江蘇省常熟市2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析

PAGE16-江蘇省常熟市2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）一、單項選擇題1.在物理學(xué)理論建立的過程中，有很多科學(xué)家做出了巨大的貢獻。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是（）A.牛頓提出了“日心說”B.開普勒發(fā)覺了萬有引力定律C.卡文迪許通過試驗比較精確地測出了引力常量的數(shù)值D.第谷通過對天體運動的長期視察，發(fā)覺了行星運動三定律【答案】C【解析】【詳解】哥白尼提出了“日心說”，第谷通過對天體運動的長期視察，積累了大量的天文數(shù)據(jù)；開普勒在第谷天文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)和歸納數(shù)據(jù)，發(fā)覺行星運動的三定律，牛頓發(fā)覺萬有引力定律，卡文迪許通過試驗比較精確地測出了“萬有引力常量”，被譽為能“稱出地球質(zhì)量的人”，故C正確，ABD錯誤。故選C。2.美國科學(xué)家2024年2月11日宣布，他們探測到引力波的存在。引力波是試驗驗證愛因斯坦相對論的最終一塊缺失的“拼圖”，相對論在肯定范圍內(nèi)彌補了經(jīng)典力學(xué)的局限性。關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說法正確的是（）A經(jīng)典力學(xué)完全適用于宏觀低速運動B.經(jīng)典力學(xué)取得了巨大成就，是普遍適用的C.隨著物理學(xué)的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)將漸漸成為過時的理論D.由于相對論、量子論的提出，經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)失去了它的應(yīng)用價值【答案】A【解析】【詳解】A．經(jīng)典力學(xué)完全適用于宏觀低速運動的物體，宏觀物體是相對于微觀粒子而言的，故A正確；B．經(jīng)典力學(xué)取得了巨大的成就，但它也具有肯定的局限性，并不是普遍適用的，故B錯誤；CD．在微觀高速狀況下，要用量子力學(xué)和相對論來說明，但是并不會因為相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，就否定了經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)仍舊是正確的，不會過時也不會失去價值，故CD錯誤。故選A。3.“天宮一號”（Ⅰ）主要是和載人飛船協(xié)作完成空間交會對接試驗任務(wù)，而“天宮二號”（Ⅱ）則是我國第一個具備太空補加功能的載人航天試驗室。已知“天宮二號”的軌道高度為393km，比“天宮一號”高了50km。關(guān)于兩者運行狀況的比較，以下結(jié)論正確的是（）A.線速度vⅡ>vⅠ B.加速度aⅡ>aⅠ C.角速度Ⅱ>Ⅰ D.周期TⅡ>TⅠ【答案】D【解析】【詳解】萬有引力供應(yīng)向心力，由牛頓其次定律得解得，，，天宮二號的軌道半徑大于天宮一號的軌道半徑，故“天宮二號”運行的線速度比“天宮一號”小，“天宮二號”運行的加速度比“天宮一號”小，“天宮二號”運行的角速度比“天宮一號”小，“天宮二號”運行的周期比“天宮一號”大，故D正確，ABC錯誤。故選D。4.2024年1月3日，“嫦娥四號”探測器勝利著陸在月球背面，世界第一張近距離拍攝的月背影像圖通過“鵲橋”中繼星傳回地球。已知地球半徑約為月球的4倍，地球表面重力加速度約為月球的6倍，則地球質(zhì)量約為月球的（）A.24倍 B.64倍 C.96倍 D.144倍【答案】C【解析】【詳解】探測器在星球表面受到的重力等于萬有引力，則故有故故C正確，ABD錯誤。故選C。5.自由下落的物體，其動能與位移的關(guān)系如圖所示，則圖中直線的斜率表示該物體的（）A.質(zhì)量 B.機械能 C.重力大小 D.重力加速度【答案】C【解析】【詳解】試題分析：自由下落的物體，只受重力，依據(jù)動能定理得：，則圖中斜率，故選C考點：考查了動能定理的應(yīng)用點評：自由下落的物體，只受重力，依據(jù)動能定理列式即可求解。6.如圖所示，質(zhì)量相同的兩個物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止起先下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)都相同，物體下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為WA和WB，滑到斜面底部C點時的動能分別為EkA和EkB，則（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】【詳解】設(shè)斜面的傾角為，滑動摩擦力大小為，則物體克服摩擦力所做的功為而相同，所以克服摩擦力做功相等。