四川省攀枝花市第三高级中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题（含答案）

四川省攀枝花市第三高级中学2024-2025学年高一下学期半期考试物理试题一、单选题1．如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（  ）

A．在空中的运动轨迹是对称的 B．运动到最高点时速度为零C．相比正常轨迹的球，下落更快 D．在最高点时加速度方向一定竖直向下2．如图所示，小丽在体育课上和同学打羽毛球，在挥拍击球时，若球拍以握拍的手掌为圆心做圆周运动，在挥拍速度相同的情况下，想把羽毛球以最大的速度击出，则击球点应该在拍面的（

）A．右侧 B．左侧 C．顶部 D．底部3．如图所示为一种竖直门闩的原理图，当在水平槽内向右推动下方木块A时，使木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。已知，。现以速度向右推动下方木块A，则木块B向上运动的速度大小为（）A． B． C． D．4．如图所示，A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上，小球C固定在大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是（

）A．A、B两小球的线速度大小之比为2:1B．B、C两小球的角速度大小之比为1:2C．A、B两小球的周期之比为1:4D．A、C两小球的向心力大小之比为4:15．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员景海鹏、朱杨桂、桂海潮在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站距离地球表面的高度为h，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．空间站的周期B．空间站的加速度比静止卫星的加速度小C．空间站运行的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间D．根据题中信息可以求出空间站的质量6．如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A．当时，轨道对小球无支持力B．当时，轨道对桌面的压力为C．小球运动到球心等高处，轨道对桌面的压力为D．小球做圆周运动的过程中，合外力提供向心力，7．如图所示，圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上的点，是水平直径，是最低点，是水平地面上的一点且在点的正下方，圆弧轨道的点有个小孔。让小球甲从地面上的点、小球乙从地面上的点斜向上抛出（甲、乙均视为质点），甲、乙均恰好经过点，甲落到点，乙通过处的小孔（无碰撞）运动到点，忽略空气的阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．甲、乙在点的速度大小之比为B．甲在点速度的反向延长线经过的中点C．甲、乙在空中的运动时间均为D．乙在点的速度与水平方向的夹角为二、多选题8．如图，是儿童很喜欢的玩具坦克车，可以遥控坦克车行驶并在水平面的任意方向发射弹丸。该坦克车以速度沿直线AB匀速行驶，并用弹丸射击直线AB外侧附近的固定靶。坦克车静止时射出的弹丸速度大小为，且，固定靶离直线AB的最近距离为d，忽略弹丸受到的空气阻力和竖直方向的下落高度，并且发射时炮口离地高度与靶心高度相同，不计弹丸发射对坦克速度的影响。下列说法正确的是（）A．弹丸命中固定靶飞行的最短位移为B．弹丸命中固定靶飞行的最短时间为C．要命中固定靶且弹丸在空中飞行时间最短，坦克发射处离固定靶的距离为D．若坦克车到达距离固定靶最近时再发射，无论炮口怎么调整，弹丸都无法射中目标9．如图甲所示，长为L的轻绳上装有力传感器（图中未画出），轻绳一端连接着可视为质点的小球，小球上装有宽为d的遮光条（长度较短，宽度较窄，图中未画出），小球可在竖直平面内做圆周运动。当小球通过最高点时，光电门（图中未画出）可测出遮光条的遮光时间t，力传感器可测出绳上的拉力F。利用该装置在地球赤道和南极测得的图像如图乙所示，两直线的斜率均为k，在横轴上的截距分别为a、b。已知引力常量为G，地球半径为R。则（）A．小球的质量为B．地球南极处的重力加速度为C．地球的质量为D．小球在圆周最高点时向心加速度的大小总是等于当地的重力加速度10．如图所示，在一水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，初始轻绳刚好拉直但无张力。小物块A、B到圆心的距离分别为、，小物块A、B的质量分别为、，小物块A、B与转盘间的动摩擦因数分别为、。已知细绳能够承受的最大张力为，超过最大张力细绳会断裂，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。某时刻圆盘转速从零缓慢增加，下列说法正确的是（）A．小物块A先相对转盘出现滑动B．小物块B先相对转盘出现滑动C．小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变D．当小物块B相对转盘出现滑动时，转盘的角速度三、实验题11．如图甲所示，某实验小组用传感器和计算机研究平抛运动，小球沿末端水平的斜槽滑下，传感器可以50Hz的采集频率记录小球的运动轨迹，并通过计算机输出。以斜槽末端为原点、水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立坐标系，图乙为计算机绘出的小球做平抛运动时轨迹的一部分，在轨迹上取七个点对应的部分数据如下表。

