精品解析：河南省平顶山市2024-2025学年高一下学期4月期中考试物理试题

河南省普通高中2024—2025学年（下）高一年级期中考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 一架轰炸机正在斜向下俯冲，俯冲过程中释放一枚炸弹，不计空气对炸弹的阻力，则炸弹在空中运动过程中（　　） A. 做匀速直线运动 B. 做匀加速直线运动 C. 做变加速曲线运动 D. 做匀变速曲线运动 2. 有关万有引力定律公式的理解和描述，正确的是（　　） A. 牛顿首先利用扭秤实验测出了引力常量G数值 B. 即使，但对的引力与对的引力一定等大反向 C. 两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的 D. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力趋近于无穷大 3. 铅球比赛时，运动员将铅球从A点斜向上抛出，轨迹如图所示，B为轨迹的最高点，C点与A点在同一高度，落地点在D点，不计空气阻力，不计铅球大小，则下列判断正确的是（　　） A. 铅球在A、C两点速度相同 B. 铅球运动过程中，加速度不断变化 C. 铅球从A运动到B，速度变化越来越慢 D. 铅球从B运动到D的时间由B点离地面的高度决定 4. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景，A、B两人同步快速向右运动，将演员C沿竖直方向加速向上吊起，当滑轮两边的绳间的夹角为θ时，A、B运动的速度大小为，演员C运动的速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. A、B两人一定是加速向右运动 D. A、B两人有可能匀速向右运动 5. 我国将于2026年发射嫦娥七号探测器，设嫦娥七号到达月球后贴近月球表面飞行一周所用时间为，某近地卫星环绕地球运行一周所用时间为，将月球和地球均看成质量分布均匀的球体，则月球与地球的密度之比为（　　） A. B. C. D. 6. 老鹰在空中盘旋时可看成老鹰在水平面内做匀速圆周运动，老鹰运动时受到重力及空气对翅膀的作用力的共同作用，已知空气对翅膀的作用力大小为F，F与水平方向的夹角为θ，老鹰做圆周运动的半径为r，则在老鹰做水平面内的匀速圆周运动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 空气对翅膀的作用力小于老鹰的重力 B. 只要θ不变，则空气对翅膀的作用力大小就不变 C. 保持θ不变，老鹰做圆周运动的半径r越大，F越大 D. 保持r不变，θ越大，老鹰做圆周运动的线速度越大 7. 如图所示，半径为光滑圆管固定在竖直面内，为管的竖直直径，为管的水平直径，一个直径比管的内径略小的小球在管内运动，远大于管的内径，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球要能通过点，则在点的速度应满足 B. 小球在点的速度越大，小球对管壁的压力越大 C. 小球在点和点加速度一定不同 D. 若小球运动到点时对管壁的压力为其重力的5倍，则小球的速度大小一定为 二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为等腰直角三角形三角板，将三角板挂在竖直墙面上的钉子上，让三角板绕钉子在竖直面内摆动起来，在摆动过程中的某一时刻，下列判断正确的是（　　） A. A点角速度比B点角速度大 B. B、C两点向心加速度相同 C. C点线速度比D点线速度大 D. A、C两点的线速度大小之比与A、C两点向心加速度大小之比相等 9. 海王星是离地球最远的行星，如图所示为海王星绕太阳做椭圆运动的轨迹图，为近日点，点到太阳中心距离为，海王星在点加速度大小为，线速度大小为；为远日点，点到太阳中心距离为，海王星在点加速度大小为，线速度大小为；为短轴，海王星绕太阳运动的周期为，关于海王星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 海王星从运动到的时间为 B. 海王星从运动到和从运动到比较，海王星与日心连线扫过的面积相等 C. D. ，由太阳的质量决定 10. 投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。将此游戏简化为游戏者投掷小球入壶。游戏者先后从A、B两点将小球水平抛出，两次球均入壶，且两次球入壶时的速度方向相同。若从A点抛出的初速度大小为，从A点到壶口的运动时间为，A点到壶口的水平距离为，竖直距离为。从B点抛出的初速度大小为，从B点到壶口的运动时间为，B点到壶口的水平距离为，竖直距离为。不计空气阻力，不计球的大小，则下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲，某同学用频闪照相研究平抛运动的规律，使小球沿水平平台向前运动并从O点水平抛出。用频闪照相机记录小球在空中运动时不同时刻的位置，如图乙所示，重力加速度g取。 （1）分析图乙发现，小球在相同时间内的水平位移相同，说明____________________。 （2）进一步研究图乙，测得坐标纸每一小格边长cm，则照相机的闪光频率为______Hz；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s，小球经过c点时竖直方向的分速度大小为______m/s。 （3）小王同学说，小球在a点的位置就是抛出点的位置，请说明小王同学说的是否正确，并说明理由______________________________________________________。 12. 某同学用如图甲所示装置探究向心力与角速度的关系。小铁块套在光滑水平横杆上可自由滑动，水平横杆固定在竖直转轴上，可随竖直转轴一起转动，力传感器固定在竖直转轴上，水平轻绳连接铁块与力传感器，力传感器可以测出轻绳对铁块的拉力。铁块经过磁传感器正上方时，与磁传感器连接的记录仪上会产生一个磁脉冲，记录仪同时能测出产生多个脉冲所用的时间。铁块的质量为，铁块到转轴的距离为。 （1）实验时，使竖直转轴匀速转动，若磁传感器记录到第1个磁脉冲到第个磁脉冲的总时间为，则铁块做圆周运动的周期________，铁块做圆周运动的角速度________。 （2）多次改变转轴转动的角速度进行实验，测得多组力传感器的示数，并求得每次实验时铁块转动的角速度，填在下表中，请在图乙中描点作图_______，根据作出的图像得到的结论是：在质量和半径不变时，铁块所受向心力与_______成正比。 0 0.5 10 1.5 2.0 0 0.13 0.50 1.12 2.00 （3）若换用另一质量较小的铁块重新实验，保持铁块到转轴的距离仍为，则实验得到的图像的斜率比图乙中图像的斜率_______（填“大”或“小”）。 13. 我国天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务，实现火星样品返回地球。已知火星半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度为，不考虑地球、火星的自转，引力常量为。 （1）求火星表面的重力加速度大小； （2）若天问三号到达火星时，在离火星表面某高度的圆轨道上做圆周运动，测得天问三号在圆轨道上做圆周运动的向心加速度大小为，做圆周运动的周期为，则火星质量为多大。 14. 某同学用无人机模拟投弹，开始时无人机悬停在地面A点正上方高为的高空，某时刻无人机以的加速度向前沿水平方向做匀加速直线运动，同时点处一辆小车沿水平地面也做初速度为零的匀加速运动，小车与无人机运动方向相同，无人机运动时释放一个小铁球，铁球刚好落在小车上，重力加速度g取，不计空气阻力，不计小车和小铁球的大小，求: （1）小球从被释放到落到小车上所用的时间； （2）小球落到小车上时，小车离A点的水平距离； （3）小车做匀加速运动的加速度大小。 15. 如图所示，一个内径很小的光滑圆管竖直固定，一根长为L的细线穿过圆管，一端与静止在管正下方质量为3m的重物A连接，另一端与质量为m的小球B连接，让小球在水平面内做圆周运动，圆管上端O点与小球B间的细线长为，且该段细线与竖直方向的夹角为60°，忽略空气阻力，不计A、B的大小，重力加速度为g。 （1）求小球做圆周运动的角速度； （2）求重物A对地面的压力及细线对圆管的作用力分别为多大； （3）某时刻连接小球的细线断开，小球与地面碰撞前后的水平方向的分速度不变，碰撞后一瞬间小球竖直方向的分速度大小是碰撞前一瞬间竖直方向分速度大小的，求小球第二次落地点离重物A的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河南省普通高中2024—2025学年（下）高一年级期中考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 一架轰炸机正在斜向下俯冲，俯冲过程中释放一枚炸弹，不计空气对炸弹的阻力，则炸弹在空中运动过程中（　　） A. 做匀速直线运动 B. 做匀加速直线运动 C. 做变加速曲线运动 D. 做匀变速曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，炸弹的合外力与初速度不在一条直线上，因此做曲线运动，加速度恒定，因此炸弹做匀变速曲线运动。 故选D。 2. 有关万有引力定律公式的理解和描述，正确的是（　　） A. 牛顿首先利用扭秤实验测出了引力常量G的数值 B. 即使，但对的引力与对的引力一定等大反向 C. 两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的 D. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力趋近于无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．