青海省西寧市青海師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試卷（含解析）

2024-2025學(xué)年度高中物理期中考試卷第I卷（選擇題）一、單選題1．中國科幻電影《流浪地球》講述了人類為應(yīng)付太陽“氦閃”地球毀滅的危機，在世界各地建造核聚變大功率發(fā)動機，先利用赤道發(fā)動機反向噴射停止地球自轉(zhuǎn)，再開動全部發(fā)動機讓地球加速至逃逸速度脫離太陽系開始流浪，其中有關(guān)物理學(xué)知識的說法正確的是（）A．噴出的氣體對赤道發(fā)動機的力和赤道發(fā)動機對地球的力是一對作用力和反作用力B．地球自轉(zhuǎn)剎車的過程中，赤道附近的重力加速度逐漸變大C．地球速度至少達到才能脫離太陽系的束縛D．脫離太陽系后，地球上的物體將處于完全失重狀態(tài)2．筆記本電腦靜止在可調(diào)節(jié)角度的底座上，如圖所示，對比底座處于卡位1和卡位4時（

）A．卡位4電腦受到的摩擦力大B．卡位4電腦受到的支持力小C．底座對電腦的作用力始終不變D．電腦受到的支持力與摩擦力大小之和等于其重力3．如圖所示，質(zhì)量分別為的小球用剛性輕桿相連，并用兩根等長的細線懸掛于同一點，兩個小球可視為質(zhì)點，且，此時裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對b球施加一外力，使裝置從圖示位置開始在豎直平面內(nèi)繞懸點順時針緩慢轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中兩細線始終繃直，直至a球到達與懸點等高處。對該過程下列說法正確的是（）A．細線對a球的拉力逐漸增大 B．細線對a球的拉力先減小后增大C．輕桿對b球的彈力先增大后減小 D．輕桿對b球的彈力逐漸增大4．如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面長a＝5m，寬b＝4m，傾角θ＝30°，一可視為質(zhì)點的小球從頂端B處水平向左射入，恰好從底端點A處射出，重力加速度g取10m/s2。則下列說法正確的是A．小球運動的加速度為10m/s2B．小球從B運動到A所用時間為2sC．小球從B點水平射入時的速度為m/sD．小球從B點水平射入時的速度為4m/s5．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是A．小球通過最高點時的最小速度B．小球通過最高點時的最小速度C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力6．小船過河時，船頭與上游河岸夾角為，其航線恰好垂直于河岸，已知船在靜水中的速度為v，現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且能準時到達河對岸，下列措施中可行的是(

)A．減小角，減小船速v B．減小角，增大船速vC．增大角，增大船速v D．增大角，減小船速v7．2024年10月30日9時31分，“神舟十九號”載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后。在離地高度約400公里的飛行軌道與中國空間站“天宮”成功交會對接，此后組合體繞地球運行的軌道可視為圓軌道。3名航天員將進行為期5個月的太空科研之旅，在空間站中完成各項空間科學(xué)實（試）驗任務(wù)。下列說法正確的是（）A．秒擺（周期的單擺）在空間站中擺動時，周期變小B．組合體在軌道上運行的線速度大于地球赤道上某物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度C．由于對接后組合體質(zhì)量增大，所以其軌道半徑將變大D．由于不受力，所以宇航員會“漂浮”在空間站內(nèi)8．輸送帶在許多環(huán)境中都有著廣泛的使用，特別是在一些煤礦的井下運輸中，輸送帶就有著特殊的使用意義，有利于整個運輸過程中的便利與安全。如圖，在某次運輸過程中，傳送帶始終保持的恒定速率運行，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B間的距離為10m，g取10m/s2。將一煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度地放在A處，則下列說法正確的是（）A．煤塊一直做勻加速直線運動B．煤塊經(jīng)過3.5s到達B處C．如果改變傳送帶的摩擦因數(shù)，有可能使煤塊到達B處時的速度大于4m/sD．由于某種原因使得當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時，傳送帶立刻停止運動，則整個過程中煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度為8m9．如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m的木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)對木箱施加與水平方向成角的拉力F，使木箱從靜止開始做勻加速直線運動，前進距離l時速度為v。在該過程中，下列說法正確的是（

）A．力F做功為Fl B．力F的平均功率為FvC．力F的瞬時功率一直增大 D．木箱克服摩擦力做功為10．質(zhì)量為的物體在水平力F的作用下在水平面上沿x軸由靜止開始運動，F(xiàn)隨位置x變化的圖像如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取，則物體從運動到的過程中，合外力做功為A． B． C． D．二、多選題11．如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動．座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙A．運動周期為B．線速度的大小為ωRC．受摩天輪作用力的大小始終為mgD．所受合力的大小始終為mω2R12．如圖所示，當(dāng)小車A以恒定的速度v向左運動時，則對于B物體來說，下列說法正確的是（）A．此時B物體的速度為vcosθB．B物體勻速上升C．B物體受到的拉力大于B物體受到的重力D．B物體受到的拉力等于B物體受到的重力13．如圖所示，A、B質(zhì)量分別為m、M，當(dāng)A沿傾角為的光滑斜面B下滑時，斜面B保持靜止不動，B對地面的壓力為，B對地面的摩擦力為，重力加速的為g，則（）A．B．C．D．14．每個工程設(shè)計都蘊含一定的科學(xué)道理。如下圖甲的家用燃氣爐架有四個爪，若將總質(zhì)量為m的鍋放在圖甲所示的爐架上，示意圖如圖乙，忽略爪與鍋之間的摩擦力，設(shè)鍋為半徑為R的球面，則每個爪與鍋之間的彈力（

）A．等于 B．大于C．R越大，彈力越小 D．R越大，彈力越大15．蕩秋千是古今中外大家喜愛的一項體育活動，蘇軾就在《蝶戀花?春景》里描寫過蕩秋千的場景。某秋千的簡化模型如圖所示，長度均為L的兩根細繩下端拴一質(zhì)量為m的小球，上端拴在水平橫桿上，小球靜止時，細繩與豎直方向的夾角均為θ。保持兩繩處于伸直狀態(tài)，將小球拉高H后由靜止釋放，已知重力加速度為g，忽略空氣阻力及摩擦，以下判斷正確的是（）A．小球運動到最低點時速度大小為B．小球釋放瞬間處于平衡狀態(tài)C．小球釋放瞬間，每根細繩的拉力大小均為D．小球擺到最低點時，每根細繩的拉力大小均為第II卷（非選擇題）三、實驗題16．在探究小球做圓周運動所需向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實驗中。（1）在探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時，要保持相同。A．和B．和mC．m和D．m和（2）甲同學(xué)在進行如圖甲所示的實驗，他是在研究向心力的大小與的關(guān)系。（3）乙同學(xué)用如圖乙所示裝置做該實驗，他測得鋁球與鋼球質(zhì)量之比為1：2，兩球運動半徑相等，觀察到標尺上紅白相間的等分格顯示出鋁球與鋼球所受向心力的比值為2：1，則他實驗中與皮帶相連接的變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為。17．套圈游戲深得人們的喜愛。游戲時，將圓圈向前拋出，套中目標即為獲勝。假定沿水平方向?qū)A圈拋出，忽略空氣阻力，g取10m/s2。（1）圓圈在空中。A．做勻速運動B．做勻變速直線運動C．做勻變速曲線運動D．做變加速曲線運動（2）若初速度v0=2m/s，則從拋出開始，t=0到t=0.2s的時間內(nèi)圓圈速度變化的方向。A．豎直向下

B．在水平方向上C．與水平方向成45°角斜向上D．與水平方向成45°角斜向下（3）某同學(xué)在試投時，圓圈落在圖2中的虛線位置。正式投擲時，為了能套住小熊，應(yīng)。A．保持初速度v0不變，增大拋出點的高度hB．保持初速度v0不變，減小拋出點的高度hC．保持拋出點的高度h不變，增大初速度v0D．同時增大拋出點的高度h和初速度v0（4）為探究圓圈在水平方向的運動規(guī)律，某同學(xué)在實驗室用圖3所示裝置進行研究。下列說法中合理的是。A．應(yīng)選用體積較大的木球研究B．每次小球釋放的初始位置可以改變C．斜槽出口處不一定要水平D．斜槽的摩擦力對探究小球在水平方向的運動規(guī)律沒有影響（5）另一同學(xué)用頻閃照相拍下圓圈運動的照片如圖4所示，已知方格每邊對應(yīng)的實際長度l=5cm。則：相鄰兩個頻閃的時間間隔Δt=s，初速度v0=m/s。（結(jié)果均保留一位小數(shù)）四、解答題18．第24屆冬季奧運會于2022年2月4日在北京和張家口聯(lián)合舉行，跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一，北京跳臺滑雪賽道“雪如意”如圖甲所示，其簡化圖如圖乙所示，跳臺滑雪賽道由助滑道AB，著陸坡BC，減速停止區(qū)CD三部分組成，B點處對應(yīng)圓弧半徑為R=50m。比賽中質(zhì)量m=50kg的運動員從A點由靜止下滑，運動到B點后水平飛出，落在著陸坡的C點，已知運動員在空中的飛行時間為4.5s，著陸坡的傾角θ=37°，重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力影響，試求：（1）運動員從B點水平飛出的速度大?。浚?）運動員從B點飛出后離斜面最遠時速度大??？（3）運動員從B點飛出后離斜面最遠的距離？19．中國探月工程規(guī)劃在2030年前后實現(xiàn)航天員登月。設(shè)想中國宇航員在月球表面完成這樣一個實驗：將一小球以初速度v0從O點豎直向上拋出，測得小球落回O點的時間為T，已知萬有引力常量為G，月球上無空氣，月球半徑為R，不考慮月球的自轉(zhuǎn)。利用以上物理量求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球表面的第一宇宙速度。20．某游樂項目裝置簡化如圖，AB為固定在地面上的光滑圓弧形滑梯，半徑，O為圓心，A、B分別為滑梯的最高點和最低點，且?；莸锥薆與一水平傳送帶相切，傳送帶的長度，傳送帶以速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．質(zhì)量的游客，從A點由靜止開始下滑，在B點滑上傳送帶．游客與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取，求；(1)游客滑到B點時對滑梯的壓力大小；(2)游客從傳送帶的左端運動到右端的時間；(3)游客與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量．21．如圖所示，高度、傾角的斜面固定在水平地面上，斜面的右側(cè)有一勁度系數(shù)的彈簧，彈簧右端與墻面拴接，原長時左端位于B點，斜面最低點A與B點間的距離。將一質(zhì)量的小物塊（可視為質(zhì)點）以初速度水平向右拋出，下落高度H后恰好無碰撞的從斜面最高點進入斜面，然后從A點無機械能損失地進入水平地面，滑行一段時間后擠壓彈簧。已知物塊與斜面和水平地面間的動摩擦因數(shù)分別為，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，其彈性勢能（x為彈簧的形變量），重力加速度，求：(1)H的大?。?2)彈簧的最大壓縮量；(3)物塊最終停止的位置與A點的距離。參考答案：題號12345678910答案BCDCCBBBCD題號1112131415答案BDACBDBCACD1．B【詳解】A．噴出的氣體對赤道發(fā)動機的力和赤道發(fā)動機對噴出的氣體的力是一對作用力和反作用力，A錯誤；B．地球在正常自轉(zhuǎn)時赤道處的萬有引力等于重力和此時自轉(zhuǎn)的向心力之和，當(dāng)自轉(zhuǎn)逐漸減小時，向心力減小，可得重力逐漸增大即重力加速度逐漸變大，B正確；C．地球速度至少達到第三宇宙速度即才能脫離太陽系的束縛，C錯誤；D．