第=page1414頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)湖北省宜昌市協(xié)作體2024-2025學(xué)年高一（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示是兒童游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)木馬，旋轉(zhuǎn)木馬上載有兒童以恒定角速度在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.兒童運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合外力為零

B.坐在最外側(cè)木馬上的兒童線速度最大

C.坐在木馬上的兒童運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度不變

D.坐在木馬上的兒童因?yàn)槭艿诫x心力的作用而有向外滑動(dòng)的趨勢(shì)2.在2024年8月巴黎奧運(yùn)會(huì)跳水女子10米臺(tái)決賽中，中國(guó)選手全紅嬋表現(xiàn)出色，成功衛(wèi)冕了該項(xiàng)目的冠軍，這也是她個(gè)人的第二塊奧運(yùn)會(huì)金牌.如圖所示是全紅嬋比賽中的一張照片，全紅嬋從十米跳臺(tái)起跳后從最高點(diǎn)到全身入水速度減為零的過(guò)程中(不計(jì)空氣阻力)，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.機(jī)械能守恒 B.剛接觸水面時(shí)動(dòng)能最大

C.重力勢(shì)能一直在減小 D.機(jī)械能一直在減小3.我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由55顆衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，其中如圖所示的三顆衛(wèi)星分別是地球同步靜止軌道衛(wèi)星甲、與地球自轉(zhuǎn)周期相同的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星乙、軌道較低一些的中軌道衛(wèi)星丙，它們均為圓軌道衛(wèi)星，下列關(guān)于三顆衛(wèi)星說(shuō)法正確的是(

)

A.衛(wèi)星丙運(yùn)行速度最大

B.衛(wèi)星丙運(yùn)行速度可能大于7.9km/s

C.衛(wèi)星甲與衛(wèi)星乙一定具有相同的動(dòng)能4.質(zhì)量為1000kg的電動(dòng)汽車在平直公路上行駛，汽車所受阻力恒為f=1000N，汽車的額定功率為9×104A.6s B.5?s C.45.如圖所示，A、B、C分別是自行車的大齒輪、小齒輪和后輪的邊緣上的三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離分別為4r、r和10r.支起自行車后輪，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)踏板的過(guò)程中，鏈條不打滑，則A、B、C三點(diǎn)(

)

A.轉(zhuǎn)速大小之比是nB:nC=1:10 B.角速度大小之比是ωA:ω6.如圖所示為火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的情境圖，為了安全起見(jiàn)，通常在火車轉(zhuǎn)彎處將鐵軌鋪成外高內(nèi)低，目的是減小車輪與鐵軌之間的側(cè)向擠壓.已知火車質(zhì)量為m，內(nèi)軌與外軌之間的距離為L(zhǎng)，水平間距為d，高度差為h，火車在此處的轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度為g，忽略火車與軌道之間的橫向摩擦力.在轉(zhuǎn)彎處時(shí)，當(dāng)輪緣與軌道之間沿軌道平面的擠壓彈力為零時(shí)，火車的速度大小為v0(v0未知).下列說(shuō)法正確的是(

)A.v0=gRhd

B.當(dāng)速度為gRhd時(shí)，軌道與火車間的彈力大小為mghd

C.當(dāng)速度大于7.如圖甲所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止在傾角θ=30°的粗糙斜面底端，現(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F作用在滑塊上，滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)x0=?2?m時(shí)撤去拉力F，此時(shí)滑塊的機(jī)械能E0=?80J，滑塊上滑過(guò)程中機(jī)械能E與上滑位移xA.滑塊的質(zhì)量為m=2kg B.滑塊所受摩擦力的大小為10N

C.拉力F的大小恒為是40N D.二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.2024年5月3日17時(shí)27分，“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，開(kāi)啟世界上首次月球背面采樣之旅.探測(cè)器通過(guò)多次適時(shí)變軌，使探測(cè)器繞地球運(yùn)行的橢圓長(zhǎng)軸逐漸變大，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道奔向月球，在月球附近對(duì)衛(wèi)星實(shí)施了多次必要的修正，使它進(jìn)入繞月球表面圓周運(yùn)行的工作軌道.“嫦娥六號(hào)”奔月整個(gè)過(guò)程的軌道變化情況示意圖如圖所示，對(duì)于“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.探測(cè)器繞地球運(yùn)行的橢圓軌道周期逐漸變大

B.探測(cè)器在不同的橢圓軌道運(yùn)行時(shí)與地球連線相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

C.探測(cè)器在繞地球運(yùn)行的橢圓軌道近地點(diǎn)時(shí)每次都需要加速

D.探測(cè)器在繞月球運(yùn)行的橢圓軌道近月點(diǎn)時(shí)每次都需要加速9.如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置A點(diǎn)由靜止釋放，設(shè)擺球在運(yùn)動(dòng)中空氣阻力的大小不變恒為f，重力加速度為g，擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.懸線的拉力做功為mgL B.重力做功為mgL

