河北省2024-2025学年高一下学期第二次联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一物理考试本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.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。首先发现万有引力定律的是（）A.开普勒 B.牛顿 C.伽利略 D.卡文迪什【答案】B【解析】首先发现万有引力定律的是牛顿。故选B。2.廊坊滑草场七色坡由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，宛如一道彩虹铺展在山坡上。如图所示，小朋友从倾斜滑道的顶端由静止滑下，沿水平滑道滑行了一段距离后停下。下列说法正确的是（）A.在倾斜滑道上滑行的过程中，支持力对小朋友做正功B.在倾斜滑道上滑行的过程中，支持力对小朋友做负功C.在水平滑道上滑行的过程中，摩擦力对小朋友做正功D.在水平滑道上滑行的过程中，摩擦力对小朋友做负功【答案】D【解析】AB．小孩在倾斜滑道上滑行的过程中，支持力垂直于倾斜滑道向上，与小孩运动方向垂直，则由可知，支持力对小孩不做功，故AB错误；CD．小孩在水平滑道上滑行的过程中，滑动摩擦力与与小孩运动方向相反，则由可知，摩擦力对小孩做负功，故C错误，D正确；故选D3.某次战斗中，战士爬上陡峭的山头，居高临下地向敌方工事内投掷手榴弹。某战士在同一位置先后水平投出甲、乙两颗相同的手榴弹，两颗手榴弹投出的位置到落地点的高度差相同，轨迹如图所示。不计空气阻力。甲、乙两颗手榴弹相比，下列说法正确的是（）A.甲在空中运动的时间较长B.乙在空中运动的时间较长C.甲落地时的速度较大D.乙落地时的速度较大【答案】C【解析】AB．手榴弹在空中的运动可视为平抛运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动，由可知，h相等，所以甲、乙手榴弹在空中运动的时间相等，故AB错误；CD．根据水平方向可知甲的初速度较大，落地速度则甲落地时的速度较大，故C正确，D错误；故选C。4.通常情况下，越靠近河岸，河水的流速越小。若一小船从南岸到北岸横渡一条河，小船的静水速度大小、方向均不变（船头方向垂直于河岸），则在下列四幅图中，能表示小船渡河的轨迹的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据题意可知，从南岸到北岸，河水的流速先增大后减小，因为小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动，所以小船渡河过程中的运动轨迹应先向下游弯曲，后向上游弯曲。故选C。5.如图所示，用固定在圆管顶端的细线拴住一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动。若小球做匀速圆周运动的角速度缓慢增大，则下列说法正确的是（）A.小球做圆周运动的周期增大B.小球的向心加速度增大C.小球与竖直方向的夹角减小D.小球所受的合力减小【答案】B【解析】A．根据可知角速度缓慢增大时，周期减小，故A错误；BC．设绳子与竖直方向夹角为，绳子长为L，根据牛顿第二定律有解得，可知角速度缓慢增大时，也增大，向心加速度a也增大，故B正确，C错误；D．小球的合力为以上可知角速度缓慢增大时，也增大，可知小球所受的合力F增大，故D错误。故选B。6.人造地球卫星按运行轨道可以分为低轨道卫星、中高轨道卫星与地球静止轨道卫星。若某人造地球卫星在圆轨道上绕地球运行的向心加速度大小与地球表面重力加速度大小的比值为，地球的半径为R，忽略地球的自转，则该卫星的轨道半径为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据万有引力与重力关系有对卫星有解得故选C。7.如图所示，水平轻弹簧的一端与固定的竖直板拴接，另一端与物块A相连，物块A静止在光滑水平桌面上，其右端连接一细线，细线绕过光滑的轻小定滑轮（定滑轮左侧的细线水平）与物块B相连，开始时物块B在空中处于静止状态。现使B缓慢向下移动一段距离后由静止释放，B竖直向上运动到最高点，整个过程弹簧一直在弹性限度内并处于伸长状态。关于B从被释放至到达最高点的过程，下列说法正确的是（）A.A、B组成的系统机械能守恒B.A的速度一直增大C.B的速度一直增大D.B的机械能一直增大【答案】D【解析】A．A、B组成的系统受弹簧弹力做功，则机械能不守恒，故A错误；BC．A与B通过轻绳相连，故AB速度大小一直相等，当B从静止到最高点的过程，A先向左加速再向左减速，故B的速度先增大后减小，A的速度先增大后减小，故BC错误；D．B向上运动过程中，细绳拉力做正功，则B的机械能一直增大，故D正确；故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫作（地球的）第一宇宙速度。下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度大小为B.地球人造卫星在圆轨道上运行的速度可能大于第一宇宙速度C.第一宇宙速度跟地球的质量有关D.第一宇宙速度跟地球的半径有关【答案】ACD【解析】A．第一宇宙速度大小为，故A正确；B．根据可得第一宇宙速度地球人造卫星轨道半径不可能小于地球半径，所以地球人造卫星在圆轨道上运行的速度不可能大于第一宇宙速度，故B错误；CD．由公式可知第一宇宙速度跟地球的质量和地球的半径都有关，故CD正确。故选ACD。9.如图所示，一半径为的光滑大圆环固定在竖直平面内，一质量为的小环（视为质点）穿在大圆环上，在轻微扰动下，小环从大圆环顶端由静止滑向最右端的点。重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小环通过点时，对大圆环的弹力大小为B.小环通过点时，对大圆环的弹力大小为C.在小环下滑的过程中，存在对大圆环的弹力为零的时刻D.在小环下滑的过程中，不存在对大圆环的弹力为零的时刻【答案】AC【解析】AB．到达Q点时有机械能守恒定律在Q点时解得根据牛顿第三定律可知小环通过点时，对大圆环的弹力大小为，选项A正确，B错误；CD．设当小圆环所在位置与圆心连线与竖直方向夹角为θ时大圆环对小圆环的弹力为零，则由机械能守恒定律解得可知在小环下滑的过程中，存在对大圆环的弹力为零的时刻，选项C正确，D错误。故选AC。10.2025年3月12日，石家庄山地机车越野赛在元氏无极山举行。某运动员骑着质量为100kg的摩托车在水平路面上以恒定功率从左向右由静止加速行驶，遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，，。摩托车所受的阻力大小恒为400N，取重力加速度大小，摩托车到达壕沟左端前已以最大速度匀速行驶，将摩托车（含运动员）视为质点，不计空气阻力。若摩托车恰好跨过壕沟，则下列说法正确的是（）A.摩托车在空中运动的时间为B.摩托车到达壕沟左端时的速度大小为C.摩托车行驶时输出的功率为D.摩托车与壕沟右端接触前瞬间所受重力做功的功率为【答案】BC【解析】A．摩托车跨越壕沟的运动属于平抛运动，竖直方向做自由落体运动解得跨过壕沟所用时间，A错误；B．水平方向做匀速运动，所以解得，B正确；C．摩托车到达壕沟左侧前已经匀速行驶，所以所以摩托车的输出功率，C正确；D．到达壕沟右端前瞬间，竖直方向的速度所以重力的瞬时功率，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学用如图甲所示的装置探究平抛物体的运动，通过描点法描绘平抛小球的运动轨迹。（1）关于本实验，下列说法正确的是________。A.实验小球应选择体积大、密度小的木球B.安装斜槽时，应使斜槽末端切线水平C.每次小球应从斜槽上同一高度处由静止释放D.描绘小球的运动轨迹时，描绘的点可以用折线连接（2）图乙为某次根据实验数据画出的小球做平抛运动的轨迹的一部分，其中、、三点的坐标已标出，则点________（填“是”或“不是”）小球做平抛运动的初位置。（3）若取重力加速度大小，则根据图乙，小球做平抛运动的初速度大小为________m/s，小球通过点时的速度大小为________m/s。（结果均保留两位有效数字，不要出现根号）【答案】（1）BC（2）不是（3）2.02.8【解析】【小问1解析】A．实验小球应选择体积小、密度大的木球，减小空气阻力的影响，故A错误；B．