脫離太陽系后，地球上的物體仍受到地球的萬有引力，對地球的壓力不為零，此時不處于完全失重狀態(tài)，D錯誤。故選B。2．C【詳解】AB．設(shè)底座與水平面的傾角為，電腦的質(zhì)量為，底座對電腦的摩擦力大小為，支持力大小為，根據(jù)受力平衡可得，對比底座處于卡位1和卡位4時，由于卡位4的傾角較小，則卡位4電腦受到的摩擦力小，電腦受到的支持力大，故AB錯誤；C．根據(jù)平衡可知，底座對電腦的作用力大小等于電腦的重力，方向豎直向上，即底座對電腦的作用力始終不變，故C正確；D．電腦受到的支持力與摩擦力大小之和為不一定等于mg，故D錯誤。故選C。3．D【詳解】對a球進行受力分析，如圖1所示a球受到重力、細線的拉力和輕桿的彈力作用。在裝置繞懸點順時針緩慢轉(zhuǎn)動，直至a球到達與懸點等高處的過程中，a球受力平衡，細線的拉力和輕桿的彈力的夾角保持不變，作出力的矢量三角形如圖2所示，由幾何知識可知，細線對a球的拉力先增大后減小，輕桿對a球的彈力逐漸增大，由牛頓第三定律和輕桿受力平衡可知，輕桿對b球的彈力也逐漸增大。故選D。4．C【詳解】A．對小球受力分析，受到重力和斜面的支持力，根據(jù)牛頓第二定律，可得解得方向沿斜面向下，故A錯誤；BCD．小球從B到A做類平拋運動，設(shè)球從B點水平射入時的速度為，從B運動到A所用時間為；水平方向有沿斜面向下方向有聯(lián)立解得，故C正確，BD錯誤。故選C。5．C【詳解】AB.在最高點，由于外管或內(nèi)管都可以對小球產(chǎn)生彈力作用，當(dāng)小球的速度等于0時，內(nèi)管對小球產(chǎn)生彈力，大小為mg，故最小速度為0，故AB項與題意不相符；CD.小球在水平線ab以下管道運動，由于沿半徑方向的合力提供做圓周運動的向心力，所以外壁對小球一定有作用力，而內(nèi)壁對小球一定無作用力，故C項與題意相符，D項與題意不相符．6．B【分析】將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分運動與合運動具有等時性，求出到達對岸沿水流方向上的位移以及時間．當(dāng)實際航線與河岸垂直，則合速度的方向垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則求出船頭與河岸所成的夾角．【詳解】由題意可知，船相對水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸，當(dāng)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且準時到達對岸，如圖所示

根據(jù)運動的合成與分解有可知要減小角，增大船速v，故B正確，ACD錯誤。故選B。7．B【詳解】A．在空間站擺球處于失重狀態(tài)，秒擺（周期的單擺）在空間站中不擺動，故A錯誤；B．衛(wèi)星在軌道上運轉(zhuǎn)時，萬有引力提供向心力解得地球同步衛(wèi)星比組合體的軌道半徑大，因此組合體的運行的線速度比同步衛(wèi)星的大；同步衛(wèi)星與地球赤道上某物體隨地球一起自轉(zhuǎn)，角速度相同，由，可知同步衛(wèi)星的線速度比地球赤道上某物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大，所以組合體在軌道上運行的線速度大于地球赤道上某物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度，故B正確；C．由可知對接后空間站的速度大小不變，軌道半徑也不變，與組合體的質(zhì)量大小無關(guān)，故C錯誤；D．宇航員在空間站內(nèi)仍然受重力作用，宇航員所受萬有引力提供向心力，處于失重狀態(tài)，所以宇航員會“漂浮”在空間站內(nèi)，故D錯誤。故選B。8．B【詳解】AB．煤塊做勻加速運動的加速度大小為煤塊加速到與傳送帶共速所用時間為該過程煤塊通過的位移大小為共速后，煤塊與傳送帶保持相對靜止做勻速運動，則有則煤塊從A到B所用時間為故A錯誤，B正確；C．如果改變傳送帶的摩擦因數(shù)，煤塊的最大速度只能等于傳送帶的速度，所以煤塊到達B處時的速度不可能大于4m/s，故C錯誤；D．當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時，煤塊相對于傳送帶向右運動的位移大小為由于某種原因使得當(dāng)煤塊速度和傳送帶速度相同時，傳送帶立刻停止運動，則之后煤塊相對傳送帶向左的位移大小為由于兩個過程煤塊在傳送帶上留下的劃痕重疊，所以整個過程中煤塊在傳送帶上留下的劃痕長度為4m，故D錯誤。