2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷
一、单选题
1．人类对力与运动的关系的认识经历了一个漫长的过程。关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．物体做匀变速曲线运动时，合外力的方向一定不变
B．物体做匀速圆周运动时，合外力的方向不变
C．物体做变速率的曲线运动时，合外力的方向一定改变
D．物体做匀变速直线运动时，合外力的方向与速度的方向相同
2．质量为的物体由两根轻质细绳悬挂，处于静止状态。绳与竖直方向成角，绳水平，如图所示。绳的张力大小为，绳的张力大小为。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
3．关于对如图所示的生活中的圆周运动实例分析，正确的是（ ）
A．图（a）中汽车通过拱桥最高点时处于超重状态
B．图（b）中自行车行驶时车轮上、两点相对于轮轴转动的角速度大小相等
C．图（c）中游客们随旋转飞椅做匀速圆周运动时线速度大小都相等
D．图（d）中火车转弯时所需向心力仅由轨道提供
4．一质点在恒定外力下做匀加速直线运动，在时间间隔内位移为，动能变为原来的4倍，该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
5．一艘汽艇在静水中速率为，一平直河流河宽为，水流自左向右流动，速率为。现在该汽艇分别按照甲、乙两种方式渡河，两种方式与河岸的夹角都是角，船头朝向如图所示，且甲种方式刚好可以垂直渡河到达河对岸的点。下列说法正确的是（ ）
A．两种方式渡河时间
B．如果改变船头与河岸的夹角，汽艇的最短渡河时间等于
C．如果河水流速增大，甲种方式不需要调整角度也可以到达点
D．乙种方式到达河对岸时将偏离渡河垂直点距离为
6．舒新文教授研究团队发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号（类似于黑洞的“心跳”），这是天体物理学家首次发现该类现象，提供了宇宙中存在中等质量黑洞的关键证据。如图所示，两个黑洞A、B组成的双星系统，绕其连线上的点做匀速圆周运动，若A的轨道半径大于B的轨道半径，两个黑洞质量的和为，距离为，万有引力常量为。则（ ）
A．A的质量一定大于B的质量
B．A的角速度一定小于B的角速度
C．A的线速度一定小于B的线速度
D．双星系统的周期为
7．如图所示，轻杆两端分别固定A、B两小球，轻杆长3L，小球质量均为m，重力加速度大小为g。轻杆可绕光滑的支点O在平行于纸面的平面内无摩擦的转动，。若该装置恰好竖直放置，现发生轻微扰动，下列说法正确的是（ ）
A．球A刚开始运动瞬间，轻杆对球A的作用力为0
B．当轻杆第一次到达水平位置时，球B的速度大小为
C．当轻杆第一次到达水平位置时，球A的速度大小为
D．当轻杆第一次到达水平位置时，轻杆对球A做的功为
二、多选题
8．一足够长水平传送带以的速度沿顺时针方向转动，将一质量的小物块（可视为质点）轻放在传送带的最左端，小物块与传送带之间的动摩擦因数，则（ ）
A．小物块先受到滑动摩擦力作用，后又受到静摩擦力作用
B．小物块从放上去到与传送带共速用时
C．摩擦力对小物块做功
D．小物块与传送带因摩擦而产生的热量为
9．发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率，若质量为的汽车在平直公路上行驶，所受阻力恒为，当它以速度、加速度前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率。现设该汽车从静止开始以恒定加速度启动。下列说法正确的是（ ）
A．汽车从启动开始，先做匀加速直线运动直至达到匀速运动
B．汽车匀速运动时，牵引力大小等于
C．如果公路足够长，汽车最后的速度为
D．汽车速度为时，汽车的实际功率为
10．已知地球北极和赤道上的重力加速度大小分别为和，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为，下列说法正确的是（ ）
A．绕地球表面做匀速圆周运动卫星的角速度大小为
B．地球自转的角速度大小
C．地球同步卫星的角速度大小为
D．地球同步卫星的轨道半径
三、实验题
11．某物理兴趣小组用图（a）所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，段是橡皮筋，和为细绳套。图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是_____；
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法
(2)关于实验操作，下列措施能减小实验误差的是_____；
A．和两细绳套要长度相等
B．橡皮筋应与和两细绳套夹角的角平分线在一条直线上
C．弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且尽可能与木板平行
(3)图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是 。
12．某同学用图（a）所示的装置“验证机械能守恒定律”。按照正确的操作得到一条符合实验要求的纸带，如图（b）所示。重物质量为，为第1个点，、、为从合适位置开始选取连续的三个计时点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度大小。
(1)根据图中的数据，可得 ；（结果均保留三位有效数字）
(2)从点到点，重物重力势能的减少量 ，动能增加量 ；（结果均保留三位有效数字）
(3)实验中动能的增加量应略 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是 。
A．重物下落的实际距离大于测量值 B．重物下落的实际距离小于测量值
C．重物下落受到阻力 D．重物的实际末速度大于计算值
四、解答题
13．在倾角足够长的固定斜面上有一个质量为的物块，物块与斜面间的动摩擦因数。物块在拉力作用下以开始沿斜面向上运动。已知拉力大小，方向沿斜面向上，，，重力加速度大小。求
(1)物块运动的加速度大小；
(2)内物块向上运动的位移大小。
14．如图所示，一半径、圆心角的圆弧形轨道固定在光滑水平地面上，为圆弧的圆心，为圆弧轨道最低点，沿竖直方向。质量为的小滑块以初速度从轨道最高点沿切线方向进入轨道，由于沿轨道动摩擦因数不相同，滑块恰好匀速率下滑，紧靠轨道右侧有一长木板与轨道等高且靠在一起但不粘连。已知长木板质量，小滑块与长木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小。求
(1)滑块运动到点对轨道的压力；
(2)滑块从点到点过程中克服摩擦力所做的功；
(3)为使滑块不脱离木板，木板的最小长度。
15．如图所示，点到水平地面的高度为，长为的轻绳一端固定在点，另一端悬挂质量为的小球，在最高点给小球一初速度使小球在竖直面内做圆周运动。已知轻绳能承受的最大拉力为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。
(1)若小球运动到最低点时轻绳恰好被拉断，求的大小；
(2)保持点位置不变，改变轻绳的长度且保证小球运动到最低点时轻绳恰好被拉断，求轻绳被拉断后到小球第一次落地的水平位移最大值；
(3)保持点位置和轻绳长度不变，当小球运动到最低点时轻绳恰好被拉断，小球做平抛运动落地后与地面碰撞，每次碰撞后水平分速度不变，竖直分速度反向且大小变为碰撞前的一半，求小球开始做平抛运动到与地面发生第3次碰撞时总水平位移的大小。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B B D D C BD BD ACD
11．(1)C
(2)C
(3)
【详解】（1）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选C。
（2）A．和两细绳套要尽量长些，但不要求长度相等，选项A错误；
B．橡皮筋应与和两细绳套夹角的角平分线不一定要在一条直线上，选项B错误；
C．弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且尽可能与木板平行，选项C正确。
故选C。
（3）图乙中的是两个力合力的理论值，是两个力合力的实验值，则方向一定沿方向的是。
12．(1)
(2) 2.04 2.00
(3) 小于 C
【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得
（2）[1]从点到点，重物重力势能的减少量
代入数据可得
[2]动能增加量
代入数据可得
（3）[1]实验中动能的增加量应略小于重力势能的减少量；
[2]其主要原因是重物下落受到阻力。
故选C。
13．(1)
(2)
【详解】（1）对物体受力分析，由牛顿第二定律，可得
解得
（2）物块先做匀加速直线运动，由运动学公式可得
解得
14．(1)56N；方向竖直向下
(2)80J
(3)12m
【详解】（1）在点，对滑块，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知：滑块对点的压力大小为，方向竖直向下；
（2）由动能定理有
解得
（3）取水平向右为正方向，设滑块加速度大小为，则
设的加速度为，则
设经过时间，滑块与共速，速度为，对滑块有
对有
解得
上述过程中滑块位移为
木板位移为
滑块相对于木板的位移为
故为使滑块不脱离木板，木板的最小长度为12m。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设小球在最低点的速度为，由牛顿第二定律
从最高点到最低点，由动能定理可得
解得
（2）设绳长变为，由（1）中可知当绳子被拉断时小球速度为
小球落地的时间为
故小球做平抛运动的水平位移为
当时，取得最大值，最大值为
（3）由（1）中可得小球做平抛运动的初速度为，小球落地所需的时间为
故第一次水平位移为
小球第一次落地时的竖直分速度为
与地面碰撞后小球做斜抛运动，落地时间为
故第二次的水平位移为
同理可得第二次碰后到第三次落地的运动时间为
故第三次的水平位移为
总水平位移为
