上海市民办丰华高级中学2024-2025学年高一下学期期中检测物理试题

丰华高级中学2024学年第二学期学校_______________________ 班级__________ 学号_________ 姓名______________ …………………………密○………………………………………封○………………………………………○线………………………… 高一物理期中试题卷 考生注意： 1、试卷满分100分，考试时间60分钟。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小 g 均取 9.8m/s2本卷考试时可用市教委规定的计算器。 一、曲线运动（18分） 曲线运动在生活中十分常见，比如微风吹过飘落的落叶，同学们在篮球场上的3分投篮。 1．（3分）在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况，下列说法中正确的是(　　) A.仍然沿着赛车的弯道行驶 B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出 C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D.上述情况都有可能 答案　C 2．（3分）如图所示，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是(　　) A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 答案　C 3．（3分）下列关于曲线运动的说法正确的是(　　)（多选） A.任何曲线运动都是变速运动 B.任何变速运动都是曲线运动 C.做曲线运动的物体速度有可能不变 D.做曲线运动的物体所受合力可能不变 答案　AD 4．（3分）冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由A到C是其运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是(　　) 答案　B 5．（6分）将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置B时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动. 答案：　b　c　不在 二、宇宙航行（32分） 经过几代人的努力，中国载人航天事业不仅在前沿科技领域取得了非凡成就，也为普及科学知识发挥了重要作用。 1．（14分）（1）牛顿的设想： 如图所示，把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度______，物体就不会落回地面，它将绕地球运动，成为______； （2）第一宇宙速度的推导 （a）已知地球质量m地和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视为______运动，______提供物体运动所需的向心力，轨道半径r近似认为等于______，由，可得； （b）已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由______ = 得：v = ； （c）三个宇宙速度及含义： 数值 意义 第一宇宙速度 ______km/s 物体在______绕地球做匀速圆周运动的速度 第二宇宙速度 ______km/s 在地面附近发射飞行器使其克服______引力，永远离开地球的最小地面发射速度 第三宇宙速度 ______km/s 在地面附近发射飞行器使其挣脱______引力束缚，飞到太阳系______的______地面发射速度 答案：足够大     人造地球卫星     匀速圆周运动     万有引力     地球半径R     mg     7.9     地球附近     11.2     地球     16.7     太阳     外     最小 2．（3分）北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括多颗同步卫星和多颗一般轨道卫星.关于这些卫星，以下说法正确的是(　　)（多选） A.同步卫星的轨道半径都相同 B.同步卫星的运行轨道必定在同一平面内 C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度 D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 答案　AB 3．（3分）航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图4所示.关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有(　　)（多选） 图4 A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B点的速度 B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 答案　ABC 4．（12分）设有两颗人造地球卫星质量之比为m1:m2 =1:2，其运行轨道半径之比为R１:R２ =3:1，试求此两颗卫星运行的： （1）线速度之比； （2）角速度之比； （3）周期之比； （4）向心加速度之比。 答案（1）；（2）；（3）；（4）1:9 三、运动的合成与分解（18分） 运动是日常生活中最普遍的存在，我们可以利用运动的合成与分解的方法来研究运动。 1.（3分）关于合运动、分运动的说法，正确的是(　　) A.合运动的位移为分运动位移的矢量和 B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大 C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大 D.合运动的时间一定比分运动的时间长 答案　A 2．（3分）跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是(　　) A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C.运动员下落时间与风力有关 D.运动员着地速度与风力无关 答案　B 3．（3分）下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确的是(　　)（多选） 答案　AB 4．（9分）如图所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，若船头指向河对岸上游的B点，经过10 min，小船恰好到达河正对岸的C点；若船头指向河正对岸的C点，经过8 min，小船到达C点下游的D点.求： (1)小船在静水中的速度v1的大小； (2)河水的流速v2的大小； (3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离sCD. 答案　(1)0.25 m/s　(2)0.15 m/s　(3)72 m解析　(1)小船从A点出发，若船头指向河正对岸的C点，则此时v1方向的位移为d，故有v1＝＝ m/s＝0.25 m/s. (2)设AB与河岸上游成α角，由题意可知，此时恰好到达河正对岸的C点，故v1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v2的大小，即v2＝v1cos α，此时渡河时间为t＝，所以sin α＝＝0.8，故v2＝v1cos α＝0.15 m/s. (3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离为sCD＝v2tmin＝72 m. 四、圆周运动（18分） 我们对圆周运动并不陌生，游乐场里的过山车，路边的共享单车，乃至浩瀚宇宙中的行星运动，都是圆周运动的体现。 1.（3分）游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ） A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 答案　C 2.（3分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）（多选） A.