精品解析：湖南省娄底市涟源市市第二中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2025年上学期期中考试试卷 高一物理 满分：100分 时量：75分钟 命题人：梁艺琼 审稿人：陈家杰 一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，弧AB是2022年冬奥会上某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，该运动员在位置a、b、c、d时速度方向和合外力方向的标注均正确的是（　　） A. 位置a B. 位置b C. 位置c D. 位置d 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，其某点速度方向为曲线上该点的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，故ABC错误，D正确。 故选D。 2. 对于下列物理事实，正确的是（　　） A. 匀速圆周运动速度一定不变 B. 牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小 D. 牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 【答案】CD 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动速度一定变化，因为速度方向发生变化，A错误； B．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关，B错误； C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小，C正确； D．牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据，D正确。 故选CD。 3. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度 B. A、B、C三点的线速度 C. A、B、C三点的角速度 D. A、B、C三点的角速度 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，A点和B点为链条传动，具有相同的线速度，即 根据 因，所以 B点和C点为同轴传动，具有相同的角速度，即 根据 因，所以 故A、B、C三点的线速度 A、B、C三点的角速度 故选A。 4. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力大小是月球对它的引力大小的9倍时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力有 解得 由题知，，，设飞行器距地心距离为，距月心距离为，则有 故选D。 5. 下列关于课本中相关案例的说法正确的是（　　）   A. 图1所示的演示实验中，若用玻璃球进行实验，同样可以看到小球靠近磁体做曲线运动 B. 图2所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3所示的演示实验中，可以得出小球平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动的结论 D. 图4所示为“感受向心力”活动，保持小球质量及绳长（圆周运动半径）不变，当增大小球转速时会感到拉力亦增大，这说明“向心力与转速成正比” 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1所示的演示实验中，若用玻璃球进行实验，磁体对玻璃球没有吸引作用，不会出现小球靠近磁体做曲线运动，故A错误； B．图2所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法，故B正确； C．图3所示的演示实验中，改变装置的高度和敲击振片的力度，进行多次实验，若两球同时落地，则证明平抛运动在竖直方向做自由落体运动。得不出水平分运动是匀速直线运动。故C错误； D．图4所示为“感受向心力”活动，保持小球质量及绳长（圆周运动半径）不变，当增大小球转速时会感到拉力亦增大，只能说拉力随着转速增大而增大，并不能证明向心力与转速成正比，故D错误。 故选B。 6. “过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则（　　） A. 甲喷口处的水速度一定更大 B. 甲喷出的水射得一定更远 C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长 D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大 【答案】C 【解析】 【详解】C．将甲、乙喷出的水运动（斜抛运动）到最高点的过程逆向看作是平抛运动，甲喷出的水柱最高点更高，根据 ， 可知，甲喷出的在空中运动时间（由对称性知是喷出到最高点时间的2倍）一定更长，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，故C正确； B．由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知，由水平方向分运动 无法得出二者水平分速度vx和水平射程大小关系。故B错误； AD．由 甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，但vx大小关系无法确定，所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系，故AD错误； 故选C。 二、多选题：本题共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0分。 7. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶如图所示。已知船在静水中行驶的速度为，水流速度，河宽为d。则下列判断正确的是（　　） A. 船渡河时间为 B. 船渡河时间为 C. 船渡河过程被冲到下游的距离为 D. 船渡河过程被冲到下游的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在垂直于河流方向上可知船渡河时间为，故A错误，B正确； CD．船渡河过程被冲到下游的距离为，故C错误，D正确。 故选BD。 8. 如图所示，一小物块以向心加速度为做匀速圆周运动，半径，下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动的角速度为4rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为 C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在内通过的路程为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据可得小物块运动的角速度为，故A正确； B．根据可知小物块做圆周运动的周期为，故B正确； C．由于周期为，所以，则小物块在内通过的位移为0，故C错误； D．小物块在内通过的路程为，故D正确。 故选ABD。 9. 2023年1月9日，谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点，某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在图示位置时，卫星1的向心加速度等于卫星2的向心加速度 C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等 D. 