2024-2025學年陜西省西安市高新一中高一（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.物體受到如圖所示的恒力F的作用，在光滑的水平面上做直線運動，則時間t內(nèi)(

)A.拉力的沖量大小為Ftsinθ

B.拉力的沖量大小為Ftcosθ

C.2.2024年5月20日，我國使用運載火箭成功將“北京三號衛(wèi)星”送入預定軌道，用于提供高時空分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)。若衛(wèi)星在距地面500km的軌道上繞地球穩(wěn)定運行，則該衛(wèi)星的(

)A.運行周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期 B.線速度大于地球的第一宇宙速度

C.角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度 D.加速度小于地球同步衛(wèi)星的加速度3.泡沫塑料由于其良好的緩沖性能成為近代廣泛使用的緩沖材料，在易碎物品的長途運輸中起著重要作用。運輸車在顛簸的路面上行駛，用泡沫塑料包裝物品，泡沫塑料所起的作用是(

)A.減小物品與包裝箱的接觸時間，減小合力沖量

B.延長物品與包裝箱的接觸時間，增大合力沖量

C.延長物品與包裝箱的接觸時間，減小包裝箱對物品的平均沖擊力

D.減小物品與包裝箱的接觸時間，減小包裝箱對物品的平均沖擊力4.北京時間2024年10月30日4時27分，搭載神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，成功對接于空間站天和核心艙，發(fā)射取得圓滿成功。載人飛船的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達預定軌道，載人飛船首先從圓軌道Ⅰ的A點變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在橢圓軌道Ⅲ的B點再變軌進入預定軌道Ⅲ，下列說法正確的是(

)A.飛船從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ需要在A點減速

B.若飛船在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運行的周期分別為T1、T2、T3，則T1<T2<T3

C.飛船分別在軌道Ⅰ和軌道5.如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面O點的高度為h，斜面底端與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開始滑下，滑到水平面上的A點停下。已知小木塊與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，A點到O點的距離為x，斜面傾角為θ。則下列說法正確的是(

)A.木塊沿斜面下滑的過程中，摩擦力對木塊做功為μmgx

B.若保持h和μ不變，θ增大，木塊停止位置到O點距離大于x

C.若保持h和μ不變，θ增大，木塊停止位置到O點距離小于x

D.若保持h和μ6.如圖，2023年8月27日發(fā)生了土星沖日現(xiàn)象，土星沖日是指土星、地球和太陽三者近似排成一條直線，地球位于太陽與土星之間。已知地球和土星繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，軌跡均近似為圓，土星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約30年。下次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象應該在(

)A.2024年 B.2038年 C.2050年 D.2053年7.某地有一風力發(fā)電機，它的葉片轉(zhuǎn)動時可形成半徑為20m的圓面。某時間內(nèi)該地區(qū)的風速是6.0m/s，風向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/mA.1.6×103W

B.1.6×108.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小圓環(huán)，小環(huán)從大環(huán)頂端P點由靜止開始自由下滑，當小環(huán)與大環(huán)間的相互作用力為零時，小環(huán)轉(zhuǎn)過的圓心角θ在以下哪個范圍內(nèi)(

)A.0°<θ<30°

B.30

二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.經(jīng)典力學有一定的適用范圍和局限性，適用于經(jīng)典力學描述的運動是(

)A.子彈的飛行 B.飛船繞地球的運行

C.列車的運行 D.粒子接近光速的運動10.廈門大學天文學系顧為民教授團隊利用我國郭守敬望遠鏡積累的海量恒星光斑，發(fā)現(xiàn)了一個處于寧靜態(tài)的中子星與紅矮星組成的雙星系統(tǒng)，研究成果于2022年9月22日發(fā)表在《自然?天文》期刊上。中子星與紅矮星的質(zhì)量比約為2：1，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動，則下列說法正確的是(

)A.中子星角速度小于紅矮星的角速度

B.中子星與紅矮星做圓周運動的半徑之比為1：2

C.中子星與紅矮星做圓周運動的向心加速度之比2：1

D.若假設(shè)兩顆恒星間的距離為L，中子星的公轉(zhuǎn)周期為T，則中子星與紅矮星質(zhì)量之和為411.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1

A.汽車的最大速度為80m/s

B.汽車的額定功率為100kW

C.汽車在前5s內(nèi)的牽引力做的功為2.5×10512.如圖所示，輕質(zhì)動滑輪下方懸掛重物A，輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物B，懸掛滑輪的輕質(zhì)細線豎直。開始時，重物A、B處于靜止狀態(tài)，釋放后A、B開始運動。已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，輕繩足夠長。假設(shè)摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)A.運動過程中A的加速度大小為35g