路面外侧高内侧低内侧 外侧 公 路 B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 答案　AC 3.（3分）三个在地球表面静止的物体A、B、C分别放在北京、上海和广州，则它们角速度ωA、ωB、ωC三者的大小关系是______，线速度vA、vB、vC三者的大小关系是______，周期TA、TB、TC三者的大小关系是________。 答案 ωA＝ωB＝ωC，vA＜vB＜vC，TA＝TB＝TC 4.（3分）某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表，前后轮直径为660mm，人骑该车行进速度为5m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的最大角速度约为（） A.7.6 rad/s B.15.2rad/s C.24.2rad/s D.48.5rad/s 名称 链轮 飞轮 齿数N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28 答案 B 5.（6分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计速度是108km/h，汽车在这种水平路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的，试求： （1）如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为360m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度的正切值tanθ是多少？ 五、物理实验（14分） 物理实验是物理学的重要组成部分，它通过具体的操作和观察来研究物理现象、验证物理理论、探索物理规律。 1.（3分）由已知现象经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法。下列选项中属于这种方法的（ ） A.探究向心力大小 B.卡文迪许测量引力常量 C.研究平抛运动 D.牛顿的人造卫星发射设想 答案D 解析：A．控制变量法B．放大法C．分解法D．该设想通过平抛运动经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，D正确 2.（6分）通常情况下，地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量，所以人们在长时间内无法得到引力常量的精确值． （1）引力常量G是由_______首先测出，G=________________。 （2）在下图所示的几个实验中，与“扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是______。（选填“甲”“乙”或“丙”） 答案 卡文迪许 6.67×10-11 N·m2/kg2 乙 3.（5分）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。 （1）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（ ）（多选）m m m′ m′ r r l M A.减小石英丝的直径 B.增大T型架横梁的长度 C.利用平面镜对光线的反射 D.增大刻度尺与平面镜的距离 （2）已知T型架水平横梁长度为l，质量分别为m和m′的球，位于同一水平面内，当横梁处于力矩平衡状态时，测得m、m′连线长度为r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角度为θ，由此得到扭转力矩kθ（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G＝_________。（扭转力矩=力1×力臂1+力2×力臂2） 答案 （1）CD （2） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$1 丰华高级中学 2024 学年第二学期 高一物理期中试题卷 考生注意： 1、试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的 选择类试题，每小题只能选一个选项。 3、除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小 g 均取 9.8m/s2本卷考试时可用市教委规定的计 算器。 一、曲线运动（18 分） 曲线运动在生活中十分常见，比如微风吹过飘落的落叶，同学们在篮球场上的 3分投篮。 1．（3分）在 F1 赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则关于脱落的车轮的运动情况， 下列说法中正确的是( ) A.仍然沿着赛车的弯道行驶 B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出 C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D.上述情况都有可能 2．（3分）如图所示，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是 ( ) A.v1 B.v2 C.v3 D.v4 3．（3分）下列关于曲线运动的说法正确的是( )（多选） A.任何曲线运动都是变速运动 B.任何变速运动都是曲线运动 C.做曲线运动的物体速度有可能不变 D.做曲线运动的物体所受合力可能不变 4．（3 分）冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由 A到 C是其运动轨迹的一部分，如图所示， 则关于他通过 B点时的速度 v 的方向和加速度 a的方向可能正确的是( )学 校 __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ _ 班 级 __ __ __ __ __ 学 号 __ __ __ __ _ 姓 名 __ __ __ __ __ __ __ … … … … … … … … … … 密 ○ … … … … … … … … … … … … … … … 封 ○ … … … … … … … … … … … … … … … ○ 线 … … … … … … … … … … 2 5．（6 分）将一条形磁铁放在光滑水平桌面的不同位置，让小铁珠在水平桌面上从同一位置以相 同初速度 v0运动，得到不同轨迹.图中 a、b、c、d 为其中四条运动轨 迹，磁铁放在位置 A 时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代 号)，磁铁放在位置 B 时，小铁珠的运动轨迹是________(填轨迹字母 代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向 ________(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动. 二、宇宙航行（32 分） 经过几代人的努力，中国载人航天事业不仅在前沿科技领域取得了非凡成就，也为普及科 学知识发挥了重要作用。 1．（14 分）（1）牛顿的设想： 如图所示，把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度______，物体就不会落 回地面，它将绕地球运动，成为______； （2）第一宇宙速度的推导 （a）已知地球质量 m 地和半径 R，物体在地面附近绕地球的运动可视为______运动，______提供 物体运动所需的向心力，轨道半径 r近似认为等于______，由 2 2 Gmm vm R R 地 ，可得 Gm v R  地 ； （b）已知地面附近的重力加速度 g和地球半径 R，由______ = 2vm r 得：v = gR； （c）三个宇宙速度及含义： 数值 意义 第 一 宇 宙速度 ______km/s 物体在______绕地球做匀速圆周运动的速度 第 二 宇 宙速度 ______km/s 在地面附近发射飞行器使其克服______引力，永远离开地球的最小地 面发射速度 第 三 宇 宙速度 ______km/s 在地面附近发射飞行器使其挣脱______引力束缚，飞到太阳系______ 的______地面发射速度 2．