即依據(jù)動能定理得在斜面上滑動時重力做功多，克服摩擦力做功相等，則在面上滑究竟端的動能大于在面上滑究竟端的動能，即，故B正確，ACD錯誤。故選B。7.兩根長度不同的細(xì)線下面分別懸掛著小球A和B（），細(xì)線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個小球在運動過程中的相對位置關(guān)系示意圖正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】如圖小球做勻速圓周運動，則有整理得是常量，即兩球處于同一高度，故B正確，ACD錯誤。故選B。8.假設(shè)某足球運動員罰點球干脆射門時，球恰好從橫梁下邊緣踢進，此時的速度為v。橫梁下邊緣離地面的高度為h，足球質(zhì)量為m，運動員對足球做的功為W1，足球運動過程中克服空氣阻力做功為W2。選地面為零勢能面，下列說法正確的是（）A.運動員對足球做的功B.足球克服空氣阻力做的功C.足球在整個過程中機械能的改變量為D.足球離開運動員腳的瞬間機械能為【答案】D【解析】【詳解】A．由功能關(guān)系可知，運動員對足球做的功為故A錯誤；B．足球克服阻力做功為故B錯誤；C．機械能的改變量等于除重力以外的力做功之和，故機械能的增加量為故C錯誤；D．運動員剛踢完球的瞬間，足球的重力勢能為零，足球的動能為故足球離開運動員腳的瞬間機械能為故D正確。故選D。二、多項選擇題9.在如下四種情形中，物塊的機械能守恒的是（）A.如甲圖所示，物塊向下運動壓縮彈簧B.如乙圖所示，物體沿光滑斜面自由下滑C.如丙圖所示，物體在推力F作用下沿光滑斜面勻速下滑D.如丁圖所示，物體在拉力F（大小等于所受斜面摩擦力）作用下沿斜面下滑【答案】BD【解析】【詳解】A．在物體壓縮彈簧的過程中，彈簧和物體組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒。由于彈性勢能增加，則物體的機械能減小，故A不符合題意；B．物體沿光滑斜面自由下滑過程中，只有重力做功，物體的機械能守恒，B符合題意；C．物體在推力F作用下沿光滑斜面勻速下滑，推力F做負(fù)功，物體的機械能減小，故C不符合題意；D．物體在拉力F（大小等于所受斜面摩擦力）作用下沿斜面下滑過程中，除重力以外的力做功代數(shù)和為零，物體的機械能守恒，故D符合題意。故選BD。10.1970年4月24日我國首次勝利放射的人造衛(wèi)星“東方紅一號”，目前仍舊在橢圓軌道上運行。2024年3月9日，我國勝利放射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星，以大約3.08km/s的速度運行在高度約為35786km的地球同步軌道上。則關(guān)于這兩顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.“東方紅一號”和“北斗54”的軌道平面都經(jīng)過地心B.“東方紅一號”和“北斗54”都有可能經(jīng)過常熟的正上空C.“東方紅一號”在近地點的運行速度大于11.2km/sD.依據(jù)題中信息，若再已知地球自轉(zhuǎn)周期和表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度【答案】AD【解析】【詳解】A．全部衛(wèi)星的軌道平面都經(jīng)過地心，故A正確；B．“北斗54”是地球的同步衛(wèi)星，只運行在赤道上空，不行能經(jīng)過常熟的正上方，故B錯誤；C．11.2km/s是其次宇宙速度，其次宇宙速度是物體擺脫地球引力束縛的最小放射速度，故“東方紅一號”在近地點的運行速度小于11.2km/s，故C錯誤；D．地球表面的物體受到的重力等于萬有引力第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則對于同步衛(wèi)星有聯(lián)立以上式子可求得第一宇宙速度的表達式，故D正確。故選AD。11.如圖所示，一長度為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，給小球肯定的初速度，使小球以輕桿的另一端為圓心，在豎直面內(nèi)做圓周運動。其中A點為最高點，B點為最低點，C點與圓心等高。則下列說法錯誤的是（）A.小球過A點時，速度的最小值為B.小球過C點時，桿對球的彈力等于零C.小球過B點時，桿對球彈力大于球的重力D.小球過A點時，桿對球的彈力肯定隨速度增大而增大【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】A．輕桿拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，過最高點的最小速度為0，故A錯誤；B．