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江苏省扬州中学2024-2025学年度第二学期期中考试
高一物理 2025.04
注意事项：
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟．
2．答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置．
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．
1．如图所示是向心力演示仪的实验装置和三层塔轮的尺寸关系，在探究“向心力大小与半径的关系”的实验中，把两个质量相等的小钢球分别放在长槽和短槽内，摇动手柄前应将皮带置于
A．第一层塔轮
B．第二层塔轮
C．第三层塔轮
D．都可以
2．盖亚-4b行星环绕着恒星公转，其椭圆轨道如图所示，环绕周期大约570天。连线ac为长轴、连线bd为短轴，其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是
A．恒星不一定处在椭圆的焦点上
B．盖亚-4b行星在b、d两点的加速度相同
C．盖亚-4b行星在a点的速度大于在c点的速度
D．盖亚-4b行星从b经c到d的时间约为285天
3．如图所示，小球用细线悬于B点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，保持轨迹圆的圆心O到悬点B的高度差不变。若绳长越长，则小球
A．加速度越大
B．线速度越小
C．角速度越大
D．周期越小
4．对于宇宙速度的理解，下列说法正确的是
A．中国空间站“天宫”的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．月球探测器“嫦娥五号”的发射速度一定大于第二宇宙速度
C．火星探测器“天问一号”发射速度一定大于第二宇宙速度
D．火星探测器“天问一号”的发射速度一定大于第三宇宙速度
5．“灯光表演”中投影过程的简化图如图所示，投影仪到墙壁的距离为s，光线与水平方向的夹角为θ，此时投影点A向上运动的速度为v，则投影仪逆时针转动的角速度为
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，某星球可以视为均匀圆球，绕AB轴自转，O点为其球心，半径OE与赤道平面的夹角为θ。已知该星球的半径为R，赤道上D处的重力加速度大小为g，北极点A处的重力加速度大小为2g，则E处的自转线速度大小为
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，竖直面内长为2L的轻杆一端连接光滑铰链，另一端固定质量为m的小球，在拉力F作用下使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力F的瞬时功率为
A．0.5mgωL
B．mgωL
C．2mgωL
D．3mgωL
8．如图所示，关于图像和横轴围成的面积，下列说法中错误的是
A．v-t图像和横轴围成的面积表示位移
B．a-t图像和横轴围成的面积表示速度变化量
C．F-x图像和横轴围成的面积表示力做的功
D．F-v图像和横轴围成的面积表示力的功率
9．如图所示，光滑圆形轨道处在竖直平面内，OA是水平半径，OB与OA成30°角，一小球从轨道内侧的A处由静止释放，小球运动到B点时的加速度为
A．
B．
C． g
D．2g
10．如图所示，一物块以一定的速度冲上足够长的固定斜面，物块和斜面之间的动摩擦因数随高度增加而逐渐增大。以斜面底端为重力势能零点，v、a、E、Ep分别表示物块的速度、加速度、机械能、重力势能。在物块上滑过程中，上述物理量与上滑的时间t的图像可能正确的是
A． B．
C． D．
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（15分）甲同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，一根细线的一端系住一个小球，另一端悬挂在铁架台上的O点，小球静止于O点正下方的A点，O点到小球球心的距离为L，光电门固定在A点的正下方，在小球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将小球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，记录小球释放时细线与竖直方向的夹角θ和计时器的示数t。
（1）如图（b）所示，用刻度尺测量遮光条的宽度d，某次实验中计时器的示数为0.010s，则小球的速度为v= m/s（保留三位有效数字）
（2）小球从释放点运动至A点，重力势能减少量的表达式为
（用θ、L、小球的质量m、重力加速度g表示）
（3）甲同学依据实验结果发现小球的动能增加量总是略大于重力势能减少量，产生这种差异的原因可能是
空气阻力的影响很大
小球的质量没有测准
C．遮光条到悬点的距离大于球心到悬点的距离
（4）实验中多次改变θ，得出多组θ与挡光时间t的实验数据，做出图像如图（c）所示，重力加速度为g，若小球的机械能守恒，则图像斜率的绝对值∣k∣= （用题中所给字母表示）
乙同学想用如图（d）所示的装置验证系统的机械能守恒。实验前在不挂钩码的情况下调整木板适当倾斜来平衡小车所受的摩擦力，乙同学认为平衡摩擦力后小车和钩码系统的机械能是守恒的。你是否同意乙同学的判断？ （填“同意”或“不同意”）
12．（8分）如图所示，地球的半径为R，地球的自转周期为T1，某卫星的轨道平面与地球赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同，轨道半径为2R，运行周期为T2，T2（1）求地球质量为M；
（2）某时刻该卫星位于P点，恰好能拍摄到地球赤道上的A、B两点，求该卫星能再次拍摄到B点所经过的最短时间t。