安装斜槽轨道，使其末端保持切线水平，以保证小球能做平抛运动，故B正确；C．每次小球应从斜槽上同一高度处由静止释放，以保证小球初速度相等，故C正确；D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接，故D错误。故选BC。小问2解析】平抛运动竖直方向做自由落体运动，若A为抛出点，则由图可知则A不是抛出点。【小问3解析】由于AB、BC的水平位移相等，故时间间隔相等，设A到B的时间间隔为T，则B到C的时间间隔也为T，在竖直方向上，根据解得s则初速度为对B点，其竖直方向分速度为故B点速度为12.学校物理兴趣小组用落体法验证机械能守恒定律的装置如图甲所示，其中电火花计时器接频率为的交流电。（1）张同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中、、、、、、为七个连续的计时点，部分相邻两计时点间的距离已在图乙中标出。已知重物的质量为，当地的重力加速度大小。从电火花计时器打下点到打下点，重物重力势能的减少量________，重物动能的增加量________。（结果均保留三位有效数字）（2）若考虑各种阻力的影响，则本实验数据处理的结果比较合理的应当是________（填“＞”“＝”或“＜”），这属于________（填“偶然”或“系统”）误差。（3）王同学用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。王同学打出了一条纸带后，利用纸带测量出各计时点到电火花计时器打下的第一个点的距离，算出电火花计时器打下各计时点时重物对应的速度大小，并画出如图丙所示的图线。该图线未过原点，王同学又检查了几遍，发现测量和计算均无误，出现这一结果的原因可能是________________________（写出一种原因即可）。若该图线的斜率为，不计一切阻力，则当地的重力加速度大小________（用表示）。【答案】（1）0.2970.292（2）系统（3）先释放重物再接通电火花计时器【解析】【小问1解析】从D到F过程，重力势能减少量J=0.297J根据匀变速直线运动的推论可得，则动能的增加量为J【小问2解析】若考虑各种阻力的影响，则部分重力势能转化为内能，本实验数据处理的结果比较合理的应当是＜，这属于系统误差。【小问3解析】图线未过原点，说明物块具有初速度，可能先释放重物再接通电火花计时器；根据机械能守恒知则可知斜率解得13.中国未来将进行深空探测，探测太阳系、火星、小行星等，探寻地外生命信息。某探测器绕一小行星做匀速圆周运动，轨道半径为。地球的半径为，地球的质量是小行星质量的倍，地球表面的重力加速度大小为，引力常量为，忽略地球自转的影响。求：（1）地球质量；（2）探测器绕小行星做圆周运动的线速度大小以及周期。【答案】（1）（2），【解析】【小问1解析】设探测器的质量为，当探测器绕小行星做近地圆周运动时，有解得【小问2解析】经分析可知解得又解得14.其次射击训练中，在目标靶以大小的速度从水平地面竖直向上弹出的同时，子弹从地面上方到目标靶的水平距离处水平射出，当目标靶通过距地面的高度处时，子弹击中目标靶。取重力加速度大小，不计空气阻力。求：（1）目标靶从弹出到被击中所用的时间；（2）子弹射出时的速度大小；（3）子弹射出时距地面的高度。【答案】（1）或（2）或（3）或【解析】【小问1解析】以竖直向上为正方向，有解得（目标靶上升过程中被击中）或（目标靶下降过程中被击中）【小问2解析】子弹射出后在水平方向上做匀速直线运动，有解得，或【小问3解析】子弹射出后下落的高度经分析可知解得（目标靶上升过程中被击中）或（目标靶下降过程中被击中）15.如图所示，上表面水平的桌子固定在水平地面上，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在桌面上，圆弧轨道底端与桌面相切，切点到桌面右边缘的距离为，桌面到地面的高度为。将质量为的物块（视为质点）从地面某处斜向上抛出，结果物块恰好水平通过桌面右边缘，且恰好能回到桌面右边缘。物块与桌面间的动摩擦因数，重力加速度大小为，不计空气阻力。（1）求物块第一次通过桌面右边缘时的速度大小；（2）求物块从地面抛出时到桌面右边缘的水平距离以及物块抛出时的速度大小；（3）求物块第一次通过圆弧轨道底端时对圆弧轨道