鐵人中學(xué)2024級(jí)高一下學(xué)期期中考試物理試題考試時(shí)間：2025年5月第第頁(yè)鐵人中學(xué)2024級(jí)高一下學(xué)期期中考試物理試題試題說(shuō)明：1、本試題滿分100分，答題時(shí)間75分鐘。2、請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題卡上，考試結(jié)束后只交答題卡。第Ⅰ卷選擇題部分一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．關(guān)于做功和功率，下列說(shuō)法正確的是（）A．做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力一直做正功B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，重力的功率一直增大C．若某物體所受合力做的功不為零，則每個(gè)力做的功均不為零D．F越大，速度v越大，瞬時(shí)功率P就越大2．指尖陀螺是一種近年來(lái)流行的減壓玩具，讓人們?cè)趯Ｗ⒂谕勇菪D(zhuǎn)的過(guò)程中，放松身心，緩解緊張情緒。如圖所示是一個(gè)正在高速旋轉(zhuǎn)的指尖陀螺，a、b是陀螺上與轉(zhuǎn)軸等距的兩點(diǎn)，c到轉(zhuǎn)軸的距離是a、b兩點(diǎn)的一半，則下列說(shuō)法不正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)在任意時(shí)刻的線速度均相同B．a(chǎn)、b、c三個(gè)點(diǎn)的線速度大小之比為2：2：1C．a(chǎn)點(diǎn)的向心加速度大小是c點(diǎn)的2倍D．若陀螺正在減速轉(zhuǎn)動(dòng)則c點(diǎn)的加速度不指向轉(zhuǎn)軸3．重物在豎直方向上被繩子勻加速提升，同時(shí)在水平方向上向右勻速移動(dòng)，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦力。在此過(guò)程中（）A．重物的運(yùn)動(dòng)軌跡為斜向右上方的直線B．繩子對(duì)重物的拉力的沖量等于重物動(dòng)量的增加量C．重物所受合力的沖量方向斜向右上方D．繩子對(duì)重物的拉力所做的功等于重物機(jī)械能的增加量4．“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得兩顆恒星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1：m2=3：2，則可知（）A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2：3 B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為3：2C．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為5．2024年10月30日，“神舟十九號(hào)”航天員乘組順利進(jìn)駐中國(guó)空間站，并于2025年4月29日返回地球。假設(shè)“神舟十九號(hào)”飛船升空后先進(jìn)入停泊軌道（即近地圓軌道），而后進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，最后在中國(guó)空間站軌道與空間站組合體對(duì)接。各個(gè)軌道的示意圖如圖所示，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，飛船在停泊軌道的運(yùn)行周期為T(mén)，中國(guó)空間站軌道可視為圓形軌道且距地面高度為h，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A．飛船在P點(diǎn)從停泊軌道進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道時(shí)需要減速B．空間站組合體的向心加速度大小為C．飛船在中國(guó)空間站軌道的周期為D．飛船在轉(zhuǎn)移軌道上從P點(diǎn)運(yùn)行至Q點(diǎn)所需的時(shí)間為6．如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球與輕繩一端相連，繞另一端點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R，重力加速度為g，忽略一切阻力的影響?，F(xiàn)測(cè)得繩子對(duì)小球的拉力FT隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，則（）A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．t1時(shí)刻小球在與O點(diǎn)等高的位置C．t2時(shí)刻小球的速度大小為D．t4時(shí)刻小球的速度恰好為零7．根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，火星和地球每隔26個(gè)月將會(huì)分列于太陽(yáng)的兩側(cè)，三個(gè)天體近似連成一線，這個(gè)現(xiàn)象稱為火星合日。2021年9月中旬至10月下旬便是這樣一個(gè)時(shí)期，屆時(shí)中國(guó)天問(wèn)一號(hào)火星環(huán)繞器和祝融號(hào)火星車(chē)與地球通信信號(hào)將被太陽(yáng)遮擋，無(wú)法通信而進(jìn)入“日凌模式”。如圖所示，假設(shè)太陽(yáng)不動(dòng)，地球軌道與火星軌道共面，根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)及所掌握常識(shí)，計(jì)算從如圖所示的火星合日開(kāi)始到下一次地球與天問(wèn)一號(hào)能通信這段時(shí)間內(nèi)，地球與火星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比約為（）A． B． C． D．8．一臺(tái)額定功率為P的起重機(jī)從靜止開(kāi)始提升質(zhì)量為m的重物，重物運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，圖中線段除AB段是曲線外，其余線段都是直線，已知在t1時(shí)刻拉力的功率達(dá)到額定功率，之后功率保持不變，到t2時(shí)刻時(shí)重物上升的高度為h，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖像中直線OA段起重機(jī)的功率隨時(shí)間均勻增大B．圖像中曲線AB段起重機(jī)的加速度越來(lái)越小C．在t2時(shí)刻，起重機(jī)的拉力最大且為D．t1~t2時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)對(duì)重物所做的功為9．