卡文迪许首先利用扭秤实验测出了引力常量G的数值，故A错误； B．即使，但对的引力与对的引力是一对相互作用力，一定等大反向，故B正确； C．两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，它们之间的万有引力将变为原来的，故C错误； D．当物体间的距离趋近于0时，物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故D错误。 故选B。 3. 铅球比赛时，运动员将铅球从A点斜向上抛出，轨迹如图所示，B为轨迹的最高点，C点与A点在同一高度，落地点在D点，不计空气阻力，不计铅球大小，则下列判断正确的是（　　） A. 铅球在A、C两点速度相同 B. 铅球运动过程中，加速度不断变化 C. 铅球从A运动到B，速度变化越来越慢 D. 铅球从B运动到D的时间由B点离地面的高度决定 【答案】D 【解析】 【详解】A．铅球在A、C两点速度大小相等，方向不同，故A错误； B．铅球只受重力作用，加速度恒定不变，故B错误； C．加速度恒定，铅球从A运动到B，速度变化快慢恒定，故C错误； D．根据题意可知，铅球从B运动到D是平抛运动，则铅球从B运动到D时间由B点离地面的高度决定，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为拍电影时吊威亚的情景，A、B两人同步快速向右运动，将演员C沿竖直方向加速向上吊起，当滑轮两边的绳间的夹角为θ时，A、B运动的速度大小为，演员C运动的速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. A、B两人一定是加速向右运动 D. A、B两人有可能匀速向右运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据运动分解可知，，故AB错误； CD．如果A、B匀速向右运动，即不变，随着增大，根据可知，不断增大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 我国将于2026年发射嫦娥七号探测器，设嫦娥七号到达月球后贴近月球表面飞行一周所用时间为，某近地卫星环绕地球运行一周所用时间为，将月球和地球均看成质量分布均匀的球体，则月球与地球的密度之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设星球的半径为R，质量为M，则由万有引力提供向心力 其中 解得 因此月球与地球的密度之比为 故选C。 6. 老鹰在空中盘旋时可看成老鹰在水平面内做匀速圆周运动，老鹰运动时受到重力及空气对翅膀的作用力的共同作用，已知空气对翅膀的作用力大小为F，F与水平方向的夹角为θ，老鹰做圆周运动的半径为r，则在老鹰做水平面内的匀速圆周运动过程中，下列判断正确的是（　　） A. 空气对翅膀作用力小于老鹰的重力 B. 只要θ不变，则空气对翅膀的作用力大小就不变 C. 保持θ不变，老鹰做圆周运动的半径r越大，F越大 D. 保持r不变，θ越大，老鹰做圆周运动的线速度越大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题意，对老鹰受力分析，竖直方向上有 解得 可知，空气对翅膀的作用力大于老鹰的重力，只要不变，空气对翅膀的作用力大小就不变，故AC错误，B正确； D．根据题意，对老鹰受力分析，水平方向上由牛顿第二定律有 可知，保持不变，越大，越小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，半径为光滑圆管固定在竖直面内，为管的竖直直径，为管的水平直径，一个直径比管的内径略小的小球在管内运动，远大于管的内径，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球要能通过点，则在点的速度应满足 B. 小球在点的速度越大，小球对管壁的压力越大 C. 小球在点和点的加速度一定不同 D. 若小球运动到点时对管壁的压力为其重力的5倍，则小球的速度大小一定为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对于小球在圆管内的圆周运动，在最高点C点，由于圆管能提供向上的支持力，所以小球通过C点的最小速度为0，故小球要能通过点，则在点的速度应满足，故A错误； B．在C点小球恰好只受重力，则有 解得 若小球过最高点速度速度，根据牛顿第二定律 可知v越大，管给球的支持力N越小，根据牛顿第三定律，可知小球对管壁的压力越小，故B错误； C．由于是光滑圆管，小球机械能守恒，可知小球过BD的速度大小相同，若在BD点速度恰好为0，则在BD点小球只受重力，则加速度为重力加速度g，可知过BD点小球加速度可能相同，故C错误； D．