（3 分）北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建 成后的北斗卫星导航系统包括多颗同步卫星和多颗一般轨道卫星.关于这些卫星，以下说法正确的 是( )（多选） 3 A.同步卫星的轨道半径都相同 B.同步卫星的运行轨道必定在同一平面内 C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度 D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小 3．（3分）航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道 Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图 4所示.关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有( )（多选） 图 4 A.在轨道Ⅱ上经过 A的速度小于经过 B点的速度 B.在轨道Ⅱ上经过 A的速度小于在轨道Ⅰ上经过 A的速度 C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过 A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过 A的加速度 4．（12 分）设有两颗人造地球卫星质量之比为 m1:m2 =1:2，其运行轨道半径之比为 R１:R２ =3:1， 试求此两颗卫星运行的： （1）线速度之比； （2）角速度之比； （3）周期之比； （4）向心加速度之比。 三、运动的合成与分解（18 分） 运动是日常生活中最普遍的存在，我们可以利用运动的合成与分解的方法来研究运动。 1.（3 分）关于合运动、分运动的说法，正确的是( ) A.合运动的位移为分运动位移的矢量和 B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大 C.合运动的速度一定比其中的一个分速度大 D.合运动的时间一定比分运动的时间长 2．（3分）跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后， 在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( ) A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C.运动员下落时间与风力有关 D.运动员着地速度与风力无关 4 3．（3 分）下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中 v 的箭头所示，虚线为小船从河岸 M驶 向对岸 N的实际航线.则其中可能正确的是( )（多选） 4．（9 分）如图所示，河宽 d＝120 m，设小船在静水中的速度为 v1，河水的流速为 v2.小船从 A 点出发，若船头指向河对岸上游的 B点，经过 10 min，小船恰好到达河正对岸的 C点；若船头指 向河正对岸的 C点，经过 8 min，小船到达 C点下游的 D点.求： (1)小船在静水中的速度 v1的大小； (2)河水的流速 v2的大小； (3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离 sCD. 四、圆周运动（18 分） 我们对圆周运动并不陌生，游乐场里的过山车，路边的共享单车，乃至浩瀚宇宙中的行星运 动，都是圆周运动的体现。 1.（3 分）游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到 20 m/s2，g取 10 m/s2， 那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ） A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 2.（3 分）公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行 驶的速率为 vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）（多选） A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于 vc，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于 vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 3.（3分）三个在地球表面静止的物体 A、B、C分别放在北京、上海和广州，则它们角速度ωA、 ωB、ωC三者的大小关系是______，线速度 vA、vB、vC三者的大小关系是______，周期 TA、TB、 TC三者的大小关系是________。 内侧 外侧 公 路 5 4.（3 分）某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表，前后轮直径为 660mm， 人骑该车行进速度为 5m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的最大角速度约为（ ） A.7.6 rad/s B.15.2rad/s C.24.2rad/s D.48.5rad/s 名称 链轮 飞轮 齿数 N/个 48 38 28 15 16 18 21 24 28 5.（6 分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计速度是 108km/h，汽车在这种水平路面上 行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的 3 5 ，试求： （1）如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为 360m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩 擦力，则弯道路面的倾斜角度的正切值 tanθ是多少？ 五、物理实验（14 分） 物理实验是物理学的重要组成部分，它通过具体的操作和观察来研究物理现象、验证物理 理论、探索物理规律。 1.（3 分）由已知现象经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科 学思维方法。下列选项中属于这种方法的（ ） A.DIS探究向心力大小 B.卡文迪许测量引力常量 C.研究平抛运动 D.牛顿的人造卫星发射设想 2.（6分）通常情况下，地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量， 所以人们在长时间内无法得到引力常量的精确值． （1）引力常量 G是由_______首先测出，G=________________。 （2）在下图所示的几个实验中，与“扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是______。 （选填“甲”“乙”或“丙”） 6 3.（5 分）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量 G。 （1）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是 （ ）（多选） A.减小石英丝的直径 B.增大 T型架横梁的长度 C.利用平面镜对光线的反射 D.增大刻度尺与平面镜的距离 （2）已知 T型架水平横梁长度为 l，质量分别为 m和 m′的球，位于同一水平面内，当横梁处 于力矩平衡状态时，测得 m、m′连线长度为 r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角 度为θ，由此得到扭转力矩 kθ（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式 G＝_________。 （扭转力矩=力 1×力臂 1+力 2×力臂 2） m m m′ m′ r r l M