保持原轨道运行，两卫星不可能发生相撞 【答案】AD 【解析】 【详解】A．以地球球心为圆心，以卫星2此刻到地心的距离为半径作圆，记作轨道3，根据变轨原理可知卫星2在轨道3上的线速度满足，根据万有引力提供向心力 可得 故轨道半径越小，线速度越大，则 故，故A正确； B．根据万有引力提供向心力 可得 卫星2位于远地点，卫星1轨道半径小，则卫星1的加速度大，故B错误； C．根据万有引力定律，两颗卫星质量可能不同，则分别经过A点时受到的万有引力可能不同，故C错误； D．根据开普勒第三定律，卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，则两颗卫星周期相同，故不可能相撞，故D正确。 故选AD。 10. 学习《圆周运动》这一章节时，构建出如图a-d所示的四个模型。下列有关模型的解释，最合理的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 【答案】AB 【解析】 【详解】A．题图a中，设汽车速度为v，做圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律 可得 根据牛顿第三定律可知此时汽车对桥的压力小于重力，故A正确； B．题图b中，设圆锥摆的角速度为ω，高度为h，则根据牛顿第二定律有 即 所以当θ增大且h不变时，ω不变，故B正确； C．题图c中，A、B与圆锥顶点连线的倾角大小相同，所以在A位置小球所受筒壁的支持力等于在B位置时的支持力，故C错误； D．题图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力，此时还需要外轨对车轮的作用力提供一部分向心力，所以外轨和轮缘之间存在挤压作用，而内轨和轮缘之间没有挤压作用，故D错误。 故选AB。 三、实验题：本题共2小题，共14分，每空2分。 11. 关于“研究平抛运动”的实验，请回答以下问题： （1）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，还需要下列器材中的（　　）。 A. 游标卡尺 B. 天平 C. 秒表 D. 坐标纸 E. 重垂线 F. 弹簧秤 （2）实验中，下列说法正确的是（　　）。 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端可以不水平 D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 （3）如图所示，y轴沿竖直方向，x轴与y轴垂直，A为小球运动一段时间后的位置。g取根据图像，可求得小球做平抛运动的初速度为______m/s（保留两位有效数字）； （4）根据已知数据所描的坐标点描绘平抛运动的轨迹_____。 【答案】（1）DE （2）AD （3）2.0 （4） 【解析】 【小问1详解】 “研究平抛运动”的实验中还需要坐标纸来描绘其轨迹；需要重垂线来确定其竖直方向；本实验有了刻度尺，不需要游标卡尺测长度，也不需要测时间和质量，故不需ABCF，需要DE。 【小问2详解】 A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，保证抛出的初速度相同，故A正确； BC．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但末端必须是水平的，故B错误，C错误； D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 设A到C的时间和C到E的时间为T，竖直方向由逐差法 解得 水平方向 解得小球做平抛运动的初速度为 【小问4详解】 根据已知数据所描的坐标点描绘平抛运动的轨迹为 12. 如图所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动，力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系； （1）该同学采用的实验方法为______。 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示： 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据进行分析后，在坐标纸上描出了如图所示图像。 ①根据圆周运动的相关知识观察图像，可得出其斜率的物理意义为______； ②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量______kg（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. ②. 0.18 【解析】 【小问1详解】 实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法。 【小问2详解】 [1][2]根据公式 可得图像的斜率 根据 解得 四、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 跳台滑雪比赛时，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为37°。，，不计空气阻力，重力加速度g取，试计算： （1）运动员在空中的飞行时间t； （2）运动员在A处水平飞出时速度大小； （3）运动员着陆时速度大小。 【答案】（1）3s；（2）20m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）运动员的竖直位移大小为 解得 （2）运动员的水平位移大小为 运动员在A处水平飞出时速度大小为 （3）运动员在B点的竖直分速度大小为 根据速度的合成可得 14. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求： （1）小球A在C点的角速度； （2）小球B在C点的向心加速度大小； （3）A、B两球落地点间的距离。 【答案】（1） （2）0.25g （3）3R 【解析】 【小问1详解】 对A球，在C点根据牛顿第三定律有 对A球，在C点根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 对B球，在C点根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 对A球，在C点根据牛顿第二定律有 对B球，在C点根据牛顿第二定律有 两球离开C点后，做平抛运动，则有 ， A、B两球落地点间的距离 15. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为的近地圆形轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。求： （1）卫星在近地点A的加速度大小； （2）远地点B距地面的高度； （3）地球的平均密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在A点的加速度为a，由万有引力提供向心力 卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则 联立可得卫星在近地点A的加速度大小 【小问2详解】 设远地点B距地面高度为，卫星在同步轨道上运动时受到的万有引力提供向心力，由万有引力提供向心力 其中 联立解得远地点B距地面的高度为。 