点的编号123456x/m0.1100.1370.1640.1910.2180.245y/m0.0230.0390.0590.0820.1100.142（1）从点2到点5，小球运动的时间为s；（2）小球从斜槽末端水平抛出的速度大小为m/s；（3）小球在点5时竖直方向的速度大小为m/s。12．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是____________。A．探究小车速度随时间变化规律 B．探究两个互成角度的力的合成规律C．探究加速度与力、质量的关系 D．验证机械能守恒定律(2)若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力F和角速度ω的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处（选填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与成正比。(3)利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期T进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期T数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是。四、解答题13．从空中以2m/s的初速度平抛一重为质量1kg的物体，物体在空中运动0.6s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）物体平抛运动过程中重力做的功；（2）物体平抛运动过程中重力做功的平均功率；（3）物体落地前重力的瞬时功率（g取10m/s2）14．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁球（可看作质点），运动过程中铁球与水平桌面间的摩擦力为0.2N。现用水平向右推力作用于铁球，作用一段时间后撤去。铁球继续运动，到达水平桌面边缘A点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点，求：（取）（1）铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD；（2）铁球运动到B点时的速度大小以及此时轨道对铁球的支持力大小；（3）水平推力F作用的时间t。15．如图所示，为竖直光滑圆弧的直径，其半径，端沿水平方向。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆轨道的最低点，圆弧轨道、对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带相切于点，的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后物块滑上传送带。已知物块经过点时速度大小与经过点时速度大小相等，物块与传送带间的动摩擦因数，取，，。求：（1）物块从点飞出的速度大小和在点受到的压力大小；（2）物块到达点时的速度大小及对点的压力大小；（3）若物块能被送到端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从端到端所用时间的范围。（该问结果可保留根式）参考答案1．C【详解】A．落叶球被踢出后还在快速旋转，在空气作用力的影响下，轨迹不对称，故A错误；B．落叶球运动到最高点时，速度方向沿轨迹切线方向，速度不为零，故B错误；C．落叶球下落更快是因为在运动过程中还受到了指向曲线轨迹内侧的空气作用力，故C正确；D．落叶球在最高点时还受到空气作用力，因此加速度方向一定不是竖直向下，故D错误。故选C。2．C【详解】由可知相同的角速度下，半径越大线速度越大。故选C。3．A【详解】两木块运动过程中，垂直接触面的速度大小相等，有解得故选A。4．D【详解】A．由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同，则故A错误；B．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，即故B错误；C．由A选项可得根据，可得根据，可得故C错误；D．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，则根据，则故D正确。故选D。5．A【详解】A．根据，得A正确；B．根据得空间站的运动半径小于卫星的运动半径，则空间站的加速度比静止卫星的加速度大，B错误；C．