精品解析：安徽省六安市独山中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2025年春学期高一期中考试物理试卷 一、单选题（每题4分，共计32分） 1. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止。则（　　） A. 物体所受向心力是桶壁的支持力提供的 B. 物体所受向心力是重力提供的 C. 物体所受向心力是滑动摩擦力提供的 D. 物体所受向心力是静摩擦力提供的 2. 如图所示，从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。a、b、c、d为行星运动轨道上的四个位置，a为近日点，c为远日点。则行星运动速度最大的位置是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 3. 如图所示，用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　） A. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为1m/s B. 小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供 C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力 D. 小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此过程中物体A在匀速上升 B. 此时物体A的速度大小为 C. 此时物体A的速度大小为 D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力 5. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax=4.0N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑，忽略小滑轮的影响），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可能是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（　　） A. 0.04m B. 0.08m C. 0.11m D. 0.28m 6. 如图，我国北斗卫星导航系统中卫星的运行轨道主要有三种：地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道。其中倾斜地球同步轨道平面与赤道平面存在一定夹角，中圆地球轨道距离地球表面高度约为20000km，倾斜地球同步轨道与地球静止轨道距离地球表面高度约为36000km。下列说法正确的是（　　） A. 中圆地球轨道卫星的运行周期比倾斜地球同步轨道卫星的周期大 B. 中圆地球轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度小 C. 倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度大 D. 倾斜地球同步轨道卫星每天在固定的时刻经过同一地区的正上方 7. 一个物体以3m/s的速度水平抛出，落地时的速度大小是5m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体落地的时间为0.5s B. 落地点距离抛出点的水平距离为1.5m C. 抛出点的高度为0.2m D. 抛出点的高度为0.8m 8. 如图所示，若质点以初速v0水平抛出后，落在倾角为θ=37°的斜面上，要求质点从抛出点到达斜面的位移最小，则质点的飞行时间为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题5分，共计10分） 9. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（　　） A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力小于 10. 如图所示是某同学在进行投篮练习。已知某次篮球运动轨迹经过A、B、C三点，其中A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮球落入篮筐点，且AB连线垂直于BC连线，AB连线与水平方向成θ=60°的角，不计空气阻力。以下说法中正确的是（　　） A. 篮球在运动过程中相等时间内速度的变化量相等 B. 篮球在运动过程中速度与加速度方向一定不垂直 C. 篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为3∶1 D. 篮球在A点速度与C点速度大小之比为3∶1 三、实验题（每空3分，共计21分） 11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_____________ A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （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）两相同小球放在图中位置进行实验，正在探究F与_____________的关系。 12. 某实验小组用如图所示实验装置探究平抛运动规律。 （1）如图甲所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。用两个质量不等的小钢球P、，同时从图示位置由静止释放，观察到P落到地面时恰好与相碰，向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。（填正确选项前的字母） A. 钢球P在水平方向做匀速直线运动 B. 钢球P在竖直方向做自由落体运动 C. 钢球P、相碰时速度相等 D. 钢球在竖直方向做自由落体运动 （2）用如图乙所示装置继续探究平抛运动的特点。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直木板上。小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近木板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在复写纸上挤压出一个痕迹点。