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山西省吕梁市2024-2025学年高一下学期期末调研测试物理试卷
一、单选题
1．某高一学习小组在空旷泥土地带，通过飞镖的运动来体会曲线运动的速度方向和轨迹曲线的关系，飞镖运动简化图如图所示。忽略空气阻力作用，下列关于飞镖的运动说法正确的是（　　）
A．出手后飞镖的加速度是变化的
B．飞镖运动到最高点时速度为零
C．飞镖在不同的时间内速度变化量方向不同
D．飞镖落地插入泥土后的指向可表示落地瞬时的速度方向
2．如图是“簸扬糠秕”的劳动场景，从同一高度由静止落下质量不同的米粒和糠秕（质量小于米粒），在恒定水平风力作用下，落到地面不同位置而达到分离米粒和糠秕的目的。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．从释放到落地过程，米粒和糠秕做平抛运动
B．糠秕在空中运动的时间大于米粒的时间
C．落地时，糠秕的速率大于米粒的速率
D．从释放到落地的过程中，米粒位移较大
3．游乐园中某海盗船在外力驱动下启动，在竖直面内做圆周运动。某时刻撤去驱动力，此后船在同一竖直面内自由摆动。若A、B、C处的乘客始终相对船静止，且以相同的半径随船摆动，不计一切阻力，海盗船在自由摆动过程中某一瞬间状态（未摆到最高点）简化图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．三位乘客所受的向心力大小相等
B．三位乘客摆动的角速度大小相等
C．此时A处乘客的向心加速度最大
D．此时C处乘客摆动的速度最大
4．在某次洪灾中，由于河水突然猛涨，救援部队快速响应，利用救援艇成功救出被困对岸的群众。假定该河流两岸平行且宽度为，某段时间河水流速恒为，救援艇在静水中的速率恒定，救援艇以最短位移渡河时，发生的位移大小为100m，，，下列说法正确的是（　　）
A．救援艇在静水中的速率
B．救援艇以最短位移渡河时，船头与上游河岸夹角为
C．救援艇最短渡河时间为15s
D．救援艇船头垂直河岸时，到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的60m处
5．北京时间2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟。以下说法正确的是（　　）
A．神舟十九号飞船可通过点火加速与位于同轨道的空间站完成对接
B．航天员相对空间站静止时，二者均做匀变速曲线运动
C．神舟十九号飞船的发射速度小于第二宇宙速度
D．空间站的向心加速度小于地球上建筑物的向心加速度
6．我国研制建设的4秒电磁弹射“微重力塔”，塔内管道抽成真空，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，为科学载荷模拟微重力环境。某次实验中，装置从时刻启动，加速度大小等于重力加速度大小的3倍，经时间上升高度为，到达A位置，此时撤去动力。实验舱从开始运动到再次经过A位置的过程中，关于实验舱的位移x、速度v、加速度a和机械能E的变化规律，正确的是（　　）
A．B．
C．D．
7．随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。工作人员对某无人驾驶汽车在平直的封闭道路上测试，时刻汽车开始无动力滑行，一段时间后以恒定功率加速行驶，车速达到最大后保持匀速，记录的汽车运动的图像如图所示。汽车总质量为，行驶中受到的阻力保持不变，下列说法正确的是（　　）
A．汽车行驶中所受阻力大小为
B．1~11s内汽车的功率为28kW
C．1~11s内汽车的位移约为67.2m
D．汽车加速过程中速度为6m/s时的加速度大小为
二、多选题
8．下列关于圆周运动的基本模型，说法正确的是（　　）
A．图a中汽车安全通过拱桥最高点时处于失重状态
B．图b中增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
9．如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环N和另一套在光滑竖直固定杆上的小环M用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，M、N两环的质量均为m，绳长为L，一水平外力F作用在小环N上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为，不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。重力加速度为g，则从撤去外力F后到M运动到最低点的过程中，关于两环的运动，下列说法正确的是（　　）
A．小环M在运动过程中机械能守恒
B．轻绳与竖直杆夹角为时，小环M与N的速度大小关系为
C．当两环运动到绳子与竖直方向夹角为时，可由题目信息求出环M的速度为
D．环M减少的机械能等于环N增加的机械能
10．传送带在生活中被广泛应用。一水平传送带装置的示意图如图所示，足够长的紧绷传送带始终保持恒定的速率v运行，滑块A用轻杆连接另一滑块B，二者从传送带上左端由静止释放，两滑块的速度与传送带相同后保持匀速运动。两个滑块的质量均为m，A与传送带之间的动摩擦因数为，滑块B光滑。两滑块在传送带上运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．传送带对滑块A所做的功为
B．滑块A从开始到与传送带共速所用的时间为
C．两滑块与传送带因相互作用产生的热量为
D．由于传送两滑块，电动机至少需要多消耗的电能为
三、实验题
11．某同学设计了如图所示的实验装置来探究向心力与质量、半径的关系。水平杆光滑，竖直杆与水平杆铰合在一起，绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接。实验时水平杆绕竖直杆转动，物块1和物块2跟随水平杆一起转动，力传感器上分别显示出拉力的大小（忽略细线与定滑轮间的摩擦）。
(1)探究向心力与半径的关系时，物块1、2的质量需 （填“相同”或“不同”），使物块到竖直杆的距离 （填“相同”或“不同”），转动水平杆，读出两个力传感器的示数。这里用到的实验方法为 。