【小问3详解】 卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则 可得地球的质量为 地球的体积为 则密度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年上学期期中考试试卷 高一物理 满分：100分 时量：75分钟 命题人：梁艺琼 审稿人：陈家杰 一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，弧AB是2022年冬奥会上某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，该运动员在位置a、b、c、d时速度方向和合外力方向的标注均正确的是（　　） A. 位置a B. 位置b C. 位置c D. 位置d 2. 对于下列物理事实，正确的是（　　） A. 匀速圆周运动速度一定不变 B. 牛顿发现万有引力定律且最早测出G值，并且发现引力常量G值大小与中心天体选择无关 C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小 D. 牛顿在万有引力定律的发现过程中，用到了“牛顿第二定律”、“力的作用是相互的”、“开普勒第三定律”等理论作为推理依据 3. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度 B. A、B、C三点的线速度 C. A、B、C三点的角速度 D. A、B、C三点的角速度 4. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力大小是月球对它的引力大小的9倍时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. B. C. D. 5. 下列关于课本中相关案例的说法正确的是（　　）   A. 图1所示的演示实验中，若用玻璃球进行实验，同样可以看到小球靠近磁体做曲线运动 B. 图2所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3所示的演示实验中，可以得出小球平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动的结论 D. 图4所示为“感受向心力”活动，保持小球质量及绳长（圆周运动半径）不变，当增大小球转速时会感到拉力亦增大，这说明“向心力与转速成正比” 6. “过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则（　　） A. 甲喷口处的水速度一定更大 B. 甲喷出的水射得一定更远 C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长 D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大 二、多选题：本题共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0分。 7. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶如图所示。已知船在静水中行驶的速度为，水流速度，河宽为d。则下列判断正确的是（　　） A. 船渡河时间为 B. 船渡河时间为 C. 船渡河过程被冲到下游的距离为 D. 船渡河过程被冲到下游的距离为 8. 如图所示，一小物块以向心加速度为做匀速圆周运动，半径，下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动的角速度为4rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为 C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在内通过的路程为 9. 2023年1月9日，谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点，某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在图示位置时，卫星1的向心加速度等于卫星2的向心加速度 C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等 D. 保持原轨道运行，两卫星不可能发生相撞 10. 学习《圆周运动》这一章节时，构建出如图a-d所示的四个模型。下列有关模型的解释，最合理的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 三、实验题：本题共2小题，共14分，每空2分。 11. 关于“研究平抛运动”的实验，请回答以下问题： （1）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，还需要下列器材中的（　　）。 A. 游标卡尺 B. 天平 C. 秒表 D. 坐标纸 E. 重垂线 F. 弹簧秤 （2）实验中，下列说法正确的是（　　）。 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端可以不水平 D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 （3）如图所示，y轴沿竖直方向，x轴与y轴垂直，A为小球运动一段时间后的位置。g取根据图像，可求得小球做平抛运动的初速度为______m/s（保留两位有效数字）； （4）根据已知数据所描的坐标点描绘平抛运动的轨迹_____。 12. 如图所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动，力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系； （1）该同学采用的实验方法为______。 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示： 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据进行分析后，在坐标纸上描出了如图所示图像。 ①根据圆周运动的相关知识观察图像，可得出其斜率的物理意义为______； ②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量______kg（结果保留两位有效数字） 四、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 跳台滑雪比赛时，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为37°。，，不计空气阻力，重力加速度g取，试计算： （1）运动员在空中的飞行时间t； （2）运动员在A处水平飞出时速度大小； （3）运动员着陆时速度大小。 14. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求： （1）小球A在C点的角速度； （2）小球B在C点的向心加速度大小； （3）A、B两球落地点间的距离。 15. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为的近地圆形轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。求： （1）卫星在近地点A的加速度大小； （2）远地点B距地面的高度； （3）地球的平均密度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $