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河南省周口市鹿邑县高级中学校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷
一、单选题
1．一根粗细均匀的长直铁棒重600N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，则（　　）
A．铁棒的重力势能增加了150J B．铁棒的重力势能增加了300J
C．铁棒的重力不做功 D．上述说法均错误
2．地球公转轨道的半径在天文学上叫作天文单位，用符号AU表示，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知海王星公转的轨道半径是，海王星的质量为地球质量的17倍，地球和海王星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．海王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度大小之比为
B．海王星受到太阳的万有引力与地球受到太阳的万有引力大小之比为
C．海王星的公转周期与地球的公转周期之比为
D．根据题目条件可推算出地球与海王星的密度之比
3．如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　）

A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
4．如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面处做斜抛运动，其运动的最大高度也为h。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD。下列关系式正确的是（　　）
A．PA＝PC＞PB＝PD B．PA＝PC＝PD＞PB
C．PA＝PB＝PC＝PD D．PA＞PC＝PD＞PB
5．如图所示，两个互相垂直的平面a和b，其交线上的M点和N点有等量同种点电荷，O是MN的中点，A是平面a上的一点，B是平面b上的一点，AO和BO均垂直于MN，且，则（ ）
A．A、B两点的电势相同，场强相同 B．A、B两点的电势不相同，场强相同
C．A、B两点的电势相同，场强不相同 D．A、B两点的电势不相同，场强不相同
6．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂金属验电箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端，可能看到的现象是（　　）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电
7．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（　　）
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加
B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少
C．弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
D．在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大
二、多选题
8．修建高层建筑经常会用到塔式起重机，某塔式起重机某次提升质量为的建材（可视为质点），使得建材正在沿竖直方向以的速度向上做匀速直线运动，同时又使建材在水平方向上做匀加速运动，其水平方向的速度一时间关系图像如图甲所示（水平向右为正方向），下列说法正确的是（　　）
A．内建材的加速度大小为
B．末建材受到的合力大小为
C．末建材的速度大小为
D．建材的运动轨迹是图乙中的抛物线
9．如图所示，质量一定的小球在光滑锥形漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，小球做圆周运动所需的向心力大小为，漏斗内壁对小球的作用力大小为，小球做圆周运动的线速度大小为，周期为，半径为，若越小，则下列说法正确的是（　　）
A．不变 B．越大 C．越大 D．越小
10．如图甲所示，配重式抛石机出现于战国初期，是围攻和防守要塞的重要器械。抛石机可简化为图乙，质量为的石块装在长臂末端的弹袋中，质量为的配重安装于短臂的末端，初始时长臂被固定，抛石机静止，杠杆与水平面的夹角。释放杠杆，配重下落，带动杠杆自由转动，当长臂转到竖直位置时，杠杆被制动而停止，石块以的速度被水平抛出。已知长臂的长度，不计一切摩擦和杠杆质量，取重力加速度大小。对于从释放杠杆到石块飞出的过程，下列说法正确的是（　　）
A．石块增加的机械能为
B．石块受到的合力对石块做的功为
C．短臂的长度为
D．配重增加的动能为
三、实验题
11．某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。
(1)实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是___。
A．先①后② B．先②后① C．①和②同时进行
(2)根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做 ，为判断A球水平方向的运动特征，应测出 并做对比。
12．“研究平抛物体的运动”的实验装置简图如图甲所示。
(1)高中课外兴趣小组准备了以下实验器材：图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重锤线。实验过程还需要下列器材中的（　　）
A．刻度尺 B．天平 C．白纸 D．秒表
(2)关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是（　　）
A．斜槽轨道末端可以不水平
B．斜槽轨道不必光滑
C．本实验不需要平衡摩擦力
D．小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是（　　）
A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动
C．变加速直线运动 D．曲线运动
(4)某同学拍摄小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图乙所示，图中小正方形的边长为8mm。从照片上分析，频闪照相的时间间隔T= s；小球做平抛运动的水平初速度大小是 m/s，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了 s。（此问g取10m/s ）
四、解答题
13．在某次摩托车越野赛中，一选手驾驶摩托车以大小的速度匀速率通过半径的拱形桥。选手与摩托车的总质量，取重力加速度大小，选手与摩托车均视为质点。
（1）求摩托车通过拱形桥的角速度大小ω（结果可用分式表示）；
（2）求摩托车通过桥顶时桥面对摩托车的支持力大小F；
（3）若改变摩托车的速度，摩托车经过桥顶时恰好腾空，对桥面没有压力，求此时摩托车的速度大小。
14．质量为的火车停在足够长的平直铁轨上，低速行驶时可认为所受阻力恒为，高速行驶时其阻力大小与行驶速率成正比，即，其中（未知）是与列车参数相关的比例常数。
（1）火车以速度低速行驶时，发动机的实际功率为，求此时火车的加速度；
（2）某次测试时火车始终保持低速行驶，运动分为两个阶段。第一阶段火车受到大小为的恒定牵引力由静止启动，位移为时，火车发动机的实际功率正好等于额定功率，然后进入第二阶段；第二阶段发动机保持额定功率继续前进，已知两个阶段用时相等，第二阶段的末速度为初速度倍。求第二阶段火车的位移；
（3）某次测试火车高速行驶的制动距离。已知火车匀速行驶的最大速度为，发动机的额定功率为。现关闭发动机，当火车在轨道上始终高速行驶至时，求此减速过程中行驶的距离。
15．2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由“长征八号”遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。假设在未来的月球基地中，宇航员将小球从月球表面以初速度竖直向上抛出，上升的最高点离月球表面高度为（远小于月球半径），已知月球的质量为，引力常量为，不计月球自转，求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）月球的半径；
（3）月球的“第一宇宙速度”大小。
参考答案
1．A
2．A
3．B
4．B
5．C
6．C
7．D
8．AC
9．AD
10．BD
11．(1)B
(2) 自由落体运动 A球相邻两位置的水平距离
12．(1)AC
(2)BC
(3)A
(4)
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题知
解得
（2）根据牛顿第二定律与向心力公式有
解得
（3）经分析可知
解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设火车牵引力为，根据
根据牛顿第二定律
解得
（2）设火车第一阶段匀加速运动的时间为，末速度为，由动能定理得
由平均速度公式有
发动机的额定功率
第二阶段由动能定理得
解得
（3）火车额定功率时达到最大速度，则
对减速过程中的任意一段时间，由
即
累加可得
联立解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球做竖直上抛运动，利用逆向思维有
解得
（2）对月球表面质量为的物体有
结合上述解得
（3）设质量为的卫星绕月球表面做匀速圆周运动，则有
结合上述解得

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