(2)实验中保持物块1的质量、物块到竖直杆的距离不变时，两次实验中力传感器1的读数之比为1：4，则两次实验中水平杆的转速之比为 。
12．某实验小组用如下装置来完成“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)下列四幅图是实验时释放纸带前的瞬间状态图，其中重物和手的位置合理
A．B．C． D．
(2)实验中，小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量 ，重物动能的增加量 ；多次实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是 。
(3)某同学多次实验，以重物速度的平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度 。（结果保留三位有效数字）
四、解答题
13．2024年5月8日10时12分，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入近月轨道环月飞行。已知月球质量为M，月球半径为R，可看成质量分布均匀的球体，万有引力常量为G，不计月球的自转。求：
(1)月球表面的重力加速度大小；
(2)探测器（轨道半径近似等于月球半径）的运行周期；
(3)月球的第一宇宙速度。
14．如图甲是我国流传了2000多年的传统体育运动——蹴鞠，足球运动起源于蹴鞠。如图乙所示，某次蹴鞠运动中，小王将静止的质量为0.5kg的鞠从地面上A点踢出，鞠在空中做斜抛运动，最后落在距A点60m处地面上的C点。发鞠的同时，小李从距C点32m的B点向C点从静止开始做匀加速直线运动，其加速度大小为。若鞠落在C点时恰好被小李追上，运动员和鞠均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取。求：
(1)鞠在空中运动过程中的最小速度和鞠上升的最大高度；
(2)鞠从A点被踢出时的速度大小；
(3)鞠落地瞬间重力做功的瞬时功率。
15．如图所示，可视为质点，质量的滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F的作用下，滑块从A点开始向右做匀加速直线运动，当其运动到AB的中点时撤去拉力，运动到B点后滑上与AB等高的水平传送带，从传送带的最右端C点沿水平轨道CD运动，从D点进入半径且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上运行一周后从E处的出口出来。传送带以恒定的速度顺时针转动，水平轨道AB的长度，CD的长度，传送带BC的长度，小滑块与水平轨道AB、CD间的动摩擦因数均为，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小取。求：
(1)若滑块刚好能通过圆管道最高点，滑块在D点对圆管道的压力大小；
(2)若滑块刚好能通过圆管道最高点，当恒定拉力F最小时，滑块与传送带因摩擦产生的热量；
(3)若恒定拉力，滑块到达竖直固定圆管道最高点时对圆管道的压力。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B A C D C AB BD CD
11．(1) 相同 不同 控制变量法
(2)
【详解】（1）[1][2]探究向心力与半径关系时，需物块1、2的质量相同，使物块到竖直轴距离不同以改变物块做圆周运动的半径。
[3]这里用到的实验方法为控制变量法。
（2）根据向心力公式
可知两次实验中水平杆的角速度之比为，根据
可知两次实验中水平杆的转速之比为。
12．(1)C
(2) 有阻力作用
(3)9.67
【详解】（1）为了减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，故合理的位置应为C图。
故选C。
（2）从点到打点的过程中，则打点计时器打下B点时重物的重力势能比开始下落时减少为
打B点时的速度为
重物动能的增加量为
重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是阻力的影响，使得部分重力势能转化为内能；
（3）根据机械能守恒定律可知，即
即有
所以图像中，其斜率即为重力加速度的两倍，所以
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）在月球表面
得
（2）由探测器做匀速圆周运动知
得
（3）第一宇宙速度与探测器环绕速度相等，即
得
14．(1)15m/s，20m
(2)25m/s
(3)100W
【详解】（1）小李从B点开始做匀加速直线运动到C点时间为t，满足
则从B到C的时间
可知鞠在空中运动过程中的时间为t=4s；则鞠在空中运动过程中的最小速度为水平速度
上升的最大高度
（2）鞠从A点被踢出时的速度竖直速度大小
则速度大小为
（3）落地时重力的瞬时功率
15．(1)
(2)
(3)52N
【详解】（1）因滑块刚好能通过圆管道的最高点，所以滑块到圆管道的最高点时速度为零；滑块由点运动到圆管道最高点的过程，根据动能定理得
解得
在点，根据牛顿第二定律可得
得
根据牛顿第三定律可知滑块在点对圆管道的压力大小为。
（2）因滑块刚好能通过圆管道的最高点，所以滑块到圆管道的最高点时速度为零；由第1问解得
根据
解得
当恒定拉力F最小时，滑块运动到B点时速度最小，此时B点的最小速度满足
解得
此情况下滑块在传送带上运动的时间
传送带的位移为
滑块与传送带的相对位移为
所以当恒定拉力F最小时，滑块与传送带因摩擦而产生的热量为
解得
（3）恒定拉力= 64N，滑块由A点运动到B点的过程，根据动能定理得
解得
设滑块在皮带上一直匀减速，
解得
由于大于5m/s，故假设成立。
设滑块到达圆管道的最高点时速度为，则
解得
由
解得
根据牛顿第三定律得：滑块到达竖直固定圆管道最高点时对圆管道的压力为，方向竖直向上。

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