【物理】河南省许昌市多校2024-2025学年高一下学期4月期中考试试题（解析版）

这是一份【物理】河南省许昌市多校2024-2025学年高一下学期4月期中考试试题（解析版），共26页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章第3节。
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. 如图所示，小锐同学正在荡秋千，他经过最低点P时的速度方向是（ ）
A. a方向B. b方向C. c方向D. d方向
【答案】B
【解析】曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，则他经过最低点P时的速度方向沿b的方向。
故选B。
2. 一质点在某段时间内做曲线运动，则这段时间内（ ）
A. 速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
B. 速度可以不变，加速度也可以不变
C. 速度可以不变，加速度一定在不断地改变
D. 速度一定在不断地改变，加速度可能不变
【答案】D
【解析】BC．速度一定在不断地改变，因为速度方向沿着切线方向，所以速度一定变化，BC错误；
AD．加速度不一定改变，如果合外力是恒力，加速度不变化，如果合力是变力，加速度一定变化，A错误，D正确。
故选D。
3. 《中国的航天》白皮书发布、未来几年、我国将持续开展月球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究，必将催生更多原创性科学成果.关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（ ）
A. 所有行星分别沿不同大小的圆轨道绕太阳运动，太阳处于圆的圆心上
B. 所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
C. 开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中的其他卫星绕行星运动
D. 行星绕太阳运动时，线速度大小始终不变
【答案】C
【解析】A．根据开普勒第一定律可知，所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆轨道的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故B错误；
C．开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中的其他卫星绕行星运动，故C正确；
D．行星绕太阳运动时，由于轨道是椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知，行星处于近日点时速度最大，远日点时速度最小，故D错误。
故选C。
4. 某条河的宽度为100m，水流速度恒为4m/s，一艘小船在静水中的速度为5m/s，则小船渡河的最短时间为（ ）
A. 20sB. 25sC. 100sD.
【答案】A
【解析】当船头垂直河岸过河时，时间最短，所以
故选A。
5. 以下四幅图片：图甲是火车转弯；图乙是飞机在水平面内转弯；图丙是小车过拱桥；图丁是脱水机．下列说法中正确是（ ）
A. 图甲中，火车转弯速度小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力提供向心力
C. 图丙中，小车过拱桥的情景，此过程小车处于超重状态
D. 图丁中，脱水机工作时，衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出
【答案】A
【解析】A．图甲中，火车转弯速度小于规定速度行驶时，火车有向心运动趋势，则内轨对轮缘会有挤压作用，故A正确；
B．图乙中，飞机在水平面内转弯时，空气对飞机的作用力与重力的合力提供向心力，故B错误；
C．图丙中，小车过拱桥的情景，小车的加速度方向向下，此过程小车处于失重状态，故C错误；
D．图丁中，脱水机工作时，由于附着力不足以提供水珠所需的向心力，水珠做离心运动，所以衣服中的水珠从桶孔飞出，故D错误。
故选A。
6. 中国人在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造，在许多方面都是通过陶瓷制作来体现的．在陶瓷制作中有一道工序叫利坯，如图甲所示.简化的模型如图乙所示，粗坯绕竖直转轴转动，A、B两点到转轴的距离不同，用ω、v、T、a分别表示角速度、线速度大小、周期、向心加速度大小。粗坯以某一恒定角速度转动时，下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、B两点同轴转动，所以A、B两点的角速度相等，周期相等；根据，
由于，则有，
故选B。
7. 圆锥撰是我们在研究生活中的圆周运动时经常遇到的一类物理模型．如图所示、质量相同的1、2两个小钢球（均可视为质点）用长度不等的细线拴在同一点，组成具有不同摆长和相同摆角的圆锥摆，若用手拿着细线的上端，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力.则（ ）
A. 小钢球1的向心加速度比小钢球2的向心加速度大
B. 两个小钢球周期一定相等
C. 两个小钢球线速度大小一定相等
D. 两个小钢球向心力大小一定相等
【答案】D
【解析】ABD．设摆线与竖直方向夹角为θ，可知
可得，
可知两球的向心力和向心加速度相等，因钢球1的摆线较长，可知周期较大，选项AB错误，D正确；
C．根据
可知两个小钢球摆线长不等，则线速度大小不相等，选项C错误。
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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. M、N两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比，转过的圆心角之比。则下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的线速度之比
B. 它们的角速度之比
C. 它们的周期之比
D. 它们的向心加速度之比
【答案】AD
【解析】A．根据可知，M、N两质点线速度之比，A正确；
B．根据可知，M、N两质点角速度之比，B错误；
C．根据可知，M、N两质点周期之比，C错误；
D．根据可知，M、N两质点向心加速度之比，D正确。
故选AD。
9. 若要使两质点间的万有引力减小为原来的，下列措施可行的是（ ）
A. 使两质点间距离增为原来的8倍，质量不变
B. 使两质点质量都减半，间距为原来的2倍
C. 使其中一质点的质量减为原来的，间距不变
D. 使两质点的质量减为原来的，间距减为原来的
【答案】CD
【解析】A．根据万有引力公式
可知，两质点间距离增为原来的8倍，质量不变，则万有引力变为原来的，故A错误；
B．使两质点的质量都减半，间距为原来的2倍，则万有引力变为原来的，故B错误；
