河南省项城市第三高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

答案第 1页，共 8页 项城三高 2024-2025 学年度下期期中考试 高一物理参考答案 1．B 【详解】ABCD．平抛运动只受重力，加速度恒定，大小为 g，方向竖直向下，所以平抛运 动为匀变速曲线运动，故 ACD错误，B正确。 故选 B。 2．C 【详解】小物块竖直方向受到重力和支持力，水平方向受到静摩擦力提供小物块随圆盘一起 转动所需的向心力。 故选 C。 3．C 【详解】由于 1 9 r r卫 月， 27T 月 天，由开普勒第三定律可得 33 2 2 rr T T  月卫 卫 月 则 1T 卫 天 故选 C。 4．D 【详解】A.小船过河时合运动的速度大小范围是 1m/s 7m/sv  只有当船头始终垂直于河岸时小船合运动的速度大小才为 5m/s，故 A错误； B.小船渡河的最短时间为 答案第 2页，共 8页 2 30sdt v   故 B错误； C.小船若以最短时间渡河，其实际运动轨迹与河岸的夹角为 2 1 arctan 53v v     故 C错误； D.由于 v2＞v1，所以小船可以以垂直于河岸的路径过河，此时位移最短，为 120m，故 D正 确。 故选 D。 5．B 【详解】由万有引力提供向心力可得 2 2 Mm vG m R R  可得 GMv R  代入题目中的质量与半径比，可得 2 3 v v 地火 解得 3.7km / sv  火 故选 B。 6．B 【详解】设两球到 P点的竖直高度为 y，A球到 P点的时间为 At ，B球到 P点的时间为 Bt ， A球竖直方向做自由落体运动，则有 2 A 1 2 y gt 解得 答案第 3页，共 8页 A 2yt g  B球沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度为 sing  ，则有运动学公式对 B 球有 2 B 1 sin sin 2 y g t   解得 B 2 2 sin yt g   显然 A Bt t 因此当 A球落于斜面上的 P点时，B球位于 P点之上。 故选 B。 7．A 【详解】A．由汽车在最高点有 2 N mvmg F r   可知 NF mg 故汽车处于失重状态，A错误； B．圆锥摆在运动过程中，重力和拉力的合力提供向心力， 2tanmg m r  由几何知识 tanr h  得 g h   答案第 4页，共 8页 故增大，保持圆锥的高度不变，角速度不变，B正确； C．图丙中根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由 2F m r 知，r越大，角 速度越小，C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车将会发生离心运动，所以外轨对外轮缘会有挤压作 用，D正确。 故选 BCD。 8．AB 【详解】A．功是标量，只有大小没有方向，故 A正确； B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，若该力做 正功，则该力为动力，若力做负功，则该力为阻力，故 B正确； C．发生位移是做功的必要不充分条件，若某一个力对物体不做功，说明该物体发生的位移 可能与施加的力垂直，故 C错误； D．摩擦力可以做正功，也可以做负功，当摩擦力方向与位移垂直时，那么力对它不做功， 故 D错误。 故选 AB。 9．AD 【详解】AB．小球受重力和细线的拉力在水平面内做匀速圆周运动，向心力由重力和拉力的 合力提供，圆心在 O点，所以向心力的方向水平指向 O点，故 A正确，B错误； CD．小球圆周运动的半径为球到 O点的距离，由几何关系可知半径为 Lsinθ，故 C错误，D 正确。 故选 AD。 10．CD 【详解】A．两颗星受到的万有引力是一对相互作用力，大小相等方向相反，且万有引力提 供向心力，则 P星的向心力等于 Q星的向心力，故 A错误； B．根据牛顿第二定律可得 答案第 5页，共 8页 P P Q QF m a m a 引 由于 P星的质量大于 Q星的质量，则 P星的向心加速度小于 Q星的向心加速度，故 B错误； C．两颗星的角速度相等，根据 2 2 P P Q QF m r m r  引 可知 P星的轨道半径小于 Q星的轨道半径，根据 v r 可知 P、Q两颗星的线速度大小之差为 Q P Q P( Δ) rv v v r r       故 C正确； D．对于两星，根据牛顿第二定律可得 2 2 P P Q QF m r m r  引 可得 Q Q P Pm r m r 又 Q Pr r L  ， Q Pr r r   联立解得 P Q m L r m L r     故 D正确。 故选 CD。 11． 正比 正比 角速度的平方成正比 【详解】（3）[1][2][3]根据 2F m r 可知在半径和角速度一定的情况下，向心力大小与质量成正比；在质量和角速度一定的情况 答案第 6页，共 8页 下，向心力大小与半径成正比；在质量和半径一定的情况下，向心力大小与角速度的平方成 正比。 12． BD/DB 球心 需要 0.10 1.5 【详解】（1）[1]A．斜槽轨道是否光滑不会影响刚球做平抛运动，A错误； B．斜槽轨道未段水平是为了保证刚球离开轨道后做平抛运动，B正确； C．挡板高度是否等间距变化不会影响钢球做平抛运动，C错误； D．为保证到达斜槽末端速度相同，应该每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球， D正确。 E．为了比较准确的描出小球运动的轨迹，应该平滑连接尽可能多的点，不在曲线上的点均 匀分布在曲线的两侧，E错误。 故选 BD。 （2）[2]小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于 O点时球心的 位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点； [3]小球在竖直方向为自由落体运动，故 y轴必须保证与重锤线平行。 （3）[4] [5]由图可知 AB BCx x 由于水平方向为匀速直线运动，因此 AB段和 BC段用时相同，设为 T，在竖直方向上，根据 2 BC ABy y gT  可解得 T=0.10s 小球做平抛运动的初速度为 0 3 1.5m/sABx Lv T T    13．(1)600J；(2)400W；(3)300W 【详解】(1)在花盆下落到地面的过程中，重力做的功为 2 10 30J 600JW mgh     (2)花盆下落 2st 时的速度为 答案第 7页，共 8页 20m/sv gt  重力的瞬时功率为 400WP mgv  (3)花盆下落第 2s内的位移为 2 2 2 2 1 1 1 1 10 (2 1)m 15m 2 2 2 x gt gt       重力做的功为 2 10 15J 300JW mgx     下落第 2s内重力的平均功率为 300W 300W 1 WP t    14．（1）1s；（2）15N，方向为竖直向下 【详解】（1）由题意知小球做平抛运动，竖直方向有 212 2 R gt 解得 t=1s （2）水平方向做匀速直线运动，有 s=vt 解得 B点的速度 v=10m/s 设管道对小球的弹力为 N，取竖直向下为正方向，有 2vN mg m R   解得 15NN  故方向为竖直向下。 15．(1) 2 2 8Hr Gt ；(2) 2 2Hr t 答案第 8页，共 8页 【详解】(1)竖直上升过程与自由下落过程具有对称性，可得 21 ( ) 2 2 tH g 解得月球表面重力加速度为 2 8Hg t  物体在月球表面受到的重力等于万有引力 0 0 2 Mmm g G r  解得月球的质量为 2 2 8HrM Gt  (2)卫星在月球表面做匀速圆周运动，由重力作为向心力可得 2vmg m r  联立解得月球表面的第一宇宙速度为 2 2v Hr t  高一物理试卷第 1页，共 5页 项城三高 2024-2025 学年度下期期中考试 高一物理试卷 （满分 100 分，考试时间 75 分钟） 本试卷内容分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案都写在答题卡上。 第Ⅰ卷选择题（共 46 分） 一、选择题：（本大题共 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。） 1．平抛运动是（ ） A．匀速运动 B．匀变速曲线运动 C．匀加速直线运动 D．变加速曲线运动 2．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动盘面上有一小物块随圆盘一起运动。关于小物 块受力情况，下列说法正确的是（ ） A．小物块受重力、支持力 B．小物块受重力、支持力、向心力 C．小物块受重力、支持力、静摩擦力 D．小物块受重力、支持力、静摩擦力、向心力 3．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的 1 9 ，设月球 绕地球运动的周期为 27 天，则此卫星的运行周期为（ ） A． 1 9 天 B． 1 3 天 C．1 天 D．9 天 4．如图所示，一条小船过河，河宽 d＝120m，河水流速 v1＝3m/s，船在静水中速度 v2＝4m/s， 关于小船的运动，以下说法正确的是（ ） A．小船合运动的速度大小一定是 5m/s B．小船渡河的最短时间为 25s 高一物理试卷第 2页，共 5页 C．小船若以最短时间渡河，则其实际运动轨迹与河岸垂直 D．小船实际运动的最短位移是 120m 5．2021 年 5 月 15 日我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星表面，开始对火星进行探 测。已知火星的质量约为地球质量的 1 9 ，半径约为地球半径的 1 2 ，地球的第一宇宙速度约为 7.9km/s，则火星的第一宇宙速度约为（ ） A．1.8km/s B．3.7km/s C．5.3km/s D．16.7km/s 6．如图所示，A、B 为两个挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面足够长，在静止释 放 B 球的同时，将 A 球以某一速度 v0水平抛出，当 A 球落于斜面上的 P点时，B 球的位置位 于（ ） A．P点以下 B．P点以上 C．P点 D．由于 v0未知，故无法确定 7．有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（ ） A．图甲中，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B．图乙中，一圆锥摆增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C．图丙中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B位置分别做匀速圆周运动，则在 A、 B两位置小球的角速度不相等 D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 8．关于功的概念，以下说法正确的是（ ） A．力是矢量，位移是矢量，但功是标量 B．功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用 C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 高一物理试卷第 3页，共 5页 D．