四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题考试时间：90分钟总分：100分注意事项答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上，或将条形码贴在答题卡规定的位置上。答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。考试结束后，只将答题卡交回。一、单选题（共7题，每小题4分，共计28分。每小题只有一个选项符合题目要求）关于曲线运动的性质，以下说法正确的是（）

A.曲线运动一定是变速运动

B.曲线运动一定是变加速运动

C.做曲线运动的物体受到的合力一定发生变化

D.运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动

对于下列物理量，其数值中的正负号表示大小的是（）

A.加速度

B.重力势能

C.速度

D.功

我校第31届艺体节期间，在田径比赛男子立定跳远项目中，某同学从起跳点到落地点的过程中，下列说法正确的是（）

A.该同学下蹲过程中对地面的压力先大于重力后小于重力

B.该同学起跳过程中支持力对他做正功

C.该同学在空中最高点时速度为零

D.该同学在空中最高点时重力瞬时功率为0

如图所示（图略），滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，一件小衣物（可视为质点）的质量为m，滚筒半径为R，周期为T，重力加速度为g，a、b分别为衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是（）

A.衣物所受合力的大小始终为\(m\frac{4\pi^2}{T^2}R\)

B.衣物转到a位置时的脱水效果最好

C.脱水过程中衣物上的水做向心运动

D.衣物在a位置对滚筒壁的压力大于mg

质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，打开伞之前受大小为0.1mg的恒定阻力作用，在下落高度为h的过程中，下列说法正确的是（）

A.运动员克服阻力所做的功为0.9mgh

B.运动员的机械能减少了0.9mgh

C.运动员的重力势能减小了mgh

D.运动员的动能减少了0.9mgh

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（图略），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。下列说法正确的是（）

A.图像中曲线AB段起重机的加速度越来越大

B.图像中直线OA段起重机的功率保持不变

C.在t₁时刻，起重机的拉力最大且为\(\frac{P}{v_1}\)（v₁为t₁时刻速度）

D.在t₂时刻，起重机的拉力最大且为mg

如图所示（图略），水平转盘上有一质量m=0.5kg的物块，物块与转盘间的动摩擦因数μ=0.2，转盘的半径R=0.4m，g取10m/s²，物块随转盘做匀速圆周运动且不打滑，若转盘的角速度ω=1.5rad/s，下列说法正确的是（）

A.物块受到的静摩擦力大小为0.45N

B.物块受到的静摩擦力方向始终指向转盘中心

C.物块有向外滑动的趋势，静摩擦力方向背离转盘中心

D.此时物块已发生滑动

二、多选题（共3题，每小题6分，共计18分。每小题给出的选项中，有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）

A.物体压缩弹簧的过程中，物体的机械能守恒

B.物体沿固定斜面匀速下滑，物体的机械能守恒

C.不计滑轮质量和任何阻力时，A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒

D.小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒

关于万有引力定律的应用，下列说法正确的是（）

A.地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面重合

B.若两颗卫星的轨道半径相同，则它们的周期一定相同

C.卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力

D.地球表面的重力加速度与地球的质量无关

如图所示（图略），轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在竖直平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.小球的线速度大小始终不变

B.小球的向心加速度大小始终不变

C.轻绳的拉力大小始终不变

D.小球所受合力始终指向圆心

三、实验题（共1题，共计14分）某实验小组利用如图所示（图略）的装置探究“平抛运动的规律”，实验器材包括：斜槽、小球、刻度尺、坐标纸、重垂线等。

（1）实验中，斜槽末端必须保持___________（填“水平”或“倾斜”），目的是使小球离开斜槽时做___________运动。（每空2分，共4分）

（2）实验采用的科学研究方法是___________（填“控制变量法”“等效替代法”或“运动的合成与分解法”）。（2分）

（3）若测得小球在竖直方向上连续相等时间间隔T内的位移分别为y₁和y₂，则小球的加速度大小a=___________（用y₁、y₂、T表示）。（4分）

（4）实验中，若小球的质量为m，离开斜槽时的水平初速度为v₀，下落高度为h，重力加速度为g，则小球落地时的动能为___________（用m、v₀、g、h表示）。（4分）

四、计算题（共3题，共计40分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分）（12分）一辆质量m=2.0×10³kg的汽车，在水平路面上以v=10m/s的速度做匀速圆周运动，圆周运动的半径R=50m，g取10m/s²，求：

（1）汽车做匀速圆周运动的角速度和周期；

（2）汽车所受的向心力大小及提供向心力的力。

（14分）已知地球质量M=5.98×10²⁴kg，引力常量G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²，地球半径R=6.4×10⁶m，g取10m/s²。求：

（1）近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的周期；

（2）若一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径r=2R，求该卫星的线速度大小和向心加速度大小。（14分）如图所示（图略），质量m=1kg的物块从倾角θ=37°的斜面顶端由静止滑下，斜面长度L=5m，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物块下滑过程中受到的合力大小；