上下移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。其中合理的选项有______。（填正确选项前的字母） A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 小球与斜槽之间的摩擦对实验无影响 C. 挡板高度应等间距变化 D. 不改变挡板P的位置，使小球从斜槽上相同位置静止释放 E. 将坐标纸上的点用直线依次连接 （3）图丙中的A、B、C是小球运动过程中的三个位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为______m/s；由于忘记记录平抛轨迹的起始点，则点离平抛运动的原点的水平距离x=______m。（） 四、解答题 13. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度H=3m，离建筑物水平距离x=4.8m；建筑物上的着火点A离地高度h=1.2m，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t； （2）水从水枪枪口水平射出的初速度v0； （3）水落到着火点A的速度与水平方向的夹角θ。 14. 如图所示，质量为m=4kg的小球，长为L=1m的细线，构成圆锥摆。当细线与竖直方向成时，小球以一定的线速度v在水平面内做匀速圆周运动。（计算中取，，，计算结果可保留根号），求： （1）绳的拉力； （2）小球做匀速圆周运动的线速度v。 15. 我国计划在2030年前实现载人登月。假设航天员来到月球表面开展科学探究，如图甲所示，航天员驾驶一辆质量为m（包括航天员）的月球探测车前往月球表面的一个不太深且可看作部分球面的陨石坑内进行科学考察，探测车上安装有速度传感器与压力传感器，它们分别可测量车速大小与车对地面的压力大小。在探测车经过陨石坑最低点时获取两传感器测出的车速与车对地面压力的数据。航天员通过改变车速，多次重复测出每次探测车在陨石坑最低点时的车速v与相应车对地面的压力，用多次测出的数据通过车载计算机软件拟合出，图像如图乙中直线所示，软件自动计算此直线在纵轴上的截距为a，直线斜率为k，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑探测车的大小。求： （1）陨石坑的半径r； （2）月球的质量M； （3）月球的第一宇宙速度v1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春学期高一期中考试物理试卷 一、单选题（每题4分，共计32分） 1. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止。则（　　） A. 物体所受向心力是桶壁的支持力提供的 B. 物体所受向心力是重力提供的 C. 物体所受向心力是滑动摩擦力提供的 D. 物体所受向心力是静摩擦力提供的 【答案】A 【解析】 【详解】物体竖直方向受重力和静摩擦力作用，两个力等大反向相平衡；水平方向受筒壁的支持力作用，所受向心力是桶壁的支持力提供的。 故选A。 2. 如图所示，从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。a、b、c、d为行星运动轨道上的四个位置，a为近日点，c为远日点。则行星运动速度最大的位置是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】A 【解析】 【详解】a为近日点，可知a点离太阳最近，由于太阳到行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，则行星运动速度最大的位置是a点。 故选A。 3. 如图所示，用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　） A. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为1m/s B. 小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供 C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力 D. 小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点时，由于轻杆能对小球提供支撑力，可知速率为零，选项A错误； BD．小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供，此时轻杆受到作用力为零，此时的速度满足 选项B正确，D错误； C．小球过最低点时根据 可知，轻杆对小球的拉力一定大于小球的重力，选项C错误； 故选B。 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A. 此过程中物体A在匀速上升 B. 此时物体A的速度大小为 C. 此时物体A的速度大小为 D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】BC．根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体A上升速度，则有 B正确，C错误； A．根据上述，由于小车以速度v匀速向右运动，v一定，减小，可知增大，即此过程中物体A在加速上升，A错误； D．根据上述，物体A在加速上升，则加速度方向向上，所受外力的合力方向向上，即绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，D错误。 故选B。 5. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax=4.0N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑，忽略小滑轮的影响），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可能是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（　　） A. 0.04m B. 0.08m C. 0.11m D. 0.28m 【答案】D 【解析】 【详解】当M有远离轴心运动的趋势时，有 解得 当M有靠近轴心运动的趋势时，有 解得 即木块到O点的距离应满足 故选D。 