长沙市第一中学 2024—2025 学年度高一第二学期期中考试
物理
命题人:欧朗 审题人:曾艺
时量:75 分钟 满分:100 分
一、单项选择题(本大题共 6 个小题,每小题 4 分,共 24 分。在每小题给出的选项
中只有一个选项符合题意)
1.在物理学的发展过程中,科学家们创造了许多物理思想方法，下列说法正确的是
A.“重心”概念的建立,体现了等效替代的思想
B“瞬时速度”概念的建立,体现了理想模型的研究方法
C.电场强度的公式 ,利用了比值定义法
D.卡文迪什利用扭秤测量引力常量,利用了类比法
2.如图所示为教材中关于“天体运行中三个宇宙速度”插图的一部分,其中有①②
③④条轨道，下列说法正确的是
A.轨道①对应的速度是最大发射速度,最小环绕速度
B.若卫星的发射速度 v 满足 7.9 km/s<v<11.2 km/s,卫星将绕地球运动
C.卫星在轨道②上单位时间扫过的面积等于在轨道③上单位时间扫过的面积
D.卫星沿轨道④运动,将脱离太阳引力的束缚
3.一辆警车沿平直街道巡逻,速度大小为10 m/s,在某位置(坐标原点O)发现前方某
处发生警情,立即前往处理,警车的加速度 a 随警车到 О点的距离 x 变化的关系如
图所示。下列说法正确的是A.0~30 m 内,警车做匀减速直线运动
B. 警车的速度大小再次为 10 m/s 时,其到 O 点的距离为 50 m
C.距离О点为 36 m 时警车的速度最大
D.警车的最大速度为 20 m/s
4.如图所示,质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上。质量为 m 的小
物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使小物
块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为 F,小物块
f
滑到小车的最右端时,小车运动的距离为 x,在这个过程中,以下结论正确的是
A.小物块到达小车最右端时具有的动能为 F(L+x)
B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为 Fx
C.摩擦力对小物块所做的功为-F(L+z)
f
D.小物块在小车上滑行过程中,系统产生的内能为 Fx
f
5.如图所示,物块 B 套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮О与物块 A 相连(定滑轮体
积大小可忽略),物块 B 沿杆匀速依次经过 M、P、N 三点,其中 OM 水平,OP 垂直
于杆,运动中连接 A,B 的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的
是A.物块 A 的速率先变大后变小
B.物块 A 的速率先变小后变大
C.物块 A 始终处于失重状态
D.物块 A 先处于失重状态,后处于超重状态
6.如图所示,水平天花板下方固定一光滑小定滑轮 О,在定滑轮的正下方 C 处固定
一带正电的点电荷,不带电的小球 A 与带正电的小球 B 通过跨过定滑轮的绝缘轻
绳相连。开始时系统在图示位置静止,已知 OB<OC。若 B 球所带的电荷量缓慢减
少(未减为零),则在 B 球到达О点正下方前,下列说法正确的是
A.A 球的质量大于 B 球的质量
B.B 球的轨迹是一段圆弧
C.此过程中点电荷对 B 球的库仑力不变
D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
二、多选题(共 4 小题,每小题 5 分,共 20 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О分)
7.四种电场中分别标有 a,b 两点,两点电场强度相同的是
A.甲图:与点电荷等距的 a,b 两点
B 乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点
C. 丙图:等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点
D.丁图:匀强电场中的 a、b 两点8.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运
行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星
冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,天文单位用符
号 AU 表示。则
A.木星相邻两次冲日的时间间隔约为 1.1 年
B.木星的环绕周期约为 25 年
C.天王星的环绕速度约为土星的两倍
D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
9.如图,半径为 R 的圆形光滑管道竖直放置(管径远小于 R),小球 a,b 大小相同,质量
均为 m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度 v 通过轨
道最低点,且当小球 a 在最低点时,小球 b 在最高点,重力加速度为 g,以下说法正确
的是
A.速度 v 应满足 ,才能使两球在管内做圆周运动
B 当 时,小球 b 在轨道最高点对轨道无压力
C.当小球 b 在最高点对轨道无压力时,小球 a 比小球 b 所需向心力大 5mg
D.只要 ,小球 α对轨道最低点的压力比小球 b 对轨道最高点的压力大
6mg
