河南省安陽(yáng)市2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1天一大聯(lián)考2024—2025學(xué)年（下）高一年級(jí)期中考試物理考生注意：1、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2、回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)。用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3、考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題；本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示，一物體在光滑水平面上受到三個(gè)水平恒力的作用，物體沿圖中速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖中速度方向和的方向相反，的方向與的方向垂直。下列說(shuō)法正確的是（）A.撤掉，物體做加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng)B.撤掉，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.撤掉，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.同時(shí)撤掉和，物體做加速度變化曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．題意知合力為0，故任意一個(gè)力與另外兩個(gè)力的合力等大反向，故撤去后，物體合力與等大反向，由于大小不變，故物體加速度不變，且合力方向與速度不共線，故物體做加速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．撤掉，物體合力與等大反向，即合力方向與速度方向反向，故物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．撤掉，物體合力與等大反向，圖像可知合力方向與速度方向不共線且合力為恒力，故物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，但不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力大小不變，方向時(shí)刻改變），故C錯(cuò)誤；D．同時(shí)撤掉和，物體合力為且大小方向不變，此時(shí)物體速度方向與合力方向不共線，故物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.2024年12月17日，神舟十九號(hào)航天員蔡旭哲、宋令東長(zhǎng)達(dá)9小時(shí)的太空行走，刷新了由美國(guó)宇航員保持了20多年的世界最長(zhǎng)太空行走紀(jì)錄。航天員每1.5h要經(jīng)歷一次日出日落，他們要適應(yīng)晝夜交替的節(jié)奏，學(xué)會(huì)在黑暗中工作，在不同的光照切換中，完成各種復(fù)雜的操作，這對(duì)他們的視力和判斷力都是巨大的考驗(yàn)。航天員在太空行走時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.處于平衡狀態(tài)B.處于超重狀態(tài)C.繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為24hD.線速度比同步衛(wèi)星的線速度大【答案】D【解析】A．受到地球的引力，合力不等于零，處于非平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．處于完全失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為1.5h，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律得，解得，航天員的軌道半徑比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，所以航天員的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大，D正確。故選D。3.如圖所示，暗室中有一勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的自行車(chē)輪，車(chē)輪均勻分布有8根輻條，為車(chē)輪的軸心。有一頻閃發(fā)光源，發(fā)光頻率為，一觀察者看到車(chē)輪“不轉(zhuǎn)動(dòng)”，則在閃光周期內(nèi)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可能為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】觀察者看到車(chē)輪“不轉(zhuǎn)動(dòng)”，則在閃光周期內(nèi)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度一定是的整數(shù)倍，即可能為。故選C。4.如圖所示，一兩岸平行的河寬為，、點(diǎn)為兩側(cè)河岸上正對(duì)著的兩點(diǎn)。一艘小船從點(diǎn)出發(fā)渡河，渡河過(guò)程中小船保持船頭始終與河岸垂直，在垂直河岸方向小船以的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知水流速度保持不變，小船到達(dá)對(duì)岸下游距離點(diǎn)20m處的點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間為20sB.水流速度為C.只增大水流速度，過(guò)河時(shí)間變短D.只增大水流速度，小船到達(dá)對(duì)岸時(shí)的速度大小不變【答案】A【解析】A．在垂直河岸方向有解得小船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間為故A正確；B．在沿河岸方向，有解得水流速度為故B錯(cuò)誤；C．只增大水流速度，垂直河岸的分運(yùn)動(dòng)不變，即渡河時(shí)間不變，故C錯(cuò)誤；D．只增大水流速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知小船到達(dá)對(duì)岸時(shí)的速度大小變大，故D錯(cuò)誤。故選A。5.假設(shè)宇航員乘坐星際飛船著陸某星球后，在星球表面以初速度v0水平拋出一小球，測(cè)得小球下落的高度h與水平位移x的平方關(guān)系圖像如圖所示。已知引力常量為G，忽略星球表面空氣阻力和星球的自轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.星球表面的重力加速度為B.可以求得該星球的第一宇宙速度C.可以求得星球的質(zhì)量D.可以求得星球的密度【答案】A【解析】A．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)得，，解得，根據(jù)圖像得，解得，A正確；B．