6. 如图，我国北斗卫星导航系统中卫星的运行轨道主要有三种：地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道。其中倾斜地球同步轨道平面与赤道平面存在一定夹角，中圆地球轨道距离地球表面高度约为20000km，倾斜地球同步轨道与地球静止轨道距离地球表面高度约为36000km。下列说法正确的是（　　） A. 中圆地球轨道卫星的运行周期比倾斜地球同步轨道卫星的周期大 B. 中圆地球轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度小 C. 倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度大 D. 倾斜地球同步轨道卫星每天在固定的时刻经过同一地区的正上方 【答案】D 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力，可得 可知轨道半径越大，周期越大，中圆地球轨道半径小于倾斜地球同步轨道半径，因此中圆地球轨道卫星的运行周期比倾斜地球同步轨道卫星的周期小，A错误； BC．由牛顿第二定律可得 轨道半径越大，向心加速度越小，因此中圆地球轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度大，倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度与地球静止轨道卫星的向心加速度相等，BC错误； D．由于倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球静止轨道卫星的周期相等，也与地球自转周期相等，所以倾斜地球同步轨道卫星每天在固定的时刻经过同一地区的正上方，D正确。 故选D。 7. 一个物体以3m/s的速度水平抛出，落地时的速度大小是5m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体落地的时间为0.5s B. 落地点距离抛出点的水平距离为1.5m C. 抛出点的高度为0.2m D. 抛出点的高度为0.8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做平抛运动，落地瞬间 可得 在竖直方向做自由落体运动，则 解得 故A错误； B．在水平方向做匀速直线运动，则 解得 故B错误； CD．物体下落的高度为 解得 故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，若质点以初速v0水平抛出后，落在倾角为θ=37°的斜面上，要求质点从抛出点到达斜面的位移最小，则质点的飞行时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】若质点位移最小，则位移与斜面垂直，因此位移偏向角为 解之得 故选B。 二、多选题（每题5分，共计10分） 9. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（　　） A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力小于 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当轨道对火车的支持力和火车重力的合力恰好提供向心力时，有 解得 若火车转弯时速度小于，则火车的支持力和火车重力的合力大于所需向心力，此时有近心运动的趋势，所以火车内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误； CD．由AB解析分析可知，火车转弯需要的向心力小于，设铁轨对火车的支持力（垂直铁轨向上的支持力与内轨对内轮缘支持力之和）与竖直方向夹角为，则其与重力的合力应水平向右，大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示是某同学在进行投篮练习。已知某次篮球运动轨迹经过A、B、C三点，其中A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮球落入篮筐点，且AB连线垂直于BC连线，AB连线与水平方向成θ=60°的角，不计空气阻力。以下说法中正确的是（　　） A. 篮球在运动过程中相等时间内速度的变化量相等 B. 篮球在运动过程中速度与加速度方向一定不垂直 C. 篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为3∶1 D. 篮球在A点速度与C点速度大小之比为3∶1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．篮球在运动过程中，不计空气阻力，因此篮球只受重力作用，则加速度为，由加速度的定义式可知，篮球在运动过程中相等时间内速度的变化量相等，A正确； B．篮球在运动到最高点B时，只有水平方向的分速度，此时速度与加速度方向垂直，B错误； C．篮球从A到B运动的逆过程可看成从B到A的平抛运动，从B到C运动则是平抛运动，对AB过程，则有 可得 同理对BC过程则有 解得 C正确； D．篮球在水平方向的分速度为，则有 对AB过程，在A点竖直方向的分速度 对BC过程，在C点竖直方向的分速度 可得 可知篮球在A点速度与C点速度大小之比为，D错误。 故选AC。 三、实验题（每空3分，共计21分） 11. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_____________ A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （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）两相同小球放在图中位置进行实验，正在探究F与_____________的关系。 【答案】（1）B （2）相同 （3）ω 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，故A错误； B．