13．（10分）如图所示，一个半径r=1m的圆盘放置在餐桌的正中心，圆盘可绕中心轴转动，圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。放置在圆盘边缘的物体与圆盘间的动摩擦因数μ1=0.1、与餐桌间的动摩擦因数μ2=0.2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。
（1）若缓慢增大圆盘的角速度，为使物体不滑落到地面，求餐桌半径的最小值R；
（2）若圆盘从静止开始加速转动，且转动的角速度ω随时间均匀增加，即ω=kt，其中k=1rad/s2，求从圆盘开始转动到物体刚要飞出圆盘的过程中，圆盘转过的角度θ。
14．（12分）图（a）为某国际机场的货物传送装置实物图，简化图如图（b），该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角θ=37°，传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物（可视为质点）从D点由静止释放，在L=10m处取下货物，货物运动时的剖面图如图（c）所示，已知传送带匀速运行的速度v=3m/s，货物的质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD间的动摩擦因数 1=0.6，其侧面与挡板CDEF间的动摩擦因数 2=0.3，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）传送带上表面对货物的滑动摩擦力大小f1；
（2）货物在传送带上运动的时间t；
（3）由于传送该货物传送带电动机多消耗的电能E。
15．（15分）如图所示，倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物块A和B用一劲度系数k=20N/m的轻弹簧连接，物块B被挡板P挡住，挡板P固定于斜面底端且垂直于斜面。用一不可伸长的轻绳使物块A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆。当整个系统静止时，小环C位于Q处，物块B对挡板P的压力恰好为零，绳与细杆间的夹角α=53°。图中SD水平且长度d=2.4m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让小环C从位置R由静止释放，之后绳子一直处于绷紧状态，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小环C的质量M；
（2）小环C运动到位置Q的速率v；
（3）小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对小环C做的功W。
江苏省扬州中学2024-2025学年度第二学期
期中试题
高一物理参考答案与评分建议
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．
1．A 2．C 3．A 4．C 5．D
6．B 7．B 8．D 9．B 10．D
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（每空3分） （1）1.50 （2）mgL(1-cosθ)
（3）C （4） （5） 不同意
12．（8分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据万有引力提供向心力
解得
相对角速度为
结合运动示意图，有
解得
13. （10分）【答案】（1）；（2）
【详解】（1）当静摩擦力最大时，小物体即将滑离圆盘，此时圆盘的角速度达到小物块恰好不滑离圆盘的最大值，则有
解得
在餐桌上有
可得
小物块滑上餐桌上的初速度
小物体在餐桌上滑行的时间为
小物体恰好不好滑出桌面，小物体在桌面上滑行的距离为
设餐桌半径为，物块是沿圆盘边缘切线飞出，则有
联立解得所以餐桌的最小半径为
（3）小物块飞出圆盘时的角速度为
由
得
角速度与时间成正比，则转过的角度
14．（12分）【答案】（1）48N；（2）；（3）297J
【详解】（1）设传送带对物体的摩擦力为f1，传送带对货物的支持力为N1，挡板对货物的支持力为N2，则
代入数据解得
（2）设货物由静止放上传送带获得的加速度为a，
对货物有
解得
设货物在传送带上经时间t1达到共速，所走的位移为s1，由运动学公式得
解得
所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间t2到达目的地，则有
货物匀速阶段所用的时间为
货物运动的总时间为
（3）货物动能的增加量
传送带和货物之间产生的热量
挡板和货物之间产生的热量
电动机多消耗的电能转化为货物的动能和产生的热量，则
15．（15分）【答案】（（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对物块A、B和弹簧组成的系统，由平衡条件得
对小环C在Q点，由平衡条件得
联立解得
（2）小环C从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和物块A组成的系统，由机械能守恒定律得
又
联立解得
（3）开始释放小环C时，物块B对挡板P的压力恰好为零，此时对物块B，由平衡条件有
解得此时弹簧的伸长量
当小环C通过位置S时，A下降的距离
则此时弹簧的压缩量
则小环C从位置R运动到位置S的过程中，初、末态的弹性势能相等；当小环C通过位置S时，分解小环C的速度可知此时物体A的速度为零，对小环C、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒定律得
对小环C从位置R运动到位置S的过程，由动能定理得
联立解得

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