湖南省衡阳市祁东县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题(含解析)

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湖南省衡阳市祁东县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题(含解析)

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祁东一中2025年上期中考试高一年级物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A B B B AC BD AD BC
1.B
【详解】AC、地心说最初由米利都学派形成初步理念,后由古希腊学者欧多克斯提出,然后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来;哥白尼提出了日心说,故选项A、C错误;
B、牛顿提出了万有引力定律,故选项B正确;
D、卡文迪许测出了万有引力常量,开普勒通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律,故选项D错误.
2.B
【详解】AD.乙物体向心加速度与半径成反比,根据,知线速度大小不变,根据图象可知,时,,则,故A、D项不合题意;
BC.甲物体的向心加速度与半径成正比,根据,知角速度不变,根据图象可知,时,,则,故B符合题意,C项不合题意;.
3.A
【详解】将绳子拉乙车的端点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,如图
在沿绳子方向的分速度等于汽车甲的速度。所以
则甲乙两车的速度之比为。
故选A。
4.B
【详解】a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周.则要满足,代入数据得解得:,B正确.
故选B
5.B
【详解】A.设月球质量M,半径R,地球质量qM,地球半径pR,根据
解得,同理可得

A错误;
B.根据万有引力提供向心力有
解得,同理可得

则有
B正确;
C.由于第一宇宙速度是最大绕行速度,故如果月球速度大于第一宇宙速度,则月球将脱离地球的束缚,C错误;
D.月球表面受到的万有引力
地球表面受到的万有引力
由探测器的质量m未知,故两个力不一定相等,D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.擦窗机器人沿直线减速从A向B运动,故合外力和速度要共线,图中的合外力(或为零)和速度不共线,要做曲线运动(或匀速直线运动),不符合运动要求,故A错误;
B.图中的合力可能与速度共线相反,从而做减速直线运动,故B正确;
C.图中的合力不可能与速度共线相反,不可能做减速直线运动,不符合要求,故C错误;
D.图中的合外力和速度不共线,要做曲线运动,不符合运动要求,故D错误。
故选B。
7.AC
【详解】A.曲线运动的条件为加速度方向与速度方向不在同一直线上,故A正确;
B.速度变化可以是大小变化而方向不变,此运动为变速直线运动,故B错误;
C.当物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,故C正确;
D.加速度变化时,只要加速度方向与速度方向在同一直线上时,物体做直线运动,故D错误。
故选AC。
8.BD
【详解】AB.当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,且此时渡河时间
故A错误,B正确;
C.由乙图可知,河水的流速先增大后减小,故合速度的大小和方向也在不断变化,船在河水中航行的轨迹是曲线,故C错误;
D.当河水的流速达到最大值时,合速度最大,即船在河水中的最大速度为
故D正确。
故选BD。
9.AD
【详解】A.根据开普勒第二定律可知,海王星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等,其离太阳越近,转动线速度越大,因为A点到太阳的距离小于B点到太阳的距离,故其在A点的速率大于在B点的速率,故A正确;
B.由题图可知,海王星在B、D两点与太阳的连线不在同一方向,故加速度的方向不同,故B错误;
C.由开普勒第二定律可知,海王星在绕太阳运行的过程中,其轨道与太阳连线在相同单位时间内扫过的面积均相等,故C错误;
D.由上述分析可知,海王星在段的平均速率大于在段的平均速率,故
根据对称性,海王星在段的速率小于在段的速率,故即
,故D正确。
故选AD。
10.BC
【详解】A.由于段匀速圆周运动的向心力相等,由可知,向心加速度相等,故A错误;
B.由公式可知,第一段的周期更大,则第一段的时间更长,故B正确;
C.由公式可知,由于第一段的半径更大,则第一段的线速度更大,故C正确;
D.由公式可知,由于第一段的半径更大,则第一段的角速度更小,故D错误。
故选BC。
11. B BAC
【详解】(1)[1]斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是保证小球有水平初速度,做平抛运动,故B正确,A、C、D错误;
(2)①[4]实验的步骤顺序是BAC;
②[5]设相邻两点间的时间间隔为,竖直方向则有
可得
水平方向则有
[6]代入数据解得
[7]b点竖直方向分速度
b点的速率
代入解得
12.(1)
(2)
【详解】(1)[1]小钢球通过最低点时的速度大小
所需的向心力大小
[2]由受力分析可知,小钢球通过最低点时所受的合力
(2)若与在误差允许的范围内相等,则有