如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，最低點(diǎn)處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球一水平向右的初速度，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)滿足（g=10m/s2）（） A． B． C． D．10．如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，Q的質(zhì)量是P的質(zhì)量的2倍，t＝0時(shí)刻將兩物體由靜止釋放，T時(shí)刻，物體Q的下降距離為eq\f(gT2,6)時(shí)輕繩突然斷開(kāi)，物體P能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體Q釋放位置處于同一高度，取t＝0時(shí)刻物體P所在水平面為零勢(shì)能面，此時(shí)物體Q的機(jī)械能為E。重力加速度大小為g，不計(jì)摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．T時(shí)刻物體P的速度大小為eq\f(gT,3)B．2T時(shí)刻物體Q的機(jī)械能為eq\f(2E,9)C．2T時(shí)刻物體P重力的功率為eq\f(3E,2T)D．2T時(shí)刻物體P的速度大小eq\f(2gT,3)第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分。）11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示軌道做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)。（1）在調(diào)整軌道末端水平時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)把球無(wú)初速度地放在軌道末端，球會(huì)自動(dòng)滾落，如圖甲所示，則軌道上端應(yīng)向（選填“a”或“b”）方向調(diào)整。若從軌道上同一位置釋放小球，則調(diào)整后小球離開(kāi)軌道末端的速度（選填“等于”“大于”或“小于”）調(diào)整前小球離開(kāi)軌道末端的速度。（2）某同學(xué)忘記在白紙上畫(huà)出豎直方向，其它操作正確，已知點(diǎn)A、B、C為平拋軌跡（圖中軌跡未畫(huà)）上時(shí)間間隔相同的三點(diǎn)，如圖乙所示，為了找出豎直方向，該同學(xué)利用作圖法的具體操作如下：連接A、C兩點(diǎn)，做線段AC，只需在線段AC上做出，并與B點(diǎn)連接，此直線即為豎直方向直線。12．（8分）甲同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過(guò)固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用天平測(cè)出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=150g，mB=50g，A從高處由靜止開(kāi)始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示，電源頻率為50Hz。則：（1）在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)勢(shì)能的減小量ΔEp=J，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=J。由此甲同學(xué)得出在誤差允許范圍內(nèi)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。（計(jì)算中，重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是________。A．利用公式計(jì)算重物速度B．利用公式計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．先釋放重物，后接通電源打出紙帶（3）乙同學(xué)利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度，做出的圖像如圖丙所示，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。三、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案不得分。）13．（9分）2025年4月，科學(xué)家利用詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）對(duì)天體K2-18b進(jìn)行觀測(cè)，確認(rèn)它是一顆類地行星。假設(shè)未來(lái)有探測(cè)器在距該行星表面的高度為R（行星的半徑為R）的軌道，線速度的大小為v繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，忽略其它天體對(duì)探測(cè)器的引力作用，忽略行星自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）行星的質(zhì)量M；（2）行星表面的重力加速度大小g；（3）該行星的第一宇宙速度。14．（13分）如圖所示，在光滑的水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量，足夠長(zhǎng)的木板B，在B的左端放有一個(gè)質(zhì)量的小滑塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），初始時(shí)A、B均靜止，B鎖定在水平面上?，F(xiàn)對(duì)A施加的水平向右的拉力，后撤去拉力F。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）撤去拉力F時(shí)小滑塊A的速度大?。唬?）若解除B的鎖定，拉力改為恒力，重復(fù)上述操作，在撤去拉力時(shí)，小滑塊A的速度仍是v1，則最終A到B左端的距離s是多少？15．（18分）如圖所示，頂端帶有輕質(zhì)滑輪的光滑斜劈固定在水平面上，斜面傾角為37°，轉(zhuǎn)軸固定在天花板上的O點(diǎn)，O點(diǎn)與斜劈等高，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端可繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一小球P，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪A（大小不計(jì)），一端與小球P相連，另一端與斜面底端的滑塊Q相連，已知，P、Q兩物體質(zhì)量都為m，滑塊Q與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。釋放小球P，當(dāng)P擺到最低點(diǎn)