安徽省合肥市一六八中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷（含答案）

2024级高一第二学期期中调研物理试题考试时间：75分钟满分：100分一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分，每小题的四个选项只有一个正确选项）1.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.如图甲，汽车在外侧高内侧低的弯道转弯时最佳速度（无侧向静摩擦时的速度）会因为雨天路滑而减小B.如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零C.如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于D.如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B角速度大2.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（）A.“月—地”检验，表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律B.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值C.开普勒第三定律，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关D.第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆3.如图所示，两小滑块P、Q的质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q放在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（）A.P、Q组成的系统机械能守恒B.下降过程中P机械能先增大后减小C.弹簧弹性势能最大值为D.P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为4.为顺利完成月球背面的“嫦娥六号”探测器与地球间的通信，我国研制的“鹊桥二号”中继通信卫星定位在地月拉格朗日点，位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球以相同角速度绕地球做匀速圆周运动（即地球、月球、点始终三点共线），如图所示，地、月中心间的距离约为点与月球中心距离的6倍。已知地球半径为且地球表面的重力加速度为，地月中心之间的距离大约是地球半径的60倍，不考虑地球自转。已知引力常量为。下列不能求出的物理量是（）A.地球的质量B.“鹊桥二号”绕地球做匀速圆周运动的周期C.“鹊桥二号”质量D.“鹊桥二号”绕地球做匀速圆周运动的向心加速度5.2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代，如图，“山东舰”正在沿直线航行，其质量为m，发动机的输出功率恒为P，所受阻力大小恒为f，某时刻速度为、加速度为，一段时间t后速度变为（），在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（）A. B.C. D.6.一质量为的小球从地面上以初速度竖直上抛，一段时间后落回地面。若运动过程中小球受到的阻力与其速率成正比，为小球再次落回地面的速率，则（）A.小球上升过程中重力的平均功率等于下降过程中重力的平均功率B.小球上升过程中重力的平均功率小于下降过程中重力的平均功率C.小球上升过程中阻力的做的功等于下降过程中阻力的做的功D.小球上升过程中阻力的做的功大于下降过程中阻力的做的功7.如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（）A.木板的动能一定等于B.木板的动能一定小于C.物块的动能一定大于D.物块的动能一定等于8.有一个曲面轨道，其竖直截面如图所示，以水平向右为轴，竖直向上为轴建立直角坐标系，位置坐标满足方程（SI）。轨道的左端点A坐标为（-1m，0.5m），其切线与轴成。小球从A点正上方相距0.25m的Q点由静止释放，小球与轨道碰撞前后，沿接触面方向速度不变，垂直接触面方向速度大小不变，方向相反。小球在空中运动过程中只考虑重力的作用，且小球始终在图中竖直平面内运动，取。下列说法正确的是（）A.小球与轨道第一次碰撞后的速度大小为B.小球与轨道第一次碰撞后做平抛运动C.小球与轨道的第二次碰撞点坐标为（，）D.小球与轨道的第二次碰撞点坐标为（0，0）二、多选题（本大题共2小题，每小题5分，共10分，每小题的四个选项有多个正确选项，漏选得3分，错选不得分）9.我国发射了世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达（SAR）卫星。该卫星可用于监测城市建设、交通运输、海洋环境等人工活动。地球同步卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道卫星，关于地球同步卫星的说法正确的是（）A.静止轨道卫星可能在合肥正上方B.倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方C.任何一颗静止轨道卫星和倾斜轨道静止卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等D.静止卫星环绕地球运动速度可能大于7.9km/s10.如图所示，质量为的物体放在水平面上，其内部有一个半径为的圆柱体空腔，空腔轴线水平，质量为的光滑小球静止于c点。现在使小球获得一个瞬间水平速度，使小球刚好在竖直平面abcd内做完整的圆周运动，物体始终保持静止。下列说法正确的是（）A.小球获得的瞬间水平速度B.小球通过d点时，物体M受到地面的静摩擦力大小为，方向水平向右C.物体M受到地面的最大支持力为D.物体M受到地面的最小支持力为三、实验题（本大题共16分，第11题6分，第12题10分）11.同学们用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：（1）在实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，可研究向心力的大小与_______的关系。A.半径r B.质量m C.角速度（2）在（1）的实验中，刘同学匀速转动手柄时，右边标尺露出1个格，左边标尺露出4个格，则皮带连接的右、左塔轮半径之比为_______；其他条件不变若减小手柄转动的速度，则右、左两标尺的示数将_______。（选填：变大、变小或不变）12.在利用如图所示装置“验证机械能守恒定律”的实验中（1）供选择的重物有以下四个，应选择________。A．质量为100g的木球B．质量为10g的砝码C．质量为200g的钩码D．质量为10g的塑料球（2）实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点，如图所示，选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为，其余如图。①纸带的________（“左”或“右”）端与重物相连；②使用电源的打点周期为T，则打C点时重锤的速度为________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为________。（3）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速度的值为g，用（2）小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为________。四、计算题（本大题共42分，第13题10分，第14题14分，第15题18分）13.如图所示，运动员把质量为400g的足球从水平地面踢出，足球在空中到达的最大高度是5m，在最高点的速度为20m/s，不考虑空气阻力，g=10m/s2。求：（1）足球上升过程中克服重力做功；（2）运动员踢球时对足球做的功；（3）足球在落地时重力的功率。14.华为Mate60Pro通过中国自主研制的天通一号卫星通信系统实现了卫星电话功能，天通一号卫星是地球静止卫星。天通一号卫星发射首先利用火箭将卫星运载至地球附近圆形轨道1，通过多次变轨最终进入地球同步轨道3。其变轨简化示意图如图所示，轨道1离地面高度为h。已知天通一号卫星质量为m，地球自转周期为，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心，引力常量为G。如果规定距地球无限远处为地球引力零势能点，地球附近物体的引力势能可表示为，其中M（未知）为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心距离。求：（1）“天通一号”卫星在轨道1的运行周期T；（2）假设在变轨点P和Q通过两次发动机加速，“天通一号”卫星正好进入地球同步轨道3，则发动机至少做多少功？15.小珂在游乐场游玩时，发现过山车有圆形轨道也有水滴形轨道，想到了教材必修2上有如下表述：运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动，可以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分（注解：该一小段圆周的半径为该点的曲率半径）。这样，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了（如图所示），小珂设计了如图所示过山车模型，质量为m的小球在A点静止释放沿倾斜轨道下滑，经水平轨道进入半径的圆形轨道（恰能做完整的圆周运动），再经水平轨道进入“水滴”形曲线轨道，E点的曲率半径为，并且在水滴形轨道上运动时，向心加速度大小为一定值，F与D等高。忽略所有轨道摩擦力，轨道连接处都平滑连接，水滴形轨道左右对称。（）（1）求小球释放点A距离水平面的高度H；（2）设小球在圆形轨道上运动时，离水平面的高度为h，求向心加速度a与h的函数关系；（3）设小球在水滴形轨道上运动时，求轨道曲率半径r与h的函数关系（h为小球离水平面的高度）。

2024级高一第二学期期中调研物理试题考试时间：75分钟满分：100分一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分，每小题的四个选项只有一个正确选项）【1题答案】【答案】B【2题答案】【答案】A【3题答案】【答案】D【4题答案】【答案】C【5题答案】【答案】B【6题答案】【答案】D【7题答案】【答案】B【8题答案】【答案】D二、多选题（本大题共2小题，每小题5分，共10分，每小题的四个选项有多个正确选项，漏选得3分，错选不得分）【9题答案】【答案】BC【10题答案】【