（2）物块下滑的加速度大小；

（3）物块滑到斜面底端时的速度大小。

参考答案及解析一、单选题A解析：曲线运动的速度方向时刻变化，故一定是变速运动，A正确；曲线运动可以是匀加速运动（如平抛运动），B错误；做曲线运动的物体合力不一定变化（如平抛运动合力为重力，恒定不变），C错误；匀速圆周运动速度大小、加速度大小不变，但属于曲线运动，D错误，故选A。B解析：加速度、速度、功的正负号表示方向或做功的正负，不表示大小；重力势能的正负号表示相对于零势能面的高低，数值大小表示势能的多少，B正确，故选B。D解析：下蹲过程中，先加速向下（失重，压力小于重力），后减速向下（超重，压力大于重力），A错误；起跳过程中，支持力作用点没有位移，不做功，B错误；最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，C错误；重力瞬时功率P=mgv_y，最高点v_y=0，故功率为0，D正确，故选D。A解析：匀速圆周运动合力提供向心力，大小为\(F_合=m\frac{4\pi^2}{T^2}R\)，A正确；脱水效果取决于衣物对滚筒壁的压力，最低点（b位置）压力最大，脱水效果最好，B错误；水因惯性做离心运动脱离衣物，C错误；a位置时，\(N+mg=m\frac{4\pi^2}{T^2}R\)，故N小于mg，D错误，故选A。C解析：克服阻力做功W_f=fh=0.1mgh，A错误；机械能减少量等于克服阻力做功，为0.1mgh，B错误；重力做功mgh，重力势能减小mgh，C正确；合力做功W_合=(mg-f)h=0.9mgh，动能增加0.9mgh，D错误，故选C。C解析：OA段为匀加速直线运动，拉力恒定，功率P=Fv随速度增大而增大，B错误；AB段功率恒定，v增大，拉力F=P/v减小，加速度a=(F-mg)/m减小，A错误；t₁时刻拉力最大，为\(F=\frac{P}{v_1}\)，C正确；t₂时刻速度最大，拉力等于重力，此时拉力最小，D错误，故选C。AB解析：最大静摩擦力f_max=μmg=0.2×0.5×10=1N，所需向心力f=mω²R=0.5×1.5²×0.4=0.45N<f_max，故物块未滑动，D错误；静摩擦力提供向心力，方向始终指向转盘中心，B正确，C错误，A正确，故选AB。二、多选题CD解析：物体压缩弹簧时，弹簧弹力对物体做负功，物体机械能减小，A错误；物体匀速下滑时，摩擦力做负功，机械能减小，B错误；不计滑轮质量和阻力，A、B系统只有重力做功，机械能守恒，C正确；匀速圆锥摆运动，动能和重力势能均不变，机械能守恒，D正确，故选CD。ABC解析：地球同步卫星的轨道平面必与赤道平面重合，否则无法实现同步，A正确；由开普勒第三定律知，轨道半径相同，周期相同，B正确；卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，C正确；地球表面重力加速度g=GM/R²，与地球质量M有关，D错误，故选ABC。ABD解析：匀速圆周运动的线速度大小、向心加速度大小、合力大小均不变，合力始终指向圆心，A、B、D正确；轻绳拉力在最高点和最低点大小不同（最高点F拉+mg=mv²/r，最低点F拉-mg=mv²/r），C错误，故选ABD。三、实验题（1）水平；平抛（2）运动的合成与分解法（3）\(\frac{y_2-y_1}{T^2}\)（4）\(\frac{1}{2}mv_0^2+mgh\)

解析：（1）斜槽末端水平，才能使小球离开斜槽时初速度水平，做平抛运动；（2）探究平抛运动规律时，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，采用运动的合成与分解法；（3）竖直方向为匀加速直线运动，由Δy=aT²得a=\(\frac{y_2-y_1}{T^2}\)；（4）由机械能守恒，落地时动能等于初动能与重力势能减少量之和，即\(\frac{1}{2}mv_0^2+mgh\)。四、计算题解：（1）角速度\(\omega=\frac{v}{R}=\frac{10}{50}=0.2rad/s\)

周期\(T=\frac{2\pi}{\omega}=\frac{2\pi}{0.2}=10\pis\approx31.4s\)

（2）向心力\(F=m\frac{v^2}{R}=2.0×10^3×\frac{10^2}{50}=4.0×10^3N\)

汽车在水平路面做匀速圆周运动，向心力由地面对汽车的静摩擦力提供。

答：（1）角速度为0.2rad/s，周期为10πs；（2）向心力大小为4.0×10³N，由静摩擦力提供。解：（1）近地卫星，万有引力提供向心力，\(G\frac{Mm}{R^2}=m\frac{4\pi^2}{T^2}R\)

解得\(T=2\pi\sqrt{\frac{R^3}{GM}}=2\pi×\sqrt{\frac{(6.4×10^6)^3}{6.67×10^{-11}×5.98×10^{24}}}\approx5.0×10^3s\)

（2）由\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}\)，r=2R，解得\(v=\sqrt{\frac{GM}{2R}}\)

代入数据得\(v=\sqrt{\frac{6.67×10^{-11}×5.98×10^{24}}{2×6.4×10^6}}\approx5.6×10^3m/s\)

向心加速度\(a=\frac{GM}