13.(1)(2)(3)
【详解】(1)对卫星1,根据万有引力充当向心力,则:
得:
(2)第一宇宙速度的轨道半径为R,则根据
可得:
(3)对卫星1和卫星2,由开普勒第三定律:
可得:
由图示时刻开始,经t时间第一次相距最近,则有:
可得:
14.(1)
(2)
【详解】(1)设物块做斜上抛运动的时间为t,则
解得
物块抛出后,沿竖直方向的分速度
物块抛出后沿水平方向的分速度
则抛出时的初速度
(2)物块滑上传送带后,沿传送带先做匀减速运动,根据牛顿第二定律
解得
物块在传送带上匀减速运动的距离
匀减速运动的时间
匀速运动的时间
运动的总时间
15.(1);(2);(3),
【详解】(1)当平板对小球支持力为零时,小球恰好脱离平板,此时重力和绳子拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得
解得
(2)撤去平板后,小球重力和绳子拉力提供向心力,当绳子没有绕在竖直杆时,设绳子与竖直杆的夹角为,由牛顿第二定律可得
解得
随着角速度的减小,减小,当时,细线开始绕在竖直杆上,解得此时角速度为
(3)当细线BC恰好伸直时,有几何关系得,AC与竖直方向所成夹角为37°,同理可得,此时小球的角速度为
则时细线BC未伸直,即,设此时细线AC与竖直方向的夹角为β,由上得
解得
根据平衡条件得
答案第1页,共2页祁东一中2025年上期中考试高一年级物理试题卷
考试时间:75分钟;
考生注意:
1.本试题卷共15道小题。满分为100分,考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置,在本试卷上作答无效。考试结束后只交答题卡。
第I卷(选择题)
一、单选题(本题包括6个小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.在经典力学的发展历程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是
A.伽利略创立了“日心说”
B.牛顿提出了万有引力定律
C.哥白尼提出了“地心说”
D.开普勒测出了引力常量
2.甲、乙两球做匀速圆周运动,向心加速度随半径变化的关系图象如图所示,由图象可知( )
A.乙球运动时,线速度大小为
B.甲球运动时,角速度大小为
C.甲球运动时,线速度大小不变
D.乙球运动时,角速度大小不变
3.如图,汽车甲以速度拉汽车乙前进,乙的速度为,甲、乙都在水平面上运动,则此时甲乙两车的速度之比为(  )
A. B. C. D.
4.如图,两质点a,b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动,a,b的周期分别为2 s和20 s,a,b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为(  )
A. B. C. D.
5.2020年11月24日凌晨,嫦娥5号探测器发射成功,开启了探月工程难度最大的阶段。某研究小组的同学们在网上查阅了关于月球的信息:地球半径约是月球半径的倍,地球质量约是月球质量的倍。借助所学知识,可以对绕月飞行的有关规律做出如下推断(  )
A.月球表面的重力加速度大于地球表面重力加速度
B.飞船绕月球表面做圆周运动的周期是绕地球表面运动周期的倍
C.月球的第一宇宙速度大于
D.探测器在月球表面受到的万有引力等于在地球表面所受的万有引力
6.擦窗机器人帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题。如图所示,擦窗机器人在竖直玻璃窗上沿直线A向B运动,速度逐渐减小。已知F为机器人除重力外的其他力的合力,则擦窗机器人在此过程中在竖直平面内的受力分析可能正确的是()
B.
C. D.
二、多选题(本题包括4个小题,每小题5分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
7.关于曲线运动的说法中正确的是(  )
A.做曲线运动物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B.速度变化的运动必定是曲线运动
C.受恒力作用的物体也可能做曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
8.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则(  )
A.船渡河的最短时间60s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船以最短时间渡河,船在河水中的最大速度是5m/s
9.天文学家利用万有引力定律计算天王星位置的过程中,出现了一定的误差.他们猜测在天王星的轨道外,肯定有一颗没有发现的行星,该行星的引力不断地影响着天王星的运动.最终,科学家们通过计算“找”到了这颗遥远的行星——海王星.若海王星绕太阳逆时针运行的运动轨迹如图所示,图中为长轴,为短轴,若只考虑万有引力的作用,下列说法正确的是( )
A.海王星在A点的速率大于在B点的速率
B.海王星在B点的加速度与在D点的加速度相同
C.海王星从A到B的过程中与太阳的连线在相同单位时间内扫过的面积比从B到C的大
D.海王星从C到D所用的时间大于从D到A的时间