根據(jù)，解得，星球半徑未知，不能求得該星球的第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，解得，星球半徑未知，不能求得星球的質(zhì)量M，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)和，解得，星球質(zhì)量未知，不能求得星球的密度，D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，半徑為R的大圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的光滑小環(huán)套在大環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小環(huán)在最高點(diǎn)的速度分別為v0和時(shí)，大環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力大小相同。已知重力加速度為g，該作用力的大小為（）A. B. C.mg D.【答案】B【解析】根據(jù)牛頓第二定律得，，解得。故選B。7.地球的兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在衛(wèi)星的外側(cè)，繞行方向相同，測(cè)得兩衛(wèi)星之間的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，圖中和已知。引力常量為，則地球質(zhì)量為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】設(shè)衛(wèi)星a的軌道半徑為，周期為，衛(wèi)星b的軌道半徑為，周期為，由圖可知，聯(lián)立解得，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知解得由于二者從相距最近到相距最遠(yuǎn)的時(shí)間間隔則有聯(lián)立解得根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可得代入上述結(jié)論解得故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，某同學(xué)玩套圈游戲，某次套圈水平拋出，正好套中該同學(xué)正前方的一只鴨子玩具。已知此次拋出點(diǎn)離地高度為0.8m，套圈落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為，重力加速取，不計(jì)空氣阻力，忽略玩具和套圈的大小，，，下列說(shuō)法正確的是（）A.套圈平拋的初速度大小為B.鴨子距離拋出點(diǎn)的水平距離為1.2mC.拋出速度大小不變，斜上拋也可能套中該鴨子D.拋出速度大小不變，斜下拋也可能套中該鴨子【答案】BC【解析】AB．由題可知，套圈在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有解得套圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間套圈落地時(shí)豎直方向上的速度又因?yàn)榻獾锰兹ζ綊伒某跛俣却笮轼喿泳嚯x拋出點(diǎn)的水平距離為A錯(cuò)誤，B正確；CD．套圈斜拋時(shí)，盡管拋出的速度大小不變，但水平方向的分速度減小，而斜向上拋時(shí)，會(huì)使套圈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，因此可能會(huì)使套圈水平方向的位移大小不變而套中鴨子，斜向下拋時(shí)，由于套圈水平方向的分速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間都變小，導(dǎo)致水平位移變小，不可能再套中鴨子，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊，細(xì)繩的一端系在木塊上，另一端穿過(guò)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)圓心O處的光滑圓筒后懸掛一輕質(zhì)砂桶，OM段細(xì)繩水平，木塊與O點(diǎn)間距離r=0.1m。初始時(shí)砂桶裝有質(zhì)量為m=1.28kg砂子，木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)恰好不相對(duì)滑動(dòng)。砂桶緩慢漏砂，當(dāng)砂子漏完時(shí)，木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)也恰好不相對(duì)滑動(dòng)。已知木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.16，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)砂桶的質(zhì)量，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=4rad/sB.木塊的質(zhì)量為2kgC.漏砂的過(guò)程中，木塊所需向心力減小D.漏砂的過(guò)程中，木塊所受摩擦力先減小后增大【答案】AD【解析】A．沙子漏完時(shí)，木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且木塊和轉(zhuǎn)臺(tái)恰好不相對(duì)滑動(dòng)，說(shuō)明最大靜摩擦力來(lái)提供向心力，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，則有解得，故A正確；B．初始時(shí)，木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦力方向背離轉(zhuǎn)軸且恰好不相對(duì)滑動(dòng)，所以沙桶的重力和最大靜摩擦力的合力來(lái)提供向心力，即解得，故B錯(cuò)誤；C．在漏沙過(guò)程中沙桶始終隨轉(zhuǎn)臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以向心力不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析開(kāi)始時(shí)可知?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)角速度不變，隨著砂桶質(zhì)量的減小，所以木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的摩擦力也逐漸減小，當(dāng)摩擦力減小到零時(shí)，此時(shí)沙桶的重力來(lái)提供向心力即沙桶的質(zhì)量繼續(xù)減小，木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦力指向轉(zhuǎn)軸，即可知隨著沙桶質(zhì)量的減小，摩擦力又逐漸增大，當(dāng)沙桶的質(zhì)量減為零時(shí)，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力?？傊诼┥尺^(guò)程中摩擦力先減小后增大，故D正確。故選AD。10.一小球從距離水平地面高為處的點(diǎn)，以水平向右的速度拋出，拋出后小球受到水平向左的恒定風(fēng)力作用，小球正好落在點(diǎn)正下方的點(diǎn)。已知重力加速度為，小球的質(zhì)量為，小球可看作質(zhì)點(diǎn)，則（）A.小球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)B.小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離直線的最大距離為D.水平風(fēng)力的大小為【答案】BC【解析】A．由于小球受到重力和水平向左的恒定風(fēng)力，故小球做的不是平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)小球，豎直方向有解得故B正確；C．