青海省海南藏族自治州高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

第 1页 共 4页 ◎ 第 2页 共 4页 海南州高级中学 2024—2025 学年第二学期期中试卷 高一物理（100 分） 一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符 合题目要求，每小题 4 分；第 8~10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。 一、单选题 1．某物体在水平面内沿曲线减速行驶。关于该物体的速度 v及所受合力 F的方向，最可能 如下列哪幅图所示（ ） A． B． C． D． 2．一条河宽 400m，水流的速度为 2.5m/s，船相对静水的速度 5m/s，要想渡河的时间最短， 下列说法正确的是（ ） A．渡河的最短时间是 160s B．渡河的最短时间是 80s C．渡河的时间最短时的位移是 400m D．此时船沿河岸方向漂移 800m 3．如图所示，两轮通过摩擦传动，图中两轮边缘上 A、B两点的线速度 的关系是（ ） A．大小相等 B．A点线速度大 C．B点线速度大 D．以上说法 都不对 4．如图所示，照片中的汽车在水平高速公路上做匀速圆周运动，则运动的汽车（ ） A．所受的合力可能为零 B．只受重力和地面支持力作用 C．所需的向心力由摩擦力提供 D．所需的向心力由重力和支持力的合力提供 5．如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤 道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确 的是（ ） A．甲的角速度小于乙的角速度 B．甲的线速度大于乙的线速度 C．甲的周期大于乙的周期 D．甲的向心加速度等于乙的向心加速度 6．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，其中火星轨道长半径 1.524天文单位（地球到太阳的平均距离为一个天文单位，地球绕太阳做圆周运动的轨道半 径约为一个天文单位）。则火星公转一周约为（ ） A．1.88年 B．3.24年 C．0.56年 D．4.41年 7．两个质量相等的球形物体，两球心相距 r，他们之间的万有引力为 F，若它们的质量都加 倍，两球心的距离也加倍，它们之间的万有引力为（ ） A． 4F B． F C． 14 F D． 12 F 8．如图所示，小杰在同一位置先后水平抛出三个相同的小球，分别落到水平地面的 A、B、 C三点，不计空气阻力，则（ ） A．落到 A点的球初速度最大 B．三个小球的落地时间相同 C．落到 C点的球初速度最大 D．三个球的初速度大小相等 9．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为 R的圆弧形的 立交桥 AB横跨在水平路面上，一辆质量为 m的小汽车，从 A端以不变的速率驶过该立交桥， 小汽车速度大小为 1v ，则（ ） A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C．小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 2 1 N vF mg m R   D．小汽车到达桥顶时的速度必须不大于 gR 10．木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星，观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径 为 rl、周期为 T1，木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为 r2、周期为 T2，已知万有引力 常量为 G，则根据题中给定条件（ ） A．能求出木星的质量 B．能求出木星与卫星间的万有引力 C．能求出太阳与木星间的万有引力D．可以断定 3 3 1 2 2 2 1 2 r r T T  二、非选择题：本题共 5小题，共 54 分。其中第 13 题~15 题解答时请写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写 出数值和单位。 11．（8分）某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作 是：在小球 A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使 A球 水平飞出，同时 B球被松开。他观察到的现象是：小球 A、B （填 “同时”或“不同时”）落地；让 A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击 弹性金属片，A球在空中运动的时间将 （填“变长”、“不变”或“变 第 3页 共 4页 ◎ 第 4页 共 4页 短”）；上述现象说明：平抛运动的时间与 大小无关，平抛运动的竖直分运动是 运 动。 12．（9分）如图所示是探究向心力的大小 F与质量 m、 角速度和半径 r之间关系的实验装置。 (1)本实验采用的实验方法是______； A．理想实验法 B．控制变量法 (2)当探究向心力的大小 F与半径 r的关系时需调整传 动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径 （选填“相同”或“不同”）； (3)当探究向心力的大小 F与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在档板 （填“A、C”或者“B、C”） 13．（10分）在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个 壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去 动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面 才算安全，摩托车可视为质点。g取 10m/s2.求： （1）摩托车飞跃壕沟的时间？ （2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？ （3）摩托车恰好飞跃壕沟落地时的速度大小？ 14．（12分）北京时间 2021年 5月 15日，中国首枚火星探测器“天问”一号成功着陆，带领“祝 融”号火星车展开火星探测之旅，已知火星表面的重力加速度为 g火 ，引力常量为 G，火星 的半径为 R，求：（不考虑火星自转的影响） （1）火星的质量 M。 （2）火星的密度ρ。 15．（15分）如图所示，一质量为 0.1kg的小球，用 0.4m长的细绳拴住 在竖直面内做圆周运动，（ 210m / sg  ）求： （1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？ （2）小球以 3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？ （3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为 10N，求此时小球的速度大 小？ 