C.擺球克服空氣阻力做功為12πLf 10.如圖所示，有一水平圓轉(zhuǎn)臺(tái)上放有質(zhì)量均為m的物塊A和B，兩物塊間用輕繩連接，分別放置在轉(zhuǎn)臺(tái)同一直徑的兩側(cè)，物塊A和B距離轉(zhuǎn)臺(tái)中心轉(zhuǎn)軸的距離分別為2r和r，且輕繩剛好伸直，物塊A和B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，現(xiàn)逐漸增大轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊A和B均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度大于μg2r時(shí)繩子將產(chǎn)生張力

B.當(dāng)兩物塊都將相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為μgr

C.當(dāng)兩物塊都將相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)滑動(dòng)時(shí)，繩子的拉力大小為2μmg

D.三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共17分。11.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究向心力大小與半徑，角速度、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪，長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，塔輪自上而下有三層，每層左、右半徑之比分別是1:1、2:1和3:1。左，右塔輪通過(guò)皮帶連接，并可通過(guò)改變皮帶所處層來(lái)改變左、右塔輪的角速度之比，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在長(zhǎng)槽A處和短槽的C處，A、C到左、右塔輪中心的距離相等，兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小關(guān)系可由標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)判斷。

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m，角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)我們主要用到了物理學(xué)中的

。A.微元法B.等效替代法C.控制變量法D.轉(zhuǎn)化放大法(2)如圖所示，實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，將皮帶處于左、右兩邊半徑不等的塔輪上，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左、右標(biāo)尺的刻度，這是在探究向心力大小F與

(填選項(xiàng)前的字母)。A.質(zhì)量m的關(guān)系B.半徑r的關(guān)系C.角速度ω的關(guān)系(3)若兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，與皮帶連接的左、右兩個(gè)變速塔輪半徑之比為2:?1，發(fā)現(xiàn)標(biāo)尺上的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力大小之比為1:4;再改變兩個(gè)變速塔輪半徑之比為3:1，則標(biāo)尺上的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力大小之比為

，則說(shuō)明當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量、半徑不變時(shí)，物體所受向心力大小與

(選填“ω”“1ω”或“ω212.實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為f的交流電源上.讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨重物下落的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡.挑出點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

．A.實(shí)驗(yàn)前必需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量B.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先通電，打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶(2)實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示的一條紙帶.O點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，在紙帶上選取三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還隔有一個(gè)打出的實(shí)際點(diǎn)，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、h已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為

，動(dòng)能的增加量為

.實(shí)驗(yàn)中，由于摩擦等阻力的存在，重物重力勢(shì)能的減少量總是

動(dòng)能的增加量(填“大于”“小于”或“等于”)．(3)某同學(xué)在家里做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示，用細(xì)線的一端系住一個(gè)較重的小鐵鎖(可看成質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在鉛筆一端，用較重的書(shū)將鉛筆壓在水平桌面上，讓細(xì)線一端伸出桌面，將鐵鎖拉至與桌面等高處(細(xì)線拉直)，然后由靜止釋放.在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過(guò)時(shí)，細(xì)線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上.測(cè)得鐵鎖靜止時(shí)距地面的距離為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地點(diǎn)的水平距離為s，若滿足s2=

(用l和h表示)，即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆正下方的過(guò)程機(jī)械能守恒．

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共43分。13.火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”是由環(huán)繞器、著陸器和巡視器三部分組成，總質(zhì)量達(dá)到5噸左右，其中環(huán)繞器的作用之一是為“祝融號(hào)”提供中繼通信，是火星車與地球之間的“通信員”.目前，環(huán)繞器已在航天員的精確操控下，進(jìn)入遙感使命軌道，已知遙感使命軌道離火星表面的距離為h，環(huán)繞器在遙感使命軌道的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞行周期為T(mén)，火星的半徑為R，火星的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，引力常量為G，球體體積V=43(1)火星的密度ρ(2)火星赤道處的重力加速度大小g(3)火星的第一宇宙速度v．14.如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在一光滑錐體頂端，光滑錐體頂角為2θ，軸線在豎直方向.使小球在水平面內(nèi)做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的拉力為FT，得FT-ω2(1)a、b的值(2)FT-ω2關(guān)系圖線15.如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=37°，軌道的下端與水平面相切于C點(diǎn)，C點(diǎn)右側(cè)距離L=2m處有一彈性豎直擋板，物塊與彈性擋板相碰后會(huì)以原速率反彈.圓弧軌道右上方有一個(gè)光滑的平臺(tái)，一輕質(zhì)彈簧的右端固定在平臺(tái)右側(cè)的豎直擋板上，平臺(tái)左端A點(diǎn)與圓弧軌道頂端B點(diǎn)的高度差h=0.8m，用外力使質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))壓縮彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，撤去外力，小物塊從平臺(tái)左端(1)外力撤去前，彈簧的彈性勢(shì)能;(2)小物塊第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小;(3)小物塊最終靜止時(shí)的位置距彈性擋板的距離．

答案和解析1.【答案】B

【解析】?jī)和鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，由合外力提供向心力有F合=mω2r，A錯(cuò)誤;

所有木馬同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，最外側(cè)的木馬做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最大，根據(jù)v=ωr可知坐在最外側(cè)的木馬上的兒童線速度最大，B正確;

2.【答案】C

【解析】全紅嬋起跳后在空氣中只有重力做功，機(jī)械能守恒，入水后，除了重力做功外，還有水的浮力和阻力做負(fù)功，機(jī)械能減小，A、D錯(cuò)誤;

重力一直做正功，重力勢(shì)能一直在減小，C正確;

入水后，剛開(kāi)始水的浮力和阻力之和小于重力，加速度向下，速度增大，動(dòng)能增加，當(dāng)水的浮力和阻力之和等于重力時(shí)，速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，之后，水的浮力和阻力之和大于重力，加速度向上，速度減小，動(dòng)能減小，B錯(cuò)誤．3.【答案】A

【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做半徑為r、線速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由引力提供向心力GMmr2=mv2r，解得v=GMr，衛(wèi)星丙運(yùn)行半徑r最小，線速度v最大，A正確;

地球半徑為R，衛(wèi)星距地面高度為h，衛(wèi)星繞地球運(yùn)行半徑r=R+h，衛(wèi)星運(yùn)行速度v=GMr，近地衛(wèi)星h=0，r=R4.【答案】D

【解析】勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，由F-f=ma，得F=6000N，此時(shí)達(dá)到額定功率P，則5.【答案】C

【解析】A、B兩點(diǎn)是鏈條傳動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)相等，即線速度相等，vA:vB=1:1，

由v=ωr，得ωA:ωB=1:4，

B、C兩點(diǎn)繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度相等，即角速度相等，由v=ωr，得vB:vC=1:10，

綜合可知ωA:ωB:ωC=1:4:46.【答案】A

【解析】設(shè)鐵軌的傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ=mv2R，由幾何關(guān)系可知tanθ=hd，聯(lián)立解得w=gRhd，A正確;

此時(shí)在豎直方向上，由力的平衡條件得mg=FNcosθ，又cos7.【答案】B

【解析】由功能關(guān)系，滑塊機(jī)械能的變化量等于除重力以外的力做功，拉力作用x0=2m內(nèi)，由Fx0-fx0=E0-0，拉力撤去后x0=2m內(nèi)，由-fx0=34E0-E0，E0=808.【答案】AC

【解析】由開(kāi)普勒第三定律r3T2=k可知，變軌后“嫦娥六號(hào)”繞地球的橢圓長(zhǎng)軸逐漸變大，周期逐漸變大，A正確;

由開(kāi)普勒第二定律，探測(cè)器在同一橢圓軌道運(yùn)行時(shí)與地球連線相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，B錯(cuò)誤;

探測(cè)器每次運(yùn)動(dòng)到繞地軌道近地點(diǎn)時(shí)都需要加速，使需要的向心力大于地球引力，探測(cè)器做離心運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離地球，橢圓長(zhǎng)軸逐漸變大，C9.【答案】BC

【解析】懸線的拉力始終與速度方向垂直，做功為0，A錯(cuò)誤;

重力做功WG=mgΔh=mgL，B正確;

空氣阻力的大小不變，方向始終與速度方向相反，做功為Wf=-f?12πL，擺球克服空氣阻力做功為12πLf，C正確;設(shè)重力mg與速度v方向夾角為θ，重力做功的瞬時(shí)功率10.【答案】AD

【解析】?jī)晌飰K向心力大小分別為mω22r、mω2r，故物塊A先達(dá)到最大靜摩擦力，繩子將產(chǎn)生張力，則有mω122r=μmg，解得ω1=μg2r，A正確;

當(dāng)物塊B也達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，對(duì)A有T+mg=mω222r，對(duì)11.【答案】(1)C(2)C(3)?1：【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)探究一個(gè)物理量跟幾個(gè)物理量的關(guān)系，應(yīng)使用了控制變量法。故選C。(2)兩個(gè)變速塔輪的線速度大小相等，小球質(zhì)量相等，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等，塔輪半徑不同，導(dǎo)致塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不同，故在探究向心力大小與角速度的關(guān)系。故選C。(3)[1][2]質(zhì)量相等，線速度相等，塔輪半徑比為2:1，則角速度比為1:2，

ω2

之比為1:4，向心力之比為1:4；同理塔輪半徑之比為3:1，則

ω2

之比為1:9，向心力之比為1:9；重復(fù)實(shí)驗(yàn)仍得到此結(jié)論，說(shuō)明當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量、半徑不變時(shí)，物體所受向心力大小與

ω12.【答案】(1)A

(2)mghB

m(h【解析】(1)重物自由下落，要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgh=12mv2，兩邊都有m，可以約去，實(shí)驗(yàn)前沒(méi)必要用天平測(cè)出重物的質(zhì)量，A錯(cuò)誤;

機(jī)械能守恒的條件是僅有重力做功，無(wú)空氣阻力做功，而空氣阻力客觀存在，實(shí)驗(yàn)中要盡量減小阻力的影響，重物選用