空间站运行的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s，C错误；D．空间站为环绕天体，无法求得质量，D错误。故选A。6．B【详解】A．当时，设轨道对小球的支持力为对小球受力分析有解得A错误；B．根据牛顿第三定律，小球对轨道的作用力大小为设桌面对轨道的支持力为，对轨道受力分析得解得根据牛顿第三定律，轨道对桌面的压力为B正确；C．小球运动到球心等高处，小球与轨道相互作用力的方向沿水平方向，对轨道竖直方向受力分析可得轨道对桌面的压力为，C错误；D．小球做变速圆周运动，除最高点和最低点合外力提供向心力，其它位置都是合外力的分力提供向心力，D错误。故选B。7．B【详解】A．斜抛运动具有对称性，把斜抛运动看成两个对称的平抛运动，由图像看出，甲、乙从点到落地，平抛运动的高度相等，运动时间t相等，由平抛规律可知水平位移之比为，由水平方向位移故甲、乙在点的速度大小之比为，选项A错误；B．平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点，故甲在点速度的反向延长线经过的中点，选项B正确；C．斜抛运动时间是平抛运动时间的2倍，则两个斜抛运动时间均为，选项C错误；D．乙在点的速度与水平方向的夹角设为，根据对称性，乙在点的速度与水平方向的夹角也为，根据平抛运动规律，故乙在D点的速度反向延长线经过O点，则解得选项D错误。故选B。8．BC【详解】A．因，发射弹丸相当于小船渡河模型，则发射速度斜向上游，合位移沿着AO方向，则最短位移为，故A错误；BC．要命中固定靶且弹丸在空中飞行时间最短，则在A点之前发射，速度沿AO方向，最短时间为坦克发射处离固定靶的距离为故BC正确；D．由于，若坦克车到达距离固定靶最近时再发射，应调整炮口至左上方，可能射中目标，故D错误。故选BC。9．AC【详解】A．小球在最高点的速度在最高点，由牛顿第二定律得解得直线斜率解得小球的质量故A正确；B．将图线1和图线2延长，纵轴的交点的绝对值表示小球所受重力，因南极比赤道的重力加速度大，故小球在南极的重力大，图线2表示小球在南极测得的数据，当绳的拉力为零时得南极的重力加速度故B错误；C．又因为得地球质量故C正确；D．只有当绳上的拉力为零时，小球在圆周最高点时向心加速度的大小才等于当地的重力加速度，故D错误。故选AC。10．AD【详解】AB．圆盘转速从零缓慢增加，A、B随圆盘一起转动所需向心力由它们受到的静摩擦力提供时，有，由于它们与圆盘之间的最大静摩擦力分别为，显然，随着圆盘角速度的逐渐增大，最先达到A与圆盘之间的最大静摩擦力，所以，可知小物块A先相对转盘出现滑动，故A正确，B错误；CD．当圆盘的转速逐渐增大到A将要与圆盘发生相对滑动时，此时有求得此时B受到的静摩擦力为所以，可知该过程中，物块B受到的静摩擦力逐渐增大；当圆盘的角速度再继续增大时，绳子有张力产生，对A有对B有显然二者所需向心力大小相等，随着的增大，绳子的张力也逐渐增大，一直达到绳子的最大张力，该过程中，A、B受到的摩擦力都不变，均为；当达到绳子的最大张力时，此时B的向心力为绳断后，随着的增大，B受到的静摩擦力逐渐增大，一直达到最大静摩擦力，所以小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变，然后又增大；当B相对转盘出现滑动时，此时有求得此时故C错误，D正确。故选AD。11．0.061.351.5/1.50【详解】（1）[1]传感器系统采集周期为则从点2到点5，小球运动的时间为（2）[2]小球水平方向做匀速直线运动，根据表格数据可知，相邻点迹之间的水平间距为则小球从斜槽末端水平抛出的速度（3）[3]从编号4到编号6的竖直分位移为则在5所记录的时刻，小球竖直方向的分速度12．(1)C(2)AC1：4(3)【详解】（1）本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同，与其他三个实验方法不同。故选C。（2）[1][2]在探究向心力和角速度的关系时，则要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上；[3]若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为，，则向心力之比为，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1：4；[4]若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与成正比。（3）根据纵标表示向心力F，则图像横坐标x表示的物理量是，图像为过原点的直线。13．（1）18J；（2）30W；（3）60W【详解】（1）