10.为备战北京冬奥会,运动员在水平滑冰场上刻苦训练。一次训练中,某运动员沿到达点后沿圆弧匀速运动半个圆周,再沿运动到点后沿圆弧匀速运动半个圆周,两次做圆周运动中运动员受到的向心力大小相等。关于两段匀速圆周运动,则第一段比第二段(  )
A.向心加速度大 B.时间长
C.线速度大 D.角速度大
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共16分)
11.在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中,
(1)斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是 ;
A.保证小球飞出时有适当的速度大小
B.保证小球飞出时速度沿水平方向
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线
(2)实验简要步骤如下:
A.让小球多次从同一位置释放,在印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的位置,如图中a、b、c、d所示;
B.安装器材时,注意让斜槽末端水平,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线;
C.取下印有小方格的纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出物体的运动轨迹;
①上述实验步骤的合理顺序是 ;
②如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25cm。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= (用l、g表示),其值是 (取g=9.8m/s2),小球在b点的速率是 。
12.用如图所示的装置来探究有关向心力的问题。轻质细线的上端与固定在铁架台上的力传感器相连,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央。将小钢球向左拉到合适的位置(细线处于伸直状态)由静止释放,小钢球运动到最低点时,小钢球通过光电门的时间为,力传感器的示数为,已知当地重力加速度大小为,悬点到小钢球球心的距离为,回答下列问题∶
(1)小钢球通过最低点时所需的向心力大小 (用、、和表示),小钢球通过最低点时所受的合力 (用、和表示),比较与在误差允许的范围内是否相等。
(2)改变小钢球由静止释放的位置,多次测量与相应的值,若与在误差允许的范围内相等,以为纵坐标,以为横坐标作出的图像是一条倾斜直线,则图像在纵坐标上的截距的绝对值为 (用、和表示)。
四、解答题(本题包括3小题,共40分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
13.如图所示,两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动,两卫星绕行方向相同(图中为逆时针方向)。已知卫星1运行的周期为T1=T0,行星的半径为R,卫星1和卫星2到行星中心的距离分别为r1=2R,r2=8R,引力常量为G。某时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为。求:(题干中T0、R、G已知)
(1)行星的质量M;
(2)行星的第一宇宙速度;
(3)从图示时刻开始,经过多长时间两卫星第一次相距最近?
14.如图所示,水平传送带上表面离地高度为1.25m,以2m/s的速度沿顺时针匀速转动,一个物块在地面上以一定的初速度斜向右上抛出,刚好沿水平方向滑上传送带,物块开始在地面上的位置离传送带左端A的水平距离为2m,重力加速度g取,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带长为2m,不计物块的大小,求:
(1)物块在地面上抛出时的初速度大小;
(2)物块从传送带A端运动到B端所用时间为多少。
15.2022年北京冬奥会上,中国花样滑冰队的隋文静、韩聪不负众望,在双人滑项目上强势夺冠,这也是中国队时隔12年之后再次登上奥运会最高领奖台。该项目有一项技术动作叫双人螺旋线,如图(a)所示,以男选手成为轴心,女选手围绕男选手旋转。将这一情景抽象成,如图(b)所示:一细线一端系住一小球,另一端固定在一竖直细杆上,小球以一定大小的速度随着细杆在水平面内做匀速圆周运动,细线便在空中划出一个圆锥面,这样的模型叫“圆锥摆”。圆锥摆是研究水平面内质点做匀速圆周运动动力学关系的典型特例。小球(可视为质点)质量为m,细线AC长度为L,重力加速度为g。
(1)在紧贴着小球运动的水面上加一光滑平板,使球在板上做匀速圆周运动,此时细线与竖直方向所成夹角为θ,如图(c)所示,当小球的角速度ω大于某一值ω1时,小球将脱离平板,则ω1为多大?
(2)撤去光滑平板,让小球在空中旋转,测试发现,当小球的角速度ω小于某一值ω2时,细线会缠绕在竖直杆上,最后随细杆转动,如图(d)所示,则ω2为多大?
(3)在题(2)情境下,再用一根细线,同样一端系在该小球上,另一端固定在细杆上的B点,且当两条细线均伸直时,如图(e)所示,各部分长度之比。则当小球以匀速转动时,两细线的对小球的拉力分别多大?
答案第1页,共2页

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