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陕西省榆林市绥德县高级中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．在2024年8月巴黎奥运会跳水女子10米台决赛中，中国选手全红婵表现出色，成功卫冕了该项目的冠军，也是她个人的第二块奥运会金牌。如图所示是全红婵比赛中的一张照片，全红婵从十米跳台起跳后从最高点到全身入水速度减为零的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A．机械能守恒 B．刚接触水面时动能最大
C．重力势能一直在减小 D．机械能一直在减小
2．我国北斗导航系统由55颗卫星组网运行，其中如图所示的三颗卫星分别是地球同步静止轨道卫星甲、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星乙、轨道较低一些的中轨道卫星丙，它们均为圆轨道卫星，下列关于三颗卫星说法正确的是 （ ）
A．卫星丙运行速度最大
B．卫星丙运行速度可能大于7.9km/s
C．卫星甲与卫星乙一定具有相同的动能
D．地面上的观察者看到卫星甲、乙都是静止不动的
3．如图所示，竖直平面内有两个半径不同的光滑半圆形轨道，A、M、B三点位于同一水平面上，取该平面为零势能面。C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处无初速度释放。小球经过最低点时说法正确的是（　　）
A．通过C点时机械能大
B．通过D点时速度大
C．通过C点时向心加速度大
D．通过D点时对轨道的压力大
4．引体向上是中学生体能测试的项目之一，某次体能测试时，质量为60kg的小明同学在20s内连续做了8个完整的引体向上。重力加速度g取10m/s ，下列说法正确的是（　　）
A．单杆对小明做正功 B．小明共消耗体能约为6000J
C．小明做功的平均功率约为120W D．小明做功的平均功率约为600W
5．如图甲所示，质量的物体放在粗糙水平地面上，时刻物体在水平拉力的作用下开始运动，时撤去水平拉力，物体速度随时间的变化关系如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　）
A．物体与水平地面间的动摩擦因数为
B．水平拉力的最大功率为
C．水平拉力做的功为
D．物体克服摩擦力做的功为
6．如图所示，在同一竖直线上两点先后水平抛出两个相同的甲、乙小球，点距地面高为，两点间距为。甲、乙小球同时落地，落地时水平位移大小之比为。重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙小球可能在轨迹交点处相遇
B．甲、乙小球抛出时的初速度大小之比为
C．甲小球抛出的时间比乙小球抛出的时间提前
D．甲、乙小球落地时重力的功率之比为
7．如图所示，水平滑道与竖直面内光滑半圆形轨道在处平滑相接。轨道半径为，轻弹簧左端固定在水平滑道左侧的固定挡板上，弹簧右端自然伸长到点。质量为的物块从点在水平向左的推力下由静止缓慢压缩弹簧到点（物块与弹簧不拴接），现撤去外力，物块沿水平滑道运动由点进入半圆形轨道，且刚好能到达半圆形轨道的顶端点处。已知两点的距离为，物块与水平滑道之间的动摩擦因数为，水平滑道之间光滑，重力加速度为，物块可视为质点，下列说法正确的是（　　）
A．物块到点处时速度为零
B．物块离开弹簧时的速度大小为
C．物块经过与圆心等高的点时对轨道压力为
D．水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中做功为
二、多选题
8．如图所示，轻质弹簧左端固定在点，右端与质量为的圆环相连，圆环套在光滑竖直固定杆上，水平，，的距离等于弹簧原长。圆环由A处静止释放，运动到最低点处返回，重力加速度为，圆环下滑过程中说法正确的是（　　）
A．弹簧的弹性势能一直增大
B．圆环有三个位置加速度为
C．圆环的机械能是先减小后增大再减小
D．从到过程圆环的重力势能与弹簧的弹性势能之和一直增大
9．如图所示，物体沿粗糙程度相同的斜面由静止开始加速下滑。如图所示是描述物体下滑过程动能随位移，动能随时间，机械能随位移，机械能随时间的变化图像，下列图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，质量为、长为的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为的物块（可视为质点）从木板上的左端以速度滑上木板。物块与木板间的动摩擦因数为，经一段时间物块从木板右端离开，下列说法正确的是（　　）
A．物块与木板间摩擦产生热量
B．木板的动能等于
C．木板的动能小于
D．物块的动能等于
三、实验题
11．如图甲所示是某同学探究物体做圆周运动时向心力的大小与轨道半径、线速度大小关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力的大小，速度传感器测量圆柱体线速度的大小，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力大小与线速度大小的关系：
(1)该同学采用的实验方法为___________。
A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法
(2)改变线速度大小，该同学测出了五组数据，并算出对应数据如下表所示。
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
1.0 2.25 4.0 6.25 9.0
①对数据分析，在图乙坐标系中以为纵坐标，以 （选填或）为横坐标，并在乙图中描点连线 ；