摩擦力对物体一定做负功 9．如图所示，一长为 L的细线一端固定在 A点，另一端系一小球， 现使小球在水平面内绕 O点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角 为θ，在小球的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球所受向心力的方向水平指向 O点 B．小球所受向心力的方向沿细绳指向 A点 C．小球做匀速圆周运动的半径为 L D．小球做匀速圆周运动的半径为 Lsinθ 10．双星的运动是引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由 P、Q两颗星体组成，这 两颗星绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动，测得 P 星的角速 度为，P、Q 两颗星之间的距离为 L，P、Q 两颗星的轨道半径之差为 r ，P 星的质量大于 Q星的质量，引力常量为 G，则（ ） A．P 星的向心力大于 Q 星的向心力 B．P、Q 两颗星的向心加速度大小相等 C．P、Q两颗星的线速度大小之差为 Δr D．P、Q 两颗星的质量之比为 Δ Δ L r L r   第Ⅱ卷非选择题（共 54 分） 二、实验题（两小题，共 16 分） 11．（6 分）用向心力演示器定量探究向心力与质量、角速度、半径之间的关系。 （1）实验原理 向心力演示器如图所示，匀速转动手柄 1，可以使变速塔轮 2 和 3 以及长槽 4 和短槽 5 随之 匀速转动。皮带分别套在塔轮 2 和 3 上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同 的角速度做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂 6的挡板对小球的压力提供， 球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒 7 下降，从而露出标尺 8，根据 标尺 8 上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （2）实验步骤 ①皮带套在塔轮 2、3 半径相同的圆盘上，小球转动半径和 转动角速度相同时，探究向心力与小球质量的关系。 ②皮带套在塔轮 2、3 半径相同的圆盘上，小球转动角速度 高一物理试卷第 4页，共 5页 和质量相同时，探究向心力与转动半径的关系。 ③皮带套在塔轮 2、3 半径不同的圆盘上，小球质量和转动半径相同时，探究向心力与角速 度的关系。 （3）实验结论：在半径和角速度一定的情况下，向心力大小与质量成 。 在质量和角速度一定的情况下，向心力大小与半径成 。 在质量和半径一定的情况下，向心力大小与 。 12．（10 分）利用如图所示装置研究平抛运动。 将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从 Q点飞出， 落在水平挡板 M上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上 挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有 ； A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （2）为定量研究，建立以水平方向为 x轴、竖直方向为 y轴的坐标系。取平抛运动的起始点 为坐标原点，将钢球静置于 Q点，钢球的 （选填“最上端”、“最下端”或者“球心”） 对应白纸上的位置即为原点；在确定 y轴时 （选填“需要”或者“不需要”）y轴与重 锤线平行； （3）在确认平抛运动的规律后，另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长 L=5cm， 通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对 高一物理试卷第 5页，共 5页 应的周期为 s，该小球做平抛运动的初速度为 m/s；（g=10m/s2）（均保 留两位有效数字） 三、解答题（本题共 3 小题，共 38 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤， 只写结果的不给分。） 13．（12 分）高空坠物，危害极大。假设一只花盆从 10 楼（距地面高度约为 30mh  ）的 窗台上由静止坠下，忽略空气阻力。已知花盆的质量 2kgm  ，重力加速度 g取 210m/s ，求： (1)在花盆下落到地面的过程中，重力对花盆做的功 W； (2)花盆下落 2s 末时重力的瞬时功率； (3)花盆下落第 2s 内重力的平均功率。 14．（12 分）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小 于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从 B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底 端 A点左侧距离 s＝10m 处。已知半圆形管道的半径 R＝2.5m，小球可看成质点且其质量 m ＝0.5kg，取重力加速度大小 g＝10m/s2。求： （1）小球在空中做平抛运动的时间； （2）小球经过管道 B点所受弹力的方向和大小。 15．（14 分）在月球表面上竖直向上抛出一个物体。测得物体从抛出点到最高点的高度为 H， 从抛出点到落回抛出点的时间为 t，月球的半径为 r，引力常量为 G。求： （1）月球的质量； （2）月球表面的第一宇宙速度。