B.運動過程中B的加速度大小為23g

C.當B下降高度h時，A的速度大小為gh

D.當B下降高度三、填空題：本大題共1小題，共4分。13.如圖所示，同步衛(wèi)星的運行速率為v1，向心加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，已知同步衛(wèi)星的軌道半徑為r，地球半徑為R，則a1a2=______；v1v2=

四、實驗題：本大題共1小題，共8分。14.某實驗小組采用落體法驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示。

(1)已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，交流電的頻率f=50Hz，重物質(zhì)量m=1kg，則根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)(其中O點為打點計時器打下的第一個點)，可知OC過程中，重物動能的增加量ΔEk=______J，重物重力勢能的減少量ΔEp=______J(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)；一般情況下ΔE五、計算題：本大題共4小題，共40分。15.高空拋物現(xiàn)象曾被稱為“懸在城市上空的痛”。高空拋物的危害究竟有多大呢？讓我們通過數(shù)據(jù)說明。若質(zhì)量為0.2kg的蘋果，從一居民樓的16層墜下。假設(shè)每層樓的高度為3m，則蘋果下落的高度為45m，重力加速度為10m/s2。

(1)蘋果撞擊地面的過程中，求蘋果的動量變化量(取豎直向下為正方向)16.已知某星球半徑為R且質(zhì)量分布均勻，星球兩極表面的重力加速度大小為g，赤道表面重力加速度大小為ng(n<1)，引力常量為G。求：

(1)該星球的密度ρ17.如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1.25m，BCD是半徑為R=0.40m的豎直半圓形軌道，B為圓軌道的最低點，D為軌道的最高點。有一小物塊質(zhì)量為m=1.0kg，小物塊在F=10N的水平力作用下從A點由靜止開始運動，到達B點時撤去力F，物塊恰好可以通過最高點，不計空氣阻力以及物塊與水平軌道的摩擦。g取10m/s2，求：

(1)小物塊通過B18.如圖所示，一根輕彈簧左端固定于豎直墻上，右端被質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點的小物塊壓縮而處于靜止狀態(tài)，且彈簧與物塊不栓接，彈簧原長小于光滑平臺的長度。在平臺的右端有一傳送帶，AB長為L=12m，與傳送帶相鄰的粗糙水平面BC長為x=4m，物塊與傳送帶及水平面BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.3，在C點右側(cè)有一半徑為R的光滑豎直半圓弧與BC平滑連接，在半圓弧的最高點F處有一固定擋板，物塊撞上擋板后會以原速率反彈回來。若傳送帶以v=6m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動，不考慮物塊滑上和滑下傳送帶的機械能損失。當彈簧儲存的Ep=8J答案和解析1.【答案】D

【解析】解：AB、根據(jù)I=Ft，拉力的沖量為Ft，故AB錯誤；

C、重力的沖量為mgt，故C錯誤；

D、物體的合力水平向右，大小為Fcosθ，故合力的沖量為Ftcosθ，D正確。2.【答案】A

【解析】解：根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMmr2=mv2r=m4π2T2r=mω2r=ma

所以

v=G3.【答案】C

【解析】解：AB、根據(jù)題意可知，泡沫塑料的作用是延長了物品與包裝箱的接觸時間Δt，而物品的動量變化量Δp未發(fā)生變化，根據(jù)動量定理，合力沖量不變，故AB錯誤；

CD、設(shè)物品撞擊時所受合力為F，根據(jù)動量定理

F?Δt=Δp

可得

F=ΔpΔt

可知泡沫塑料的作用是延長了物品與包裝箱的接觸時間Δ4.【答案】B

【解析】解：A.飛船從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，做離心運動，需要在A點加速，故A錯誤；

B.由開普勒第三定律，由圖可知軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的半徑逐漸變大，所以周期關(guān)系為T1<T2<T3，故B正確；

C.軌道Ⅰ和軌道Ⅱ不是同一個軌道，不適用于開普勒第二定律，故C錯誤；

D.根據(jù)第一宇宙速度知識，由軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ需在B點加速，所以B點速度一定小于7.9km/5.【答案】D