C．使其中一质点的质量减为原来的，间距不变，则万有引力变为原来的，故C正确；
D．使两质点的质量减为原来的，间距减为原来的，则万有引力变为原来的，故D正确。
故选CD。
10. 某战士将手榴弹（视为质点）沿与水平方向成45°角的方向斜向上抛出，手榴弹在空中的射高为11.25m，不计空气阻力，重力加速度的大小g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 手榴弹从投出到最高点的过程用时2.5s
B. 投出时手榴弹在竖直方向的分速度大小为15m/s
C. 手榴弹在最高点速度的大小为7.5m/s
D. 手榴弹到出手点等高处的水平射程为45m
【答案】BD
【解析】A．根据题意可得
代入数据解得
故A错误；
B．投出时手榴弹在竖直方向的分速度大小为
故B正确；
C．设手榴弹投出时的速度大小为v0，则投出时手榴弹在竖直方向的分速度大小为
所以手榴弹在最高点速度的大小为
故C错误；
D．手榴弹到出手点等高处的水平射程为
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图所示为桶装水的电动抽水器，某实验小组欲使用平抛运动的规律来测量该抽水器的流量Q（单位时间流出水的体积），题中物理量单位均为国际单位制单位。
（1）抽水器出水管半径r，调节管口方向，使其___________（选填“水平”或“竖直”）。
（2）启动抽水器后水均匀从管口水平射出，待水流速稳定后，测出管口到落地点的高度差为h，水平距离为L，已知重力加速度大小为g，则出水口处水流速度大小v=___________（用题给字母表示）。
（3）该抽水器的流量Q=___________（用d、L、g、h表示）。
【答案】（1）水平 （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
抽水器出水管半径r，调节管口方向，使其水平，水做平抛运动；
【小问2解析】
根据平抛运动 ，
解得
【小问3解析】
该抽水器的流量
根据题意得
解得
12. 某同学用如图甲所示的装置探究向心力跟角速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上.滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。
（1）本实验采用的科学方法是 （选填选项前的字母）；
A. 理想实验法B. 等效替代法
C. 控制变量法D. 建立物理模型法
（2）为探究向心力跟角速度的关系，实验中需要保持滑块的________和转动的半径不变；
（3）已知滑块旋转半径为R，旋转过程中每次遮光片经过光电门时的遮光时间为，滑块上固定的遮光片宽度为d，则角速度__________；
（4）在探究向心力跟角速度的关系时，选用质量适当的滑块和长度适当的细线，多次改变竖直杆转速，记录多组力和计算出对应角速度，用图像法来处理数据，画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标表示的物理量可能是________。（“”“”“”或“”）
【答案】（1）C （2）质量 （3） （4）
【解析】
【小问1解析】
本实验采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
【小问2解析】
为探究向心力跟角速度的关系，实验中需要保持滑块的质量和转动的半径不变。
【小问3解析】
每次遮光片经过光电门时的遮光时间为，滑块上固定的遮光片宽度为d，则滑块的线速度大小为
根据，可得角速度为
【小问4解析】
根据
可知图像是过原点的直线，可知图乙中横坐标表示的物理量可能是。
13. 某雪上项目训练基地，利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟特定的训练环境，其转速和倾角可调，某次训练过程简化为如下模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定角速度转动，质量为m的运动员（可视为质点）在盘面上离转轴r处以固定的滑行姿势与圆盘始终保持相对静止，运动员运动到最高点时恰好不受摩擦力，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，重力加速度大小为g，不计空气阻力，题中物理单位均为国际单位制单位。求：
（1）圆盘的角速度大小；
（2）运动员在最低点受到的摩擦力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
运动员运动到最高点时恰好不受摩擦力，此时运动员重力沿盘面向下的分力刚好提供向心力，则有
可得圆盘的角速度大小为
【小问2解析】
运动员在最低点时，根据牛顿第二定律可得
解得受到的摩擦力大小为
14. 据报道，太阳系外发现了“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍。已知一个在地球表面质量为45kg的人在这个行星表面的重量约为720N，地球表面处的重力加速度为10m/s2。求：
（1）该行星的半径与地球的半径之比约为多少？
（2）若在该行星上距行星表面8m高处，以2m/s的水平初速度抛出一只小球（不计任何阻力），则小球的水平射程是多大？
【答案】（1）2:1 （2）2m
【解析】
【小问1解析】
在行星表面处有
根据万有引力定律有
所以
所以行星的半径与地球的半径之比为
小问2解析】
根据平抛运动规律有，
代入数据解得
15. 如图所示，长为L=0.5m的细绳一端连接一质量为0.5kg的小物块（可看成质点），另一端系在固定点O，将小物块拉到F点并使细绳水平，给小物块一竖直向下的初速度，小物块开始绕固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方P点时绳子刚好断了，之后做平抛运动，绳子能承受的最大拉力为69N。在P点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面MN，小物块做平抛运动至斜面的最高点M时的速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面MN滑至N点，小物块与斜面间动摩擦因数为0.5，MN长度为x=24m。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力影响，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小物块刚运动到P点时的速度大小；
（2）PM两点间高度差；
（3）小物块从P点运动到N点时间。
【答案】（1）8m/s （2）1.8m （3）2.6s
【解析】
【小问1解析】
由牛顿第二定律得，其中T=69N，L=0.5m，m=0.5kg，代入解得：小物块刚运动到P点时的速度大小为
【小问2解析】
小物块到达M点竖直方向的速度大小为，由运动学公式得PM两点间的高度差为
【小问3解析】
小物块到达M点时的速度大小为
小物块在斜面上运动的加速度大小为
从M到N由运动学公式得，解得t=2s
小物块从P到M的运动时间为
那么，小物块从P点运动到N点的时间为