設(shè)小球水平方向加速度大小為，水平方向有代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得當(dāng)小球在水平方向速度減為0時(shí)，距離直線的距離最大，則最大距離故C正確；D．水平風(fēng)力的大小為故D錯(cuò)誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖所示是驗(yàn)證向心力表達(dá)式的裝置。電動(dòng)機(jī)的豎直轉(zhuǎn)軸上固定有光滑水平直桿，直桿上距轉(zhuǎn)軸中心L處固定有寬度為d的遮光條。水平直桿上套有質(zhì)量為m的物塊，物塊與固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器通過(guò)水平細(xì)線連接。當(dāng)物塊隨水平直桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力大小可由力傳感器測(cè)得，遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間可由與光電門(mén)連接的光電計(jì)時(shí)器測(cè)得。（1）某次電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，遮光條通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為t，則物塊的角速度為_(kāi)_____。（2）保持物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r不變，物塊質(zhì)量m不變，改變直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，若力傳感器示數(shù)______（填“”或“t2”），則可得。（3）驗(yàn)證向心力公式時(shí)，若保證r不變，改變物塊質(zhì)量m，調(diào)節(jié)直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，使力傳感器示數(shù)F不變，則可得______（填“”或“t2”）。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1解析】根據(jù)，根據(jù)題意得，解得【小問(wèn)2解析】根據(jù)和得【小問(wèn)3解析】根據(jù)得12.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。是一傾角為的木板，為水平臺(tái)面，到水平地面的高度為。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，?shí)驗(yàn)步驟如下：（a）將小滑塊置于木板上的處，測(cè)出的長(zhǎng)度；（b）滑塊從處由靜止釋放，然后從平臺(tái)邊緣點(diǎn)水平拋出，落在復(fù)寫(xiě)紙上，并在復(fù)寫(xiě)紙下面的白紙上印出一個(gè)印跡；（c）用刻度尺測(cè)出平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移；（d）改變的位置，重復(fù)（a）（b）（c）。回答下列問(wèn)題：（1）滑塊平拋運(yùn)動(dòng)初速度大小為_(kāi)_____（用和表示）。（2）若及段均光滑，滑塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)僅改變速度方向，速度大小不變，以的長(zhǎng)度為橫坐標(biāo)，拋出后水平位移的平方為縱坐標(biāo)畫(huà)出圖像如圖2所示，測(cè)得圖像的斜率為，則斜面的傾角滿足______（用題中給出的物理量表示）。（3）若滑塊與及段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，滑塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)僅改變速度方向，速度大小不變，仍將小滑塊從處由靜止釋放，小滑塊仍從水平拋出，則圖2的圖像將發(fā)生的變化為_(kāi)_____（填正確選項(xiàng)序號(hào)）。A.僅圖像的斜率變化B.僅圖像的截距變化C.不僅圖像的斜率變化，圖像的截距也變化D.圖像將變?yōu)榍€【答案】（1）（2）（3）C【解析】【小問(wèn)1解析】根據(jù)，可得滑塊平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為【小問(wèn)2解析】滑塊的斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，聯(lián)立解得則解得【小問(wèn)3解析】若滑塊與及段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，則從開(kāi)始下滑到開(kāi)始平拋則由動(dòng)能定理做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，解得與對(duì)比可知，圖像仍為直線，不僅圖像的斜率變化，圖像的截距也變化。故選C。13.如圖所示，一中學(xué)生站在傾角的斜面上，將手中的小球沿斜面向下拋出，拋出時(shí)小球距離斜面的距離為，一段時(shí)間后小球落到斜面上。已知拋出點(diǎn)與落點(diǎn)沿斜面方向的距離為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取，，。求小球拋出的初速度為多大?！敬鸢浮?m/s【解析】將小球的加速度分解，沿斜面方向垂直于斜面方向根據(jù)，代入題中數(shù)據(jù)，解得初速度14.如圖所示，某行星周?chē)幸粚挒榈男l(wèi)星環(huán)，衛(wèi)星環(huán)中有大量繞行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。已知衛(wèi)星環(huán)中的衛(wèi)星最大線速度為，最小周期為，引力常量為，求：（1）衛(wèi)星環(huán)中衛(wèi)星的最小半徑及行星的質(zhì)量；（2）衛(wèi)星環(huán)中衛(wèi)星的最小線速度?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】【小問(wèn)1解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有結(jié)合可知半徑越小，線速度越大，周期越小，將、代入解得衛(wèi)星環(huán)最內(nèi)側(cè)衛(wèi)星的半徑小問(wèn)2解析】最外側(cè)衛(wèi)星的半徑根據(jù)可得即解得15.如圖所示，一輕質(zhì)光滑圓環(huán)通過(guò)一豎直輕桿懸掛在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的裝置上，在水平地面上的投影為，的高度為，平行于斜面。一條輕繩穿過(guò)圓環(huán)，兩端分別連接物塊和小球，當(dāng)小球自然下垂時(shí)，靜止在傾角的斜面上恰好不下滑。已知物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，球的質(zhì)量為，重力加速度取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）物塊的質(zhì)量；（2）若的長(zhǎng)度為，現(xiàn)使在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，要使滑塊相對(duì)斜面不滑動(dòng)，細(xì)繩的最大拉力為多大及小球轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速