小球過C點時，速度不為零，向心力不為零，輕桿對球彈力供應(yīng)向心力，故輕桿對球的彈力不為零，故B錯誤；C．小球在最低點時，由于合力向上，則桿子對小球的彈力肯定表現(xiàn)為拉力，且大于重力，故C正確；D．小球在最高點，若則有桿子的作用力隨著速度的增大而減小，若則有桿子的作用力隨著速度增大而增大，故D錯誤。本題選擇錯誤的，故選ABD。12.某衛(wèi)星在放射過程中經(jīng)過四次變軌進入同步軌道，如圖所示為第四次變軌的示意圖，衛(wèi)星先沿橢圓軌道Ⅰ（A點為近地點，B點為遠(yuǎn)地點）飛行，后在B點實現(xiàn)變軌，進入同步軌道Ⅱ。則關(guān)于該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A.在軌道Ⅱ上的運行周期比在軌道Ⅰ上小B.在B點變軌時須要通過點火使衛(wèi)星加速C.在軌道Ⅱ上的機械能比在軌道Ⅰ上隨意一點的機械能大D.在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的加速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過B點時大【答案】BC【解析】【詳解】A．依據(jù)開普勒第三定律（定值）可知半長軸越大，運動周期越大，因衛(wèi)星軌道Ⅱ上的半徑大于軌道Ⅰ的半長軸，故在軌道Ⅱ上的運行周期比在軌道Ⅰ上大，故A錯誤；BC．在軌道Ⅰ上B點點火加速，衛(wèi)星受到的萬有引力不足以供應(yīng)向心力，做離心運動，進入軌道Ⅱ上B點，故在軌道Ⅱ上的機械能比在軌道Ⅰ上隨意一點的機械能大，故BC正確；D．依據(jù)得可知衛(wèi)星在兩軌道上B點加速度大小相等，故D錯誤。故選BC。13.如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動過程中的速度-時間圖像，Oa段為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率P行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是：（）A.在全過程中汽車所受摩擦力為B.t1~t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為C.t2時刻汽車牽引力及其功率都是最大值D.利用題中所給物理量，無法求出0~t3時間內(nèi)汽車的總位移【答案】AB【解析】【詳解】A．當(dāng)汽車做勻速直線運動，牽引力等于阻力，有故A正確；B．t1~t2時間內(nèi)汽車以恒定的功率在運動，故汽車牽引力做功為故B正確；C．0~t1汽車做勻加速直線運動，牽引力恒定，由瞬時功率表達式可知0~t1該段時間內(nèi)汽車的牽引力最大，此后功率不變，而速度增大，故牽引力減小，而t2時刻后，汽車做勻速直線運動，汽車的牽引力最小，故C錯誤；D．0~t1時間內(nèi)，物體做勻加速直線運動，故有t2~t3時間內(nèi)，汽車以恒定功率運動，由功能關(guān)系可得可算出的大小，故可求出0~t3時間內(nèi)汽車的總位移，故D錯誤。故選AB。三、簡答題14.用如圖甲所示的試驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄l使長槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂6的擋板對球的壓力供應(yīng)了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值，小球有鋼球、橡膠球兩種規(guī)格：(1)本試驗采納的試驗方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法；在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時，要保持__________相同；A．和rB．和mC．m和rD．m和F(2)如圖乙所示是某次試驗時的情景，這是在探討向心力的大小F與_______的關(guān)系。若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：4，運用圓周運動學(xué)問可以推斷與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為____________?！敬鸢浮?1).限制變量法(2).B(3).角速度(4).2：1【解析】【詳解】(1)[1][2]在探討向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時，需先限制某些量不變，探討另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為限制變量法。在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，要限制質(zhì)量、角速度不變，故選B。