【解析】解：BC.對木塊運動的整個過程，根據(jù)動能定理可得：

mgh?μmgcosθ?hsinθ?μmg(x?htanθ)=0，

解得：

x=hμ，

由此可知，x與θ無關(guān)，若保持h和μ不變，θ增大，木塊停止位置到O點距離仍為x，

故BC錯誤；

A.木塊沿斜面下滑的過程中，重力對木塊做功為：

WG=mgh，

結(jié)合前面分析可知：

h=μx，

木塊沿斜面下滑的過程中，根據(jù)動能定理可得：

WG+Wf=12mv2，

聯(lián)立可得，摩擦力對木塊做功為：

Wf6.【答案】A

【解析】解：根據(jù)題意，設(shè)經(jīng)過時間t再次出現(xiàn)土星沖日現(xiàn)象，則ω地?t?ω土?t=2π

由公式ω=2πT

則有(2πT地?2πT土)t7.【答案】B

【解析】解：在t時間內(nèi)空氣動能為：Ek=12mv2=12ρvtSv2=12ρπr2v8.【答案】C

【解析】解：根據(jù)題意作圖如下

假設(shè)小球運動到A點時，小環(huán)與大環(huán)間的相互作用力為零時，則F1=mgcosθ=mv2R，

P點到A點，由動能定理得mg(R?Rcosθ)=12mv29.【答案】ABC

【解析】解：子彈的飛行、飛船繞地球的運行及列車的運行都屬于低速運動的物體，經(jīng)典力學能適用；

而粒子接近光速運動，是高速運動的物體，則經(jīng)典力學就不再適用。故ABC正確，D錯誤。

故選：ABC。

牛頓力學的局限性：牛頓力學對于高速運動的物體和電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子是不適用的。

解題關(guān)鍵是掌握牛頓力學的局限性。屬于基礎(chǔ)題。10.【答案】BD

【解析】解：A、中子星與紅矮星組成雙星系統(tǒng)，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動，可知中子星繞O點運動的角速度等于紅矮星的角速度，故A錯誤；

B、中子星與紅矮星之間的萬有引力是一對相互作用力，大小相等，由萬有引力提供向心力，則知中子星與紅矮星做勻速圓周運動的向心力大小相等，即有

m中ω2r中=m紅ω2r紅

解得中子星與紅矮星做圓周運動的半徑之比為r中r紅=m紅m中=12，故B正確；

C、由于中子星與紅矮星做勻速圓周運動的向心力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知

m中a中=m紅a紅

所以中子星與紅矮星做圓周運動的向心加速度之比為a中a紅=m紅m中=11.【答案】BC

【解析】解：B.由題意可知，汽車所受阻力為：

f=0.1mg=0.1×1×103×10N=1×103N，

由圖可知，汽車在前5s內(nèi)的加速度大小為：

a=205m/s2=4m/s2，

設(shè)汽車在前5s內(nèi)所受牽引力為F′，

根據(jù)牛頓第二定律可得：

F′?f=ma，

解得：

F′=5×103N，

則汽車的額定功率為：

P額=F′v1=5×103×20W=100×103W=100kW，故B正確；

A.當汽車所受牽引力與阻力相等時，汽車的速度最大，則汽車的最大速度為：

vm=Pf=100×1012.【答案】BD

【解析】解：AB.設(shè)繩子拉力為F，B的加速度大小為a，根據(jù)滑輪的特點可知A的加速度大小為a2，對A和B分別根據(jù)牛頓第二定律可得：

2mg?F=2ma

2F?mg=ma2

解得：a=23g

故A錯誤，B正確；

CD.因為滑輪組之間的關(guān)系可知

vB=13.【答案】rR

【解析】解：地球同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體的角速度都與地球的自轉(zhuǎn)角速度相同，則由向心加速度公式a=ω2r，得a1a2=rR，第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的速度，根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=14.【答案】2.5，2.6，重物下落過程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功；

2g

【解析】解：(1)OC運動過程中，重物動能的增加量為ΔEk=12mvC2?0=12×1×[(OD?OB)f2]15.【答案】蘋果撞擊地面的過程中，蘋果的動量變化量為6kg?m/s，方向豎直向上；

【解析】解：選擇豎直向下的方向為正方向

(1)設(shè)蘋果撞擊地面前瞬間速度為v，由v2=2gh，解得

v=30m/s

蘋果的末速度為0，則蘋果撞擊地面的過程中動量變化量

Δp=0?mv

可得：Δp=?6kg?m/s

負號表示方向豎直向上。

(2)設(shè)蘋果撞擊地面的過程中，地面對蘋果的撞擊力大小為F，由動量定理

(16.【答案】該星球的密度ρ為3g4πGR；

【解析】解：(1)(2)物體在兩極處，有GMmR2=mg，物體在赤道處有GMmR2?mR4π2T2=mn17.【答案】解：(1)A到B過程根據(jù)動能定理得

Fs=12mvB2

解得

vB=5m/s

在B點根據(jù)牛頓第二定律

FN?mg=mvB2R

根據(jù)牛頓第三定律物塊通過B點瞬間對軌道的壓力大小為

FN′=FN

聯(lián)立解得

FN′=72.5N

(2)物塊恰好可以通過最高點，可得

mg=mvD2R

解得

vD=【解析】(1)小物體在水平方向受拉力，由動能定理求解撤去力F時小物塊的速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求解軌道對小物塊的支持力，根據(jù)牛頓第三定律求解物塊對軌道的壓力大小；

(2)物塊恰好可以通過最高點D點，根據(jù)重力提供向心力求解小物塊在D點的速度，物塊通過D點后做平拋運動，由運動學公式求解落點和B點之間的距離大?。?/p>

(3)小物塊由18.