答案第 1页，共 4页 参考答案 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 B B A C B A B BC ACD AC 1．B 【详解】CD．汽车做曲线运动，根据力与 曲线的关系，合力指向曲线的内测，CD错 误； AB．汽车做曲线运动同时减速，力和速度 的夹角应是钝角，A错误，B正确。 故选 B。 2．B 【详解】AB．当船头始终垂直河岸渡河时， 时间最短为 min 400 s 80s 5 t   B正确，C错误； CD．渡河的时间最短时沿着河岸方向的位 移即此时船沿河岸方向漂移 2.5 80m 200mx   河 渡河的最短时的位移 2 2200 400 m 200 5mx    CD错误。 故选 B。 3．A 【详解】A、B两点通过摩擦传动，轮子边 缘上的点线速度大小相等。 故选 A。 4．C 【详解】汽车做匀速圆周运动，所受合力提 供向心力，合力不可能为零，且重力和支持 力都在竖直方向，这两个力的合力为零，不 可能提供向心力，所以汽车一定受到水平方 向的摩擦力作用，且由摩擦力提供向心力， 综上所述可知 ABD错误，C正确。 故选 C。 5．B 【详解】AC．物体甲和乙随地球自转做匀 速圆周运动，周期和角速度等于地球自转的 周期和角速度，故 AC错误； B．根据线速度与角速度的关系 v r 由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，所以 甲的线速度大于乙的线速度，故 B正确； D．根据向心加速度与角速度的关系 2 na r 所以甲的向心加速度大于乙的向心加速度， 故 D错误。 故选 B。 6．A 【详解】根据开普勒第三定律有 3 3 2 2 r r T T 火 地 地火 其中，地球的公转周期为一年，代入数据解 得 T 火≈1.88年 故选 A。 7．B 答案第 2页，共 4页 【详解】两个质点相距 r时，它们之间的万 有引力为 2 GMmF r  若它们间的距离变为 2倍，两个质点的质量 变为原来的 2倍，则它们之间的万有引力为 2 2 2 (2 ) G M mF F r      故选 B。 【点睛】要注意万有引力是与质量乘积成正 比，与距离的平方成反比。影响万有引力大 小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能 考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化。 8．BC 【详解】B．小杰在同一位置先后水平抛出 三个相同的小球，三个小球做平抛运动，竖 直方向做自由落体运动，则有 21 2 h gt 解得 2ht g  可知三个小球的落地时间相同，B正确； ACD．三个小球在水平方向做匀速直线运动， 则有 A Ax v t ， B Bx v t ， C Cx v t 由于 A B Cx x x  可得三个小球抛出时的初速度大小关系为 A B Cv v v  C正确，AD错误。 故选 BC。 9．ACD 【详解】AB．小汽车通过桥顶时，加速度 方向向下，处于失重状态，故 A正确，B错 误； C．小汽车在桥上最高点时，根据牛顿第二 定律可得 2 1 N vmg F m R   解得小汽车受到桥面的支持力大小为 2 1 N vF mg m R   故 C正确； D．根据 2 1 N 0 vF mg m R    解得 1v gR≤ 可知小汽车到达桥顶时的速度必须不大于 gR，故 D正确。 故选 ACD。 10．AC 【详解】ABC．根据万有引力提供圆周运动 向心力，已知木星卫星运行的周期、轨道半 径和引力常量可以求得中心天体木星的质 量，即 2 3 2 2 22 2 2 2 2 42( ) M m rG mr M r T GT    木 木 但由于不知木星卫星的质量，故木星与卫星 间的万有引力无法求得，同理根据木星绕太 阳圆周运动的周期与半径可以算得太阳的 答案第 3页，共 4页 质量，即 2 3 2 1 12 2 1 1 1 42( ) M M rG M r M r T GT    太阳 木 木 太阳 由于木星质量可求，所以可以算得太阳与木 星间的万有引力，故 AC正确，B错误； D．开普勒行星运动定律要面对同一个中心 天体，而木星绕太阳运动，与木星卫星绕木 星运动中心天体不同，故半径的三次方与周 期的二次方比值不同，故 D错误。 故选 AC。 【点睛】一个物理量能不能求出，我们应该 先通过物理规律表示出这个物理量的关系 式，再根据题目中已知物理量判断．开普勒 第三定律为： 3 2 R k T  ，其中我们要清楚 k与 中心体的质量有关，与环绕天体无关。 11． 同时 不变 初速度 自由落体 【详解】[1]小锤轻击弹性金属片时，A球做 抛运动，同时 B球做自由落体运动，通过实 验可以观察到它们同时落地； [2]用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初 速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此 运动时间仍不变； [3][4]上述现象说明：平抛运动的时间与初 速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直 方向上做自由落体运动 12．(1)B (2)相同 (3)A、C 【详解】（1）探究向心力的大小 F与质量 m、 角速度和半径 r之间关系，采用的实验方 法是控制变量法。 故选 B。 （2）当探究向心力的大小 F与半径 r的关 系时，需要控制质量和角速度一定，则需调 整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘 半径相同。 （3）当探究向心力的大小 F与角速度的关 系时，需要控制质量和做圆周运动的半径相 同，需要把质量相同的小球分别放在档板A、 C。 13．（1） 10 s 10 ；（2）5 10m/s；（3）16.1m/s， 方向与水平方向夹角正切为 tan 0.2  【详解】（1）摩托车飞跃壕沟的时间 2 2 0.5 10s s 10 10 ht g     （2）摩托车越过这个壕沟的最小速度 0 5 m/s 5 10m/s 10 10 xv t    （3）摩托车落地时的竖直速度 10m/syv gt  速度大小 2 2 0 260m/s 16.1m/syv v v    方向与水平方向夹角为 0 tan 0.2y v v    14．（1） 2m/s；（2）1.25N；（3） 6m/s 【详解】（1）小球做圆周运动的半径 答案第 4页，共 4页 40cm 0.4mR   ，当细线拉力为零时，有 2mvmg R  解得 2m/sv  （2）根据牛顿第二定律得 2 0vT mg m R   解得 1.25NT  （3）根据牛顿第二定律得 2vT mg m R    代入数据解得 6m/sv  15．（1） 0 2v t ；（2） 2 02v R Gt ；（3） 0 3 2 v RGt 【详解】（1）火星表面附近的物体做竖直上 抛运动，有 02vt g  火 所以火星表面的自由落体加速度大小为 02vg t  火 （2）不考虑火星自转的影响，则有 2 MmG mg R  火 解得火星的质量为 2 02v RM Gt  （3）火星的密度为 M V   火星的体积为 34 3 V R 解得 03 2 v RGt   