R)時，推導其受到的引力大小F隨x的變化關(guān)系式。(已知均勻球殼對殼內(nèi)物體的引力為0)16.如圖所示，水平地面上固定一個傾角θ=30°的斜面體(頂端固定有小滑輪)，一根細線繞過滑輪，一端與放在斜面上的質(zhì)量為M=3kg的物塊相連，另一端與質(zhì)量m=2kg的小球連接。初始時刻，物塊在斜面底端，用手控制住物塊，使系統(tǒng)保持靜止，此時小球距地面高度為h，松手后，小球豎直向下運動，速率為2m/s時接觸地面，且著地后立即靜止在落地點。斜面足夠長，忽略一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，試求：

(1)小球初始時刻距地面的高度h；

(2)物塊從斜面底端上升到最高點過程中，細線對物塊做的功；

(3)若物塊上升到最高點后，沿斜面返回到某一位置時，細線突然拉緊，物塊的速率瞬間減少一半，隨后物塊和細繩一起運動。在細線拉緊的瞬間，求物塊和小球組成的系統(tǒng)損失的機械能。

答案和解析1.【答案】A

【解析】ABD、A、B兩點屬于共軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，根據(jù)v=rω，a=rω2可知，線速度與加速度大小不同，故A正確，BD錯誤；

C、線速度沿軌跡切線方向，則線速度方向不同，故C錯誤；

故選：A。

2.【答案】【解析】根據(jù)開普勒第三定律有

R水3T水2=R地3T地2

代入數(shù)據(jù)，解得

T水≈0.6年

【解析】A、第一宇宙速度v=7.9km/s，是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大運行速度。根據(jù)

GMmr2=mv2r

可得

v=GMr

天宮空間站的軌道半徑大于地球半徑，所以其運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；

B、天宮空間站在距地球表面約400km高度做勻速圓周運動，空間站內(nèi)物體受到地球的萬有引力充當其做圓周運動的向心力，故B正確；

C、在空間站內(nèi)，彈簧測力計可以用來測量力的大小，比如測量拉力等，只是不能用彈簧測力計測量物體的重力，因為物體處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；

D、根據(jù)

GMmr2=m(2πT)2【解析】A.衣物運動到最低點時加速度方向豎直向上，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

B.衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，在最高點與最低點的線速度大小相同，方向不同，故B錯誤；

C.根據(jù)牛頓第二定律可知，在最低點有：FN1-mg=mv2r，在最高點有：FN2+mg=mv2r，則FN1>FN2，衣物在最低點時比最高點時脫水效果更好，故C正確；

D.【解析】根據(jù)做功的表達式：W=Fs=Fhsinα，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

6.【解析】設(shè)月球質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為81M，飛行器距地心距離為r1，飛行器距月心距離為r2，由于地球?qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊ο嗟雀鶕?jù)萬有引力定律得G81Mmr12=GMmr22解得：r1r2【解析】A、支持力的方向與垂直斜面向上，不可能豎直方向上，故A錯誤；

B、質(zhì)點做勻速圓周運動，其合力指向圓心，具有大小一定、方向指向圓心的向心加速度，不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C、向心加速度指向圓心，不可能沿斜面向下，故C錯誤；

D、將車道設(shè)計成內(nèi)低外高，主要是為了防止側(cè)滑，故D正確。

故選：D。

8.【答案】A

【解析】A.根據(jù)牛頓第二定律GMmr2=ma，可知飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過M點時的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過M點時的加速度，故A正確；

B.根據(jù)變軌原理，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過N點時需加速做離心運動進入軌道Ⅲ，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過N點時的速度小于在軌道Ⅲ上經(jīng)過N點時的速度，故B錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過M點的速度大于N點的速度，故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知，相等時間內(nèi)飛船與地心連線掃過面積相等是指在同一個軌道上，故D錯誤。

故選：A。

【解析】ABC、汽車所受阻力恒定，在0-10s內(nèi)牽引力逐漸減小，加速度減小，做加速度減小的加速運動，在10s以后牽引力等于阻力，做勻速運動，故AB錯誤，C正確；

D、汽車以恒定功率和恒定加速度的方式啟動，達到的最大速度是相同的，故D錯誤。

故選：C。

ABC、汽車所受阻力恒定，在0-10s內(nèi)牽引力逐漸減小，加速度減小，在10s以后牽引力等于阻力；

D、汽車以恒定功率和恒定加速度的方式啟動，達到的最大速度是相同的。

10.【答案】C

【解析】A.選手從起跳到落在墊子的過程中，先上升再下降，選手的重力勢能先增大再減小，故A錯誤；

B.重力的瞬時功率為P=mgv豎直，選手在最高點時，豎直分速度是零，則重力的瞬時功率是零，故B錯誤；

C.選手在跳高過程中，只受重力作用，選手的機械能守恒。起跳速度越小，起跳時選手的機械能越小，選手在最高點時機械能也越小，故C正確；

D.選手落到墊子并將墊子壓到最緊的過程中，墊子的形變一直變大，墊子的彈性勢能一直變大，故D錯誤。

故選：C。

11.【答案】【解析】D、由動能定理，可得到兩木塊到達底端時的速度滿足：mgh-μmgcosθ×hsinθ=12mv2-0，解得：v=2gh(1-μtanθ)，

結(jié)合圖像，可知左側(cè)木塊所在斜面的角度更大，結(jié)合數(shù)學知識，可知左側(cè)木塊到達底端時的速度更大，故D錯誤；

ABC、由牛頓第二定律，可得到兩物塊下滑時的加速度滿足：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：a=gsinθ-μgcosθ，結(jié)合角度關(guān)系，可知左側(cè)木塊的加速度更大；

由勻變速直線運動的特點：hsinθ=12at2，可知左側(cè)木塊下滑過程需要的時間更短；

木塊在水平面上滑動時，對木塊受力分析，可知兩木塊的加速度滿足：μmg=ma2，解得：【解析】(1)僅將質(zhì)量為m的螺母置于水平轉(zhuǎn)盤上，調(diào)節(jié)平臺，螺母隨轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動，螺母受到的靜摩擦力充當其做圓周運動的向心力。

(2)根據(jù)受力分析可知螺母在此運動中受到的合力F0=F+μmg。

(3)根據(jù)向心力公式與F0=mRω2=4mπ2Rn2

圖2和圖3中的橫坐標x應(yīng)選擇n2

(4)①根據(jù)牛頓第二定律可知F+μmg=4mπ2Rn2

解得F=4mπ2Rn2-μmg

可知μmg=b

解得μ=bmg

②平臺加速轉(zhuǎn)動時，靜摩擦力有沿切線方向的分力以增加螺母的速率，就進行測量，則μ的測量值偏小。

故答案為：(1)靜摩擦力；(2)F+μmg；(3)n2；(4)bmg；偏小；見解析

13.【解析】(1)設(shè)最低點座椅對乘客的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律有N-mg=mv2R，代入數(shù)據(jù)解得N=680N；

(2)最高點不脫離座椅，則有mg=mvm2R，解得vm=10m/s。

答：(1)乘客在最低點時坐椅對他的支持力大小為680N；

(2)摩天輪的最大運行速率為10m/s。

14.【解析】(1)小物塊第一次從A點運動到B點

mgLsin370-μmgLcos370