四川省泸州市田家炳名校联考2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

试卷更新日期：2025-05-09 类型：期中考试

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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. 开普勒关于行星运动的描述正确的是（　　）

A、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B、行星靠近太阳时运动速度小，远离太阳时运动速度大 C、所有行星轨道半长轴的三次方与自转周期的二次方的比值都相等 D、地球在近日点的速度比火星在近日点的速度大

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2. 如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点(　　)

A、角速度大小相同 B、线速度大小相同 C、向心加速度大小相同 D、向心力大小相同

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3. “嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（　　）

A、 B、 C、 D、

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4. 如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，小球向左摆到最低点过程中（）

A、小车和小球组成的系统动量守恒 B、小车和小球组成的系统机械能守恒 C、细绳中的拉力对小车做负功 D、小球的机械能增加

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5. 如图所示，小球从O点开始做平抛运动，p为落地点，某红外线探测器置于线段Op的中点O'，可向竖直和水平方向发出两条射线，两次检测到小球的位置记为m、n，则（）

A、从O到m与从O到p重力做功之比为1： $\sqrt{2}$ B、从O到m与从O到n重力的冲量之比为1： $\sqrt{2}$ C、从O到m与从m到p重力平均功率之比为1：2 D、经过m、n时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1：2

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6. 如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给质量为m的小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，已知重力加速度为g，则下列叙述中正确的是（　　）

A、v的最小值为 $\sqrt{g R}$ B、当 $v = \sqrt{g R}$ 时，小球处于平衡状态 C、当 $v = \sqrt{2 g R}$ 时，轨道对小球的弹力方向竖直向下 D、当 $v = \frac{\sqrt{g R}}{2}$ 时，轨道对小球的弹力大小为 $\frac{m g}{2}$

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7. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t＝0时刻驾驶汽车由静止启动， $t_{1} = 6 s$ 时汽车达到额定功率， $t_{2} = 14 s$ 时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数 $\frac{1}{v}$ 变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m＝2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为 $\frac{1}{4}$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大 B、汽车在BC段做匀加速直线运动 C、汽车达到的最大速度大小为20m/s D、从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图，竖直轨道ABCD由两部分构成．AB部分为光滑水平轨道，BCD部分为一半径为R的光滑半圆轨道，AB右端与半圆轨道的底端相切。一质量为m、可看成质点的小滑块从AB轨道的最左端A点处以速度为 $v_{0} = \sqrt{8 g R}$ 向右滑行，则当滑块滑到图中的C点位置时（cos53°=0.6），则下列说法正确的是（）

A、小滑块在C点处的动能为 $\frac{12}{5} m g R$ B、小滑块在C点处的机械能为8mgR C、小滑块能通过最高点，且最高点轨道对小滑块的压力为3mg D、小滑块能到达D点，且在D点的速度大小为 $\sqrt{2 gR}$

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9. 如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S₁球以初速度v₁水平向右抛出，同时在M点右侧地面上N点处，将S₂球以初速度v₂斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇的过程中（　　）

A、初速度大小关系为v₁＝v₂ B、速度变化量相等 C、水平位移大小相等 D、都不是匀变速运动

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10. 某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期T的 $\frac{3}{10}$ ，运行的轨道与地球赤道不共面（如图）。 $t_{0}$ 时刻，卫星恰好经过地球赤道上P点正上方。地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。则（　　）

A、卫星距地面的高度为 ${(\frac{G M T^{2}}{4 π^{2}})}^{\frac{1}{3}} - R$ B、卫星与位于P点处物体的向心加速度大小比值为 $\frac{5}{9 π R} {(180 π G M T^{2})}^{\frac{1}{3}}$ C、从 $t_{0}$ 时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为 $20 π$ D、从 $t_{0}$ 时刻到下一次卫星经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为30π

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三、实验探究（每空2分、共16分）

11. 在“探究平抛运动的特点”实验中。

(1)、某老师做了如图1、图2两个演示实验：图1所示装置进行实验，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落；图2所示装置进行实验，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切，两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度v₀同时从轨道M、N的末端射出。关于这两个实验，下列说法正确的是（　　）