10.“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实
验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力,现有一小球从 M 点
竖直向上抛出,其运动轨迹大致如下图所示,其中 M、N 两点在同一水平线上,O 点
为轨迹的最高点,小球在 M 点动能为 9J,在 O 点动能为 16J,不计空气阻力,下列说
法正确的是
A.小球的重力和受到的风力大小之比为 4 ∶3
B.小球落到 N 点时的动能为 64J
C.小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为 1∶3
D.小球从 M 点运动到 N 点过程中的最小动能为 5.76 J
三.实验题(本大题共 2 小题,其中第 11 题 8 分,第 12 题 8 分,共 16 分)
11.(8 分)(1)用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式,已知小球在挡板
A、B、C 处做圆周运动的轨迹半径之比为 1∶2∶1。探究向心力大小 F 与角速度
的关系时,选择两个质量____(选填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板____(选
填“A”或“B”)和挡板 C 处。
(2)如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置,A、B、C 三点到各自转轴的
距离分别为 R 、R 、R ,已知 R =R = ,若在传动过程中,皮带不打滑。则 A 点
A B C B C
与 C 点的角速度之比______，B 点与 C 点的向心加速度大小之比_____。
12.(8 分)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳―端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某
一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器
示数的最大值 T 和最小值 T 。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。
max min
根据测量数据在直角坐标系中绘制的 T -T 图像是一条直线,如图乙所示。
max min
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_____。
(2)由图乙得:直线的斜率为____,小钢球的重力为_____N。(结果均保留 2 位有效
数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是________________。
四、计算题(本大题共 3 小题,其中第 13 题 10 分,第 14 题 14 分﹐第 15 题 16 分,共
40 分)
13.(10 分)在一个点电荷 Q 的电场中,让 x 轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A、
B 两点的坐标分别为 0.3 m 和 0.6 m(图甲)。在 A、B 两点分别放置正试探电荷,其
受到的静电力跟正试探电荷电荷量的关系如图乙中直线 a、b 所示,静电力正方向
与 x 轴正方向相同。
(1)求 A 点和 B 点的电场强度的大小和方向。
(2)点电荷 Q 所在位置的坐标是多少?14.(14 分)质量为 m=1 t 的汽车,沿一条平直公路由静止开始运动,汽车在运动过程
中受阻力大小恒为 f=2000 N,汽车发动机的额定输出功率 P =40 kW,开始时以
额
a=2 m/s2 的加速度做匀加速运动,发动机达到额定功率后保持该功率不变,g 取 10
m/s2。求:
(1)汽车所能达到的最大速率 v ;
max
(2)汽车做匀加速运动的时间 t ;
1
(3)若汽车达到最大速度后立即关闭发动机,从汽车开始运动到再一次静止共经历
了 t=40 s 时间,那么汽车加速阶段位移 x 是多少。15.(16 分)一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由倾角 =53°的固定斜面 CD、水
平传送带 EF、粗糙水平轨道 FG、光滑圆弧轨道 GPQ,及固定在 Q 处的弹性挡板
(厚度不计)组成。斜面 CD 高度 h =0.4 m,传送带 EF 与轨道 FG 离地面高度均为
0
h ,两者长度分别为 l =4 m，l =1.5 m,OG、OP 分别为圆弧轨道的竖直与水平半径,
1 2
半径 R=0.8 m,圆弧 PQ 所对应的圆心角 =37°,轨道各处平滑连接。现将质量 m=1
kg 的滑块(可视为质点)从斜面底端的弹射器弹出,沿斜面从 D 点离开时速度大小
v =5 m/s,恰好无碰撞从 E 点沿水平方向滑上传送带。当传送带以 v=5 m/ s 的速度
0
顺时针转动时,滑块恰好能滑至Р点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数 =0.5,滑
块与挡板碰撞后原速率反向弹回,不计空气阻力。sin 53°=0.8, cos 53°=0.6,g 取 10
m/s2,求:
(1)高度 h ;
(2)滑块与水平轨道 FG 间的动摩擦因数 ;
(3)滑块最终静止时离 G 点的距离 x ;
(4)若传送带速度大小可调,要使滑块与挡板仅碰一次,且始终不脱离轨道,则传送
带速度大小 v 的范围。(结果可用根号表示)