②若圆柱体运动半径，由乙图作出的图线可得圆柱体的质量 。（结果保留2位有效数字）
12．实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。
(1)关于本实验，下列说法正确的是___________。
A．实验前必需用天平测出重物的质量
B．重物选用质量和密度较大的金属锤
C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带
D．实验中用手提纸带上端静止释放，也可以用手托重物静止释放
(2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。点为打下的第一个点，在纸带上选取三个点，相邻之间还隔一个打出的实际点，测得它们到起始点的距离分别为。
已知当地重力加速度为，重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减小量为 ，动能增加量为 。
(3)某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，设计的实验装置如图丙所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端固定在铅笔一端，用较重的书将铅笔压在水平桌面上，让细线一端伸出桌面，将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后由静止释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续运动，落在水平地面上。测得铁锁静止距地面的距离为，笔到铁锁的距离为，笔到铁锁落地点的水平距离为，若满足 （用和表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒。
四、解答题
13．如图所示，宇宙飞船绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，运行一周内有的时间会经历“日全食”过程，太阳光可看作平行光。已知地球半径为，引力常量为，地球表面重力加速度为，不考虑地球自转和公转的影响。求：
(1)飞船运行的速度大小；
(2)飞船绕地球一周太阳能电池接受太阳能的时间。
14．如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，质量为m的物体P和质量为4m的物体Q用不可伸长的轻绳相连悬挂在定滑轮上，托着物体Q，让物体Q从距地面h高处由静止释放，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点，运动中物体P不会碰到天花板。求：
(1)物体Q落地时的速度；
(2)从释放到落地过程轻绳对物体Q做的功；
(3)物体P相对初始位置能上升的最大高度。
15．如图所示，半径的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角，轨道的下端与水平面相切于点，点右侧距离处有一弹性竖直挡板，物块与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端点的高度差，用外力使质量的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，小物块与水平面间的动摩擦因数。取（，）。求：
(1)外力撤去前，弹簧的弹性势能；
(2)小物块第一次经过点时受到的支持力大小；
(3)小物块最终静止时的位置距弹性挡板的距离。
陕西省榆林市绥德县高级中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B C C C D BC ABC AC
11．(1)B
(2) 0.44
12．(1)BC
(2)
(3)
13．(1)
(2)
【详解】（1）由几何关系可知地球遮挡对应飞船运行轨道的圆心角为60°，飞船运行的轨道半径
设地球表面某物体质量为m，由地球表面重力等于引力有
设飞船质量为，运行速度为v，由引力提供向心力有
联立解得
（2）设飞船运行周期为T，由引力提供向心力有
解得
飞船绕地球一周太阳能电池接收太阳能时间是没有地球遮挡的时间
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）对P、Q系统根据机械能守恒定律得
解得落地时物体Q的速度为
（2）对物体Q根据动能定理得
解得
（3）物体Q落地后物体P向上做竖直上抛运动，设上升高度为h1。
对物体P根据机械能守恒定律得
解得
物体P能上升的最大高度
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小物块从点飞出做平抛运动，竖直方向做自由落体运动,由
解得
则
小物块从点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，速度方向与竖直方向成
由
解得
小物块被弹簧弹开过程中，弹性势能转化为小物块的动能,由能量守恒可知，弹簧的弹性势能
（2）物块经点速度
从到由动能定理有
解得
对点受力分析，由牛顿第二定律得
解得
（3）设小物块第一次反弹后未脱离圆弧，上升高度为，小物块从点到圆弧最高点
由动能定理有
解得
小物块第一次反弹后上升高度小于圆弧半径，则小物块没有脱离圆弧轨道最终停止在水平面上,设小物块在水平面上滑行路程为，小物块从第一次经点到停止
由动能定理有
解得
即小物块第一次反弹回到点后从圆弧返回向右运动了后停止运动，此时距弹性挡板

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