A、所用两球的质量均须相等 B、图1实验应改变装置的高度等多次实验，才可以得出结论 C、图1实验中用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地 D、图2实验只做一次观察到P落地时与Q相遇，即可说明P球在水平方向上做匀速直线运动

(2)、为了进一步探究平抛运动，某同学用如图3所示的装置进行实验，下列操作中，必要的是（　　）

A、通过调节使斜槽末端保持水平 B、每次需要从不同位置静止释放小球 C、通过调节使木板保持竖直 D、尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦

(3)、如图4所示，为一次实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度5cm。从图像上分析，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了s。（ $g$ 取10m/s²）

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12. 某探究小组想利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。实验步骤如下：
（i）按图甲所示安装好实验器材，在框架上装上可上下移动位置的光电门A和固定不动的光电门B；
（ii）在框架左侧竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端；
（iii）调节框架水平部分的电磁铁，使其吸住小铁球时，小铁块的球心所在高度恰好与刻度尺零刻度线水平对齐，并与两光电门的中心在同一竖直线上；
（iv）用刻度尺测出小球的直径d（如图乙所示），记录光电门A、B的位置x_A、x_B；
（v）切断电磁铁线圈中的电流，小铁块由静止释放，记录小铁块先后经过光电门A、B的时间 $t_{A}$ 、和 $t_{B}$ ；
（vi）多次改变光电门A的位置，得到多组x_A、 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ 的数据；
（vii）进行数据处理、分析。
据此回答以下问题：（除第一小题外，其余小题中所给物理量的字母表示）

(1)、小球直径d=cm。

(2)、小球经过光电门A的速度大小为。

(3)、小球的质量用m表示，当地重力加速度g表示，则小球从光电门A运动到光电门B的过程增加的动能 $Δ E_{k} =$ ，减少的重力势能 $Δ E_{p} =$ 。

(4)、若以 $x_{B} - x_{A}$ 为纵轴、 $\frac{1}{t_{B}^{2}} - \frac{1}{t_{A}^{2}}$ 为横轴建立坐标系，则该图像的斜率在误差允许范围内约等于时，亦可认为机械能守恒。

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四、分析与计算（写出必要的文字说明，3个小题，共41分）

13. 长为L的细线上端固定，下端系着质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动时，测出小球与悬挂点的竖直高度为H，已知重力加速度为g。求：
（1）小球做匀速圆周运动时受到细线的拉力大小。
（2）小球做匀速圆周运动的周期。

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14. 如图所示为一游戏装置的简化图，其轨道由U型对称光滑水平圆管轨道ABCD、一段粗糙的竖直倾斜轨道DE和竖直光滑圆轨道EF组成。DE与EF轨道相切于E点。图中半圆弧型轨道BC和圆轨道EF对应的半径均为R=1m、DE的长度L=5m、倾角θ=37°、摩擦因数μ=0.8。游戏开始时，一质量为m=1kg的小球（小球直径略小于圆管口径，可视作质点）在管口A以初速度 $v_{0} = 2 \sqrt{2} m / s$ 向管内运动。已知重力加速度g取10m/g² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，各轨道间平滑衔接，在D处通过连接处的转弯管道使速度方向沿倾斜轨道，不计衔接处的能量损失。求：
（1）小球运动到BC圆管轨道时，受到轨道的作用力的大小；
（2）小球运动到倾斜轨道E点时，重力的功率P；
（3）若要保证小球在EF圆轨道上运动时不脱离轨道，小球初速度v₀的范围？

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15. 如图所示，水平传送带左边有一个与传送带等高的光滑平台，传送带始终以速度v=3m/s逆时针匀速转动，在平台上给物块一个水平向右的初速度v₀=6m/s，物块从A点冲上传送带，已知物块的质量m=2kg且可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物块刚好未从传送带B端滑落，求：
（1）物块在传送带上运动的时间；
（2）物块从冲上传送带到返回A点全过程，系统因摩擦产生的热量；
（3）全过程电动机因物块在传送带上运动多消耗的电能。

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