故選B。9．C【詳解】A．力F做功為故A錯誤B．木箱運動的平均速度為則力F的平均功率為故B錯誤；C．力F的瞬時功率由于木箱從靜止開始沿直線勻加速運動，則力F的瞬時功率一直增大，故C正確；D．木箱受到的摩擦力為則木箱克服摩擦力做功為故D錯誤。故選C。10．D【詳解】力F是線性變化，可以用平均力求功。則所有力對物體做的功為故選D。11．BD【詳解】由于座艙做勻速圓周運動，由公式，解得：，故A錯誤；由圓周運動的線速度與角速度的關(guān)系可知，，故B正確；由于座艙做勻速圓周運動，所以座艙受到摩天輪的作用力是變力，不可能始終為，故C錯誤；由勻速圓周運動的合力提供向心力可得：，故D正確．12．AC【詳解】AB．將小車的速度沿著繩和垂直于繩正交分解，根據(jù)幾何關(guān)系可得B物體的速度為小車向左運動時，θ減小，增大，B不是勻速上升，故A正確，B錯誤；CD．因為B物體加速上升，根據(jù)牛頓第二定律，可知繩的拉力大于重力，故C正確，D錯誤。故選AC。13．BD【詳解】AB．A的加速度有豎直向下分量，大小為以A、B為整體，豎直方向上由牛頓第二定律可得則故A錯誤，B正確；CD．A的加速度有水平方向分量，大小為以A、B為整體，水平方向上由牛頓第二定律可得故C錯誤，D正確。故選BD。14．BC【詳解】設(shè)：每個爪與鍋之間的彈力為F，根據(jù)對稱性可知，正對的一對爪對鍋的彈力的合力方向豎直向上，則四個爪對鍋的彈力在豎直方向的分力等于鍋的重力；設(shè)正對的一對爪之間的距離為d，則F與豎直方向之間的夾角豎直方向根據(jù)平衡條件可得解得可知R越大，則F越小，BC正確，AD錯誤。故選BC。15．ACD【詳解】A．小球擺到最低點時，此時速度滿足解得小球運動到最低點時速度大小為選項A正確；BC．設(shè)每根繩的拉力大小為T，小球釋放瞬間，受力分析如圖1，所受合力不為0，不是平衡狀態(tài)；由于速度為0，則有2Tcosθ-mgcosα=0如圖2，由幾何關(guān)系，有聯(lián)立得B錯誤，C正確；D．小球擺到最低點時，圖1中的α=0，此時速度滿足由牛頓第二定律得其中R=Lcosθ，聯(lián)立解得選項D正確；故選ACD。16．Cm1：2【詳解】（1）[1]根據(jù)可知，在探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時，要保持m和相同。故選C。（2）[2]圖甲中，小球做圓周運動的半徑相同，一個是鉛球，一個是鋼球，兩球體質(zhì)量不相同，因此甲同學(xué)在進行如圖甲所示的實驗，他是在研究向心力的大小與m的關(guān)系。（3）[3]乙同學(xué)用如圖乙所示裝置做該實驗，他測得鋁球與鋼球質(zhì)量之比為1:2，控制圓周運動的半徑相同，顯示出鋁球與鋼球所受向心力的比值為2:1，根據(jù)可知，鋁球與鋼球圓周運動的角速度之比為2:1，實驗中與皮帶相連接的變速塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)可知，則他實驗中與皮帶相連接的變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為1:2。17．CABD0.12.5【詳解】（1）[1]圓圈在空中做平拋運動，加速度為重力加速度，即加速度恒定不變，則圓圈在空中做的是勻變速曲線運動。故選C。（2）[2]根據(jù)加速度的定義式有解得速度變化量的方向與加速度方向相同，即t=0到t=0.2s的時間內(nèi)圓圈速度變化的方向為豎直向下。故選A。（3）[3]AB．圓圈做平拋運動，則有，解得圖2中圓圈落在小熊的前方，為了能套住小熊，需要減小圓圈的水平分位移，可知，若保持初速度v0不變，需要減小拋出點的高度h，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)上述，若保持拋出點的高度h不變，增大初速度v0，水平分位移增大，不能夠套住小熊，故C錯誤；D．根據(jù)上述，若同時增大拋出點的高度h和初速度v0，水平分位移增大，不能夠套住小熊，故D錯誤。故選B。（4）[4]A．為了減小空氣阻力的影響，實驗中應(yīng)選用體積較大的鋼球研究，故A錯誤；B．為了確保小球飛出的初速度大小一定，實驗中，每次小球釋放的初始位置必須