若小球运动到点时对管壁的压力为其重力的5倍，根据牛顿第二定律 解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为等腰直角三角形三角板，将三角板挂在竖直墙面上的钉子上，让三角板绕钉子在竖直面内摆动起来，在摆动过程中的某一时刻，下列判断正确的是（　　） A. A点角速度比B点角速度大 B. B、C两点向心加速度相同 C. C点线速度比D点线速度大 D. A、C两点的线速度大小之比与A、C两点向心加速度大小之比相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B两点角速度相等，故A错误； B．B、C两点向心加速度方向不同，故B错误； C．C、D两点角速度相等，C点圆周运动的半径比D点大，由v=rω可知，C点线速度比D点线速度大，故C正确； D．A、C两点角速度相等，由a=ωv可知， 故D正确。 故选CD。 9. 海王星是离地球最远的行星，如图所示为海王星绕太阳做椭圆运动的轨迹图，为近日点，点到太阳中心距离为，海王星在点加速度大小为，线速度大小为；为远日点，点到太阳中心距离为，海王星在点加速度大小为，线速度大小为；为短轴，海王星绕太阳运动的周期为，关于海王星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 海王星从运动到的时间为 B. 海王星从运动到和从运动到比较，海王星与日心连线扫过的面积相等 C. D. ，由太阳的质量决定 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，海王星在近日点A的速度最大，远日点D的速度最小，根据对称性可知，海王星从C运动到D的时间大于，故A错误； B．由于从C运动到D的时间大于从D运动到A的时间，因此海王星从C运动到D与日心连线扫过的面积大于从D运动到A与日心连线扫过的面积，故B错误； C．根据牛顿第二定律，有， 可得 故C正确； D．根据开普勒第三定律可知， 由中心天体太阳的质量决定，故D正确。 故选CD。 10. 投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。将此游戏简化为游戏者投掷小球入壶。游戏者先后从A、B两点将小球水平抛出，两次球均入壶，且两次球入壶时的速度方向相同。若从A点抛出的初速度大小为，从A点到壶口的运动时间为，A点到壶口的水平距离为，竖直距离为。从B点抛出的初速度大小为，从B点到壶口的运动时间为，B点到壶口的水平距离为，竖直距离为。不计空气阻力，不计球的大小，则下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设球入壶时的速度大小为，速度与水平方向的夹角为，则有，， 联立可得 因此 故A正确，B错误； CD．设初速度大小为，则球到壶口时竖直分速度大小为，运动的时间 因此有 故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲，某同学用频闪照相研究平抛运动的规律，使小球沿水平平台向前运动并从O点水平抛出。用频闪照相机记录小球在空中运动时不同时刻的位置，如图乙所示，重力加速度g取。 （1）分析图乙发现，小球在相同时间内的水平位移相同，说明____________________。 （2）进一步研究图乙，测得坐标纸每一小格边长cm，则照相机的闪光频率为______Hz；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s，小球经过c点时竖直方向的分速度大小为______m/s。 （3）小王同学说，小球在a点的位置就是抛出点的位置，请说明小王同学说的是否正确，并说明理由______________________________________________________。 【答案】（1）小球在水平方向做匀速直线运动 （2） ①. 10 ②. 0.5 ③. 2 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 小球在相同时间内的水平位移相同，说明小球在水平方向做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1][2]设照相机闪光时间间隔为，则 解得 则闪光频率 [3]小球做平抛运动的初速度大小 小球经过点时竖直方向的分速度大小 【小问3详解】 小王同学说的正确，因为从位置开始，竖直方向相邻相等时间内的位移之比为，说明从点开始小球在竖直方向做的是自由落体运动。 12. 某同学用如图甲所示装置探究向心力与角速度的关系。小铁块套在光滑水平横杆上可自由滑动，水平横杆固定在竖直转轴上，可随竖直转轴一起转动，力传感器固定在竖直转轴上，水平轻绳连接铁块与力传感器，力传感器可以测出轻绳对铁块的拉力。铁块经过磁传感器正上方时，与磁传感器连接的记录仪上会产生一个磁脉冲，记录仪同时能测出产生多个脉冲所用的时间。铁块的质量为，铁块到转轴的距离为。 （1）实验时，使竖直转轴匀速转动，若磁传感器记录到第1个磁脉冲到第个磁脉冲的总时间为，则铁块做圆周运动的周期________，铁块做圆周运动的角速度________。 （2）多次改变转轴转动的角速度进行实验，测得多组力传感器的示数，并求得每次实验时铁块转动的角速度，填在下表中，请在图乙中描点作图_______，根据作出的图像得到的结论是：在质量和半径不变时，铁块所受向心力与_______成正比。 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.13 0.50 1.12 2.00 （3）若换用另一质量较小的铁块重新实验，保持铁块到转轴的距离仍为，则实验得到的图像的斜率比图乙中图像的斜率_______（填“大”或“小”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 角速度的平方 （3）小 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，铁块做圆周运动的周期 角速度 【小问2详解】 [1]根据题意，由表格中数据，在图乙中描点画图，如图所示 [2]由图像可知，在质量和半径不变时，铁块所受向心力与角速度的平方成正比。 【小问3详解】 由可知，若换用另一质量较小的铁块重新实验，得到的图像的斜率比图乙中图像的斜率小。 13. 我国天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务，实现火星样品返回地球。已知火星的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度为，不考虑地球、火星的自转，引力常量为。 （1）求火星表面的重力加速度大小； （2）若天问三号到达火星时，在离火星表面某高度的圆轨道上做圆周运动，测得天问三号在圆轨道上做圆周运动的向心加速度大小为，做圆周运动的周期为，则火星质量为多大。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 不考虑地球、火星的自转，则在地球表面和火星表面有， 解得 【小问2详解】 天问三号到达火星时，在离火星表面某高度的圆轨道上做圆周运动，根据万有引力提供向心力 又由题知向心加速度 联立解得 14. 某同学用无人机模拟投弹，开始时无人机悬停在地面A点正上方高为的高空，某时刻无人机以的加速度向前沿水平方向做匀加速直线运动，同时点处一辆小车沿水平地面也做初速度为零的匀加速运动，小车与无人机运动方向相同，无人机运动时释放一个小铁球，铁球刚好落在小车上，重力加速度g取，不计空气阻力，不计小车和小铁球的大小，求: （1）小球从被释放到落到小车上所用的时间； （2）小球落到小车上时，小车离A点的水平距离； （3）小车做匀加速运动的加速度大小。 【答案】（1） （2）5m （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，小球竖直方向上做自由落体运动，则有 可得，小球从被释放到落到小车上所用的时间 【小问2详解】 无人机匀加速运动末的速度 匀加速运动的水平位移 做平抛运动的水平位移 因此小球落到小车上时，小车离点水平距离 【小问3详解】 由于小球落在小车上，则小车和小球的水平位移相同，则有 解得 15. 如图所示，一个内径很小的光滑圆管竖直固定，一根长为L的细线穿过圆管，一端与静止在管正下方质量为3m的重物A连接，另一端与质量为m的小球B连接，让小球在水平面内做圆周运动，圆管上端O点与小球B间的细线长为，且该段细线与竖直方向的夹角为60°，忽略空气阻力，不计A、B的大小，重力加速度为g。 （1）求小球做圆周运动的角速度； （2）求重物A对地面的压力及细线对圆管的作用力分别为多大； （3）某时刻连接小球的细线断开，小球与地面碰撞前后的水平方向的分速度不变，碰撞后一瞬间小球竖直方向的分速度大小是碰撞前一瞬间竖直方向分速度大小的，求小球第二次落地点离重物A的距离。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球做圆周运动的角速度为，根据几何关系，可得小球做圆周运动的半径 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 设细线上的拉力大小为，对小球B研究，则有 解得 由于重物A的重力为，根据力的平衡条件有 解得地面对A的支持力大小 根据牛顿第三定律，重物A对地面压力大小为 细线对圆管的作用力大小 【小问3详解】 细线断开的一瞬间，小球的线速度大小为 从细线断开到小球第一次落地，所用时间 小球做平抛运动的水平位移 小球第一次落地时竖直方向分速度大小 第一次反弹后瞬间竖直方向分速度大小 从第一次反弹到第二次落地的时间间隔为 第一次落地点到第二次落地点的水平位移 则第二次落地点离A的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$