(2)[3]圖乙中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則探討的是向心力F與角速度的關(guān)系；[4]依據(jù)兩球的向心力之比為，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為，因為靠皮帶傳動，變速輪塔的線速度大小相等，依據(jù)知與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為。15.用如圖甲所示的試驗裝置驗證機械能守恒定律。試驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的溝通電和直流電兩種。重物從高處由靜止起先下落，打點計時器在紙帶打出一系列的點，對點跡進行測量和相關(guān)計算，即可驗證機械能守恒定律：下面是該試驗的操作步驟：A．依據(jù)圖示的裝置安裝器件B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上C．用天平測出重物的質(zhì)量D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源打出一條紙帶E．測量紙帶上某些點間的距離F．依據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中削減的重力勢能是否等于增加的動能(1)其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是___________（填字母序號）；(2)試驗中得到的一條紙帶如圖乙所示。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，則：①紙帶的________（選填“O”或“C”）端與重物相連；②某同學(xué)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，計算出重物的動能增加量△Ek=________J，重力勢能削減量△Ep=________J；（已知重物質(zhì)量為1kg，g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)另一名同學(xué)用計算出B的動能，恰好與重力勢能削減量△Ep相等，于是該同學(xué)得出結(jié)論“重物下落過程中機械能守恒”，試問該同學(xué)的做法是否合理？_____________?！敬鸢浮?1).BCD(2).O(3).0.48(4).0.49(5).不合理【解析】【詳解】(1)[1]B．打點計時器應(yīng)接到電源的“溝通輸出”上，故B錯誤；C．因為我們是比較、的大小關(guān)系，故可約去比較，不須要用天平，故C錯誤；D．起先記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，假如先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時器電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對試驗產(chǎn)生較大的誤差，故D錯誤。故選BCD。(2)①[2]紙帶與重物相連一端先打點，重物做自由落體，故點跡越來越疏，故紙帶的O端與重物相連；②[3]利用勻變速直線運動的推論[4]重力勢能減小量(3)[5]若用計算的動能，則相當(dāng)于用機械能守恒定律來證明機械能守恒定律，不合理。四、計算題16.航天員在某一星球離表面h高度處，以初速度v0沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，星球自轉(zhuǎn)可忽視，求：(1)該星球表面重力加速度g的大小；(2)該星球的質(zhì)量；(3)要使小球拋出后不再落回星球表面，初速度v至少為多大？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)由平拋學(xué)問得，小球在豎直方向做自由落體運動，由得(2)忽視星球自轉(zhuǎn)，小球所受萬有引力等于重力，由得則(3)由題意可得，要使小球圍繞星球近地運行，由得則17.如圖所示，圓盤半徑為r=0.25m，一質(zhì)量為m=0.2kg的木塊放置在圓盤的邊緣，隨圓盤一起繞圓心O在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為=2rad/s。取g=10m/s2，求：(1)木塊的線速度大??；(2)若木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)=0.4，將角速度緩慢增大到多少時木塊剛好要與圓盤發(fā)生滑動？（設(shè)最大靜摩擦力大小與滑動摩擦力大小相等）(3)在第(2)題所描述的過程中，圓盤對小木塊所做的功為多少？【答案】(1)0.5m/s；(2)；(3)0.075J【解析】【詳解】(1)由代入數(shù)據(jù)得v=0.5m