铁人中学2024级高一下学期期中考试物理试题

铁人中学2024级高一下学期期中考试物理试题考试时间：2025年5月第第页铁人中学2024级高一下学期期中考试物理试题试题说明：1、本试题满分100分，答题时间75分钟。2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。第Ⅰ卷选择题部分一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．关于做功和功率，下列说法正确的是（）A．做斜抛运动的物体，重力一直做正功B．做平抛运动的物体，重力的功率一直增大C．若某物体所受合力做的功不为零，则每个力做的功均不为零D．F越大，速度v越大，瞬时功率P就越大2．指尖陀螺是一种近年来流行的减压玩具，让人们在专注于陀螺旋转的过程中，放松身心，缓解紧张情绪。如图所示是一个正在高速旋转的指尖陀螺，a、b是陀螺上与转轴等距的两点，c到转轴的距离是a、b两点的一半，则下列说法不正确的是（）A．a、b两点在任意时刻的线速度均相同B．a、b、c三个点的线速度大小之比为2：2：1C．a点的向心加速度大小是c点的2倍D．若陀螺正在减速转动则c点的加速度不指向转轴3．重物在竖直方向上被绳子匀加速提升，同时在水平方向上向右匀速移动，不计空气阻力和一切摩擦力。在此过程中（）A．重物的运动轨迹为斜向右上方的直线B．绳子对重物的拉力的冲量等于重物动量的增加量C．重物所受合力的冲量方向斜向右上方D．绳子对重物的拉力所做的功等于重物机械能的增加量4．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2，则可知（）A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3 B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2C．m2做圆周运动的半径为 D．m2做圆周运动的周期为5．2024年10月30日，“神舟十九号”航天员乘组顺利进驻中国空间站，并于2025年4月29日返回地球。假设“神舟十九号”飞船升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），而后进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意图如图所示，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船在停泊轨道的运行周期为T，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为h，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．飞船在P点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速B．空间站组合体的向心加速度大小为C．飞船在中国空间站轨道的周期为D．飞船在转移轨道上从P点运行至Q点所需的时间为6．如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力FT随时间变化的图线如图乙所示，则（）A．小球做匀速圆周运动B．t1时刻小球在与O点等高的位置C．t2时刻小球的速度大小为D．t4时刻小球的速度恰好为零7．根据天体运动规律，火星和地球每隔26个月将会分列于太阳的两侧，三个天体近似连成一线，这个现象称为火星合日。2021年9月中旬至10月下旬便是这样一个时期，届时中国天问一号火星环绕器和祝融号火星车与地球通信信号将被太阳遮挡，无法通信而进入“日凌模式”。如图所示，假设太阳不动，地球轨道与火星轨道共面，根据题中所给数据及所掌握常识，计算从如图所示的火星合日开始到下一次地球与天问一号能通信这段时间内，地球与火星绕太阳转过的角度之比约为（）A． B． C． D．8．一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物，重物运动的v-t图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段都是直线，已知在t1时刻拉力的功率达到额定功率，之后功率保持不变，到t2时刻时重物上升的高度为h，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．图像中直线OA段起重机的功率随时间均匀增大B．图像中曲线AB段起重机的加速度越来越小C．在t2时刻，起重机的拉力最大且为D．t1~t2时间内，起重机对重物所做的功为9．如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球一水平向右的初速度，则要使小球不脱离圆轨道运动，应当满足（g=10m/s2）（） A． B． C． D．10．如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，Q的质量是P的质量的2倍，t＝0时刻将两物体由静止释放，T时刻，物体Q的下降距离为eq\f(gT2,6)时轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高度，取t＝0时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体Q的机械能为E。重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（）A．T时刻物体P的速度大小为eq\f(gT,3)B．2T时刻物体Q的机械能为eq\f(2E,9)C．2T时刻物体P重力的功率为eq\f(3E,2T)D．2T时刻物体P的速度大小eq\f(2gT,3)第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验题（本题共2小题，共14分。）11．（6分）某实验小组用图甲所示轨道做“探究平抛运动的规律”实验。（1）在调整轨道末端水平时，小明发现把球无初速度地放在轨道末端，球会自动滚落，如图甲所示，则轨道上端应向（选填“a”或“b”）方向调整。若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端的速度（选填“等于”“大于”或“小于”）调整前小球离开轨道末端的速度。（2）某同学忘记在白纸上画出竖直方向，其它操作正确，已知点A、B、C为平抛轨迹（图中轨迹未画）上时间间隔相同的三点，如图乙所示，为了找出竖直方向，该同学利用作图法的具体操作如下：连接A、C两点，做线段AC，只需在线段AC上做出，并与B点连接，此直线即为竖直方向直线。12．（8分）甲同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量mA=150g，mB=50g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，电源频率为50Hz。则：（1）在打点0~5过程中系统势能的减小量ΔEp=J，系统动能的增加量ΔEk=J。由此甲同学得出在误差允许范围内系统的机械能守恒。（计算中，重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留三位有效数字）（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。A．利用公式计算重物速度B．利用公式计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．先释放重物，后接通电源打出纸带（3）乙同学利用这个实验测得的数据，用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度，做出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g=m/s2（结果保留三位有效数字）。三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。）13．（9分）2025年4月，科学家利用詹姆斯・韦布空间望远镜（JWST）对天体K2-18b进行观测，确认它是一颗类地行星。假设未来有探测器在距该行星表面的高度为R（行星的半径为R）的轨道，线速度的大小为v绕行星做匀速圆周运动，引力常量为G，忽略其它天体对探测器的引力作用，忽略行星自转的影响，求：（1）行星的质量M；（2）行星表面的重力加速度大小g；（3）该行星的第一宇宙速度。14．（13分）如图所示，在光滑的水平地面上放置一个质量，足够长的木板B，在B的左端放有一个质量的小滑块A（可视为质点），初始时A、B均静止，B锁定在水平面上。现对A施加的水平向右的拉力，后撤去拉力F。已知A、B间的动摩擦因数，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）撤去拉力F时小滑块A的速度大小；（2）若解除B的锁定，拉力改为恒力，重复上述操作，在撤去拉力时，小滑块A的速度仍是v1，则最终A到B左端的距离s是多少？15．（18分）如图所示，顶端带有轻质滑轮的光滑斜劈固定在水平面上，斜面倾角为37°，转轴固定在天花板上的O点，O点与斜劈等高，长为L的轻杆一端可绕转轴在竖直平面内自由转动，另一端固定一小球P，一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮A（大小不计），一端与小球P相连，另一端与斜面底端的滑块Q相连，已知，P、Q两物体质量都为m，滑块Q与水平面间的动摩擦因数μ=0.5。释放小球P，当P摆到最低点