探究加速度与力、质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 当探究向心力的大小F与半径r的关系时，应控制两小球的质量和角速度相同，由于得左右两侧塔轮边缘的线速度大小相等，根据 可知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。 【小问3详解】 两相同小球放在图中位置进行实验，可知图中两小球做圆周运动的半径相等，所以正在探究F与ω的关系。 12. 某实验小组用如图所示实验装置探究平抛运动规律。 （1）如图甲所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。用两个质量不等的小钢球P、，同时从图示位置由静止释放，观察到P落到地面时恰好与相碰，向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。（填正确选项前的字母） A. 钢球P在水平方向做匀速直线运动 B. 钢球P在竖直方向做自由落体运动 C. 钢球P、相碰时速度相等 D. 钢球在竖直方向做自由落体运动 （2）用如图乙所示装置继续探究平抛运动的特点。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直木板上。小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近木板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在复写纸上挤压出一个痕迹点。上下移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。其中合理的选项有______。（填正确选项前的字母） A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 小球与斜槽之间的摩擦对实验无影响 C. 挡板高度应等间距变化 D. 不改变挡板P的位置，使小球从斜槽上相同位置静止释放 E. 将坐标纸上的点用直线依次连接 （3）图丙中的A、B、C是小球运动过程中的三个位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为______m/s；由于忘记记录平抛轨迹的起始点，则点离平抛运动的原点的水平距离x=______m。（） 【答案】（1）A （2）ABD （3） ①. 1.5 ②. 0.3 【解析】 【小问1详解】 AB．实验观察到P落到地面时恰好与相碰，说明两球在水平方向的运动完全相同，则说明钢球P在水平方向做匀速直线运动，但是不能说明钢球P在竖直方向做自由落体运动，故A正确，B错误； C．钢球P、相碰时，两球的水平速度相等，故C错误； D．该实验不能说明钢球在竖直方向做自由落体运动，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 A．通过调节使斜槽末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B．小球与斜槽之间的摩擦对实验无影响，只要小球到达底端时速度相同即可，故B正确； C．挡板高度不一定要等间距变化，故C错误； D．不改变挡板P的位置，使小球从斜槽上相同位置静止释放，以保证小球到达底端时速度相同，故D正确； E．将坐标纸上的点用用平滑的曲线依次连接，故E错误。 故选ABD。 【小问3详解】 [1]根据 解得 T=0.1s 则 [2]因为 则 则点离平抛运动的原点的水平距离 x=v0t=0.3m 四、解答题 13. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度H=3m，离建筑物水平距离x=4.8m；建筑物上的着火点A离地高度h=1.2m，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t； （2）水从水枪枪口水平射出的初速度v0； （3）水落到着火点A的速度与水平方向的夹角θ。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动，竖直方向上有 解得 （2）水平方向上的位移 解得 （3）水落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小 根据题意有 则 解得 14. 如图所示，质量为m=4kg的小球，长为L=1m的细线，构成圆锥摆。当细线与竖直方向成时，小球以一定的线速度v在水平面内做匀速圆周运动。（计算中取，，，计算结果可保留根号），求： （1）绳的拉力； （2）小球做匀速圆周运动的线速度v。 【答案】（1）50N；（2） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析如图所示， 小球受重力mg和绳子的拉力T，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心，且沿水平方向。由平行四边形定则得细线对小球的拉力大小为 （2）由牛顿第二定律得 由几何关系得 r=Lsinθ=0.6m 代入数据解得小球做匀速圆周运动的线速度的大小为 15. 我国计划在2030年前实现载人登月。假设航天员来到月球表面开展科学探究，如图甲所示，航天员驾驶一辆质量为m（包括航天员）的月球探测车前往月球表面的一个不太深且可看作部分球面的陨石坑内进行科学考察，探测车上安装有速度传感器与压力传感器，它们分别可测量车速大小与车对地面的压力大小。在探测车经过陨石坑最低点时获取两传感器测出的车速与车对地面压力的数据。航天员通过改变车速，多次重复测出每次探测车在陨石坑最低点时的车速v与相应车对地面的压力，用多次测出的数据通过车载计算机软件拟合出，图像如图乙中直线所示，软件自动计算此直线在纵轴上的截距为a，直线斜率为k，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑探测车的大小。求： （1）陨石坑的半径r； （2）月球的质量M； （3）月球的第一宇宙速度v1。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设月球表面的重力加速度为g。车对地面的压力与地面对车的支持力等大反向，故探测车在陨石坑最低点处，由牛顿第二定律有 即 由图乙知 可得 （2）由图乙知，纵轴截距 又 可得 （3）在月球表面附近，由万有引力提供向心力，可得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $