精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第四中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

衡阳县四中2025年上学期高一平行班期中考试物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一个选项符合要求） 1. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来（　　） A. 牛顿 B. 哈雷 C. 开普勒 D. 卡文迪什 2. 飞行员驾驶战斗机斜向上匀速飞行，途中投放一颗炸弹，忽略炸弹受到的空气阻力，炸弹落地前飞行员观察到炸弹的运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 非匀变速曲线运动 3. 如图为某机床动力装置的部分截图，它们彼此密切啮合在一起进行传动，已知P、Q两个齿轮的齿数分别为、，当P轮以角速度转动时，齿轮Q转动的角速度是（　　） A. B. C. D. 4. 某星系中有一颗质量分布均匀的行星，其半径为R，将一质量为m的物块悬挂在弹簧测力计上，在该行星极地表面静止时，弹簧测力计的示数为F；在赤道表面静止时，弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 该行星的自转周期为 B. 该行星的质量为 C. 该行星赤道处的重力加速度为Fm D. 该行星的密度为 5. 如图为学校运动会中“毛毛虫竞速”趣味比赛，已知“毛毛虫”质量为10kg，比赛中四位同学提起毛毛虫，以的加速度从静止开始沿水平方向做直线运动，在的过程中，平均每位同学对“毛毛虫”做的功为（　　） A. 10J B. 20J C. 40J D. 80J 6. 如图所示，小朋友荡秋千过程视为圆周运动，若阻力可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从最高点到最低点的过程中，小朋友受到重力的功率逐渐增大 B. 从最高点到最低点的过程中，小朋友受到重力的功率逐渐减小 C. 在最低点时小朋友处于失重状态 D. 从最高点到最低点的过程中小朋友的机械能守恒 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分；每小题有2个或2个以上的答案符合要求，选对没选全的得3分，选错的得0分） 7. 下列对于运动的描述中正确的有（　　） A. 在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的 B. 汽车匀速率通过一座拱桥，因为汽车做的是曲线运动，所以加速度一定不为零 C. 曲线运动中物体的位移大小可能等于路程 D. 点火后即将上升的火箭，因火箭还没有运动，所以加速度一定为零 8. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星从Р经过M、O到N的运动过程中（　　） A. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 B. Q点的速率小于Р点的速率 C. 从P到M所用时间小于 D. 从M到Q所用时间等于 9. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧竖直放置，下端固定；质量为的小球，距弹簧上端高处自由释放，小球从释放到把弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球接触弹簧前，小球做自由落体运动，加速度为 B. 小球刚接触弹簧瞬间，速度达到最大 C. 小球从刚接触弹簧到压缩到最低点过程中，小球的加速度逐渐减小 D. 小球从刚接触弹簧到压缩到最低点过程中，小球的加速度先减小再增大 10. 低空经济是以低空空域为依托，以通用航空产业为主导，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。如图所示，一无人机正在运送快递，无人机可以垂直起降，也可以快速前进。无人机在竖直匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无人机对快递做正功 B. 重力对快递做负功 C. 空气阻力对快递做正功 D. 合力对快递做负功 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 11. 某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小，某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得，打下相邻两个点的时间间隔为0.02s。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是_________。 A.电磁打点计时器应接6V直流电源 B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C.重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E.操作时，应先放开纸带后接通电源 F.为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的 G.为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其后各连续的点作为计数点 （2）实验时纸带的_________（选填“O”或“D”）端和重物相连接。 （3）用逐差法算出当地的重力加速度________。（结果保留三位有效数字） 12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍然同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有________； A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末段N端必须水平 C. P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D. P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明________； A. 两小球落地速度的大小相同 B. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球平抛的初速度的大小为________m/s；小球P抛出后运动到b点的时间为________s。（计算结果均保留两位有效数字） 四、计算题（本大题共3小题，解题过程要有一定的文字说明） 13. 一电梯，启动后先加速上升，然后匀速上升，最后制动匀减速上升至停止，加速上升时，加速度a1 = 2m/s2，减速上升时，加速度大小为a2 = 1m/s2，求 （1）若楼高为54m，上升的最大速度为vm = 6m/s，电梯上升到楼顶的时间是多少； （2）10s末的瞬时速度。 14. 图甲所示的网球发球机可以从接近水平地面处将网球以不同的速度和角度射出。某次发球机发出的网球初速度为，速度方向与水平方向成，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）网球在空中飞行的时间； （2）网球能达到的最大高度； （3）网球抛出的水平距离； 15. 第九届亚洲冬季运动会（亚冬会）将于2025年2月7日至2月14日在我国哈尔滨市举行，滑雪比赛项目备受人们关注。某滑雪训练场里的滑道可简化为如图所示，运动员（可视为质点）从四分之一圆弧滑道AB上的A点由静止开始自由下滑，并从圆弧滑道末端上的B点沿切线方向水平飞出，恰好落在倾斜滑道底端上的C点。已知运动员质量，圆弧滑道半径，倾斜滑道水平方向长度，不计一切阻力，g取，求运动员： （1）对B点的压力大小； （2）在C点的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡阳县四中2025年上学期高一平行班期中考试物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一个选项符合要求） 1. 万有引力定律推出后，通过简单的数据我们就能“称量”地球的质量。文学家马克·吐温也情不自禁的称赞道：“科学真是迷人”。算出地球质量的核心问题是测出引力常量G，它最早是由下面哪位科学家较为准确的测量出来（　　） A. 牛顿 B. 哈雷 C. 开普勒 D. 卡文迪什 【答案】D 【解析】 【详解】引力常量G最早是由英国物理学家卡文迪什通过实验较为准确测出。 故选D。 2. 飞行员驾驶战斗机斜向上匀速飞行，途中投放一颗炸弹，忽略炸弹受到的空气阻力，炸弹落地前飞行员观察到炸弹的运动是（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 非匀变速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】以飞行员为参考系，炸弹被投下的那一刻，炸弹相对于飞行员的速度为零，相对于飞行员的加速度为g，方向竖直向下，故炸弹相对于飞行员做自由落体运动，即做匀加速直线运动。 故选B。 3. 如图为某机床动力装置的部分截图，它们彼此密切啮合在一起进行传动，已知P、Q两个齿轮的齿数分别为、，当P轮以角速度转动时，齿轮Q转动的角速度是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】齿轮能够密切啮合在一起进行传动时齿距是相同的，故齿数与半径成正比，齿轮传动时边缘线速度大小相等，则有 解得 故选A。 4. 某星系中有一颗质量分布均匀的行星，其半径为R，将一质量为m的物块悬挂在弹簧测力计上，在该行星极地表面静止时，弹簧测力计的示数为F；在赤道表面静止时，弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 该行星的自转周期为 B. 该行星的质量为 C. 该行星赤道处的重力加速度为Fm D. 该行星的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】物块在该行星极地表面静止时，万有引力等于重力 在赤道表面静止时，万有引力和重力的合力提供向心力 其中 联立解得 A.根据向心力公式 可得，该行星的自转周期为 故A错误； B．物块在该行星极地表面静止时，万有引力等于重力 解得 故B错误； C．在赤道表面静止时，根据平衡条件，重力等于弹簧测力计的拉力，即 解得 故C错误； D．根据 可知，该行星的密度为 故D正确。 故选D。 5. 如图为学校运动会中“毛毛虫竞速”趣味比赛，已知“毛毛虫”质量为10kg，比赛中四位同学提起毛毛虫，以的加速度从静止开始沿水平方向做直线运动，在的过程中，平均每位同学对“毛毛虫”做的功为（　　） A. 10J B. 20J C. 40J D. 80J 【答案】B 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动规律可知，时的速度 根据动能定理有 解得平均每位同学对“毛毛虫”做的功 故选B。 6. 如图所示，小朋友荡秋千过程视为圆周运动，若阻力可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从最高点到最低点的过程中，小朋友受到重力的功率逐渐增大 B. 从最高点到最低点的过程中，小朋友受到重力的功率逐渐减小 C. 在最低点时小朋友处于失重状态 D. 从最高点到最低点的过程中小朋友的机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在最高点，小朋友的速度为零，受到重力的功率为零；在运动到最低点的过程中，小朋友受到的重力和速度都不为零，且重力与速度方向不垂直，受到重力的功率不为零；到达最低点时，重力与速度方向垂直，受到重力的功率为零；所以，从从最高点到最低点的过程中，小朋友受到重力的功率先逐渐增大、后逐渐减小，故AB错误； C．在最低点时，小朋友具有竖直向上的加速度，应处于超重状态，故C错误； D．从最高点到最低点的过程中，小朋友受到的弹力方向与运动方向垂直，因而弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。 故选D。 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分；每小题有2个或2个以上的答案符合要求，选对没选全的得3分，选错的得0分） 7. 下列对于运动的描述中正确的有（　　） A. 在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的 B. 汽车匀速率通过一座拱桥，因为汽车做的是曲线运动，所以加速度一定不为零 C. 曲线运动中物体的位移大小可能等于路程 D. 点火后即将上升的火箭，因火箭还没有运动，所以加速度一定为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的，故A正确； B．曲线运动的物体受到的合力与速度不在同一直线上，所以加速度一定不为零，故B正确； C．做曲线运动时，位移大小小于路程，当单向直线运动时，则位移大小才等于路程，故C错误； D．点火的瞬间，火箭获得向上的推力后立即获得加速度，而速度仍为零，故D错误； 故选AB。 8. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星从Р经过M、O到N的运动过程中（　　） A. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 B. Q点的速率小于Р点的速率 C. 从P到M所用时间小于 D. 从M到Q所用时间等于 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 海王星运行围绕的中心天体是太阳，而月球运行围绕的中心天体是地球，中心天体不同，运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比就不同，故A错误； B. 由开普勒第二定律（面积定律）知，海王星在Q点的速率小于Р点的速率，故B正确； CD. 海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以海王星从P到M所用的时间小于，从M到Q所用的时间大于，故C正确，D错误； 故选BC。 9. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧竖直放置，下端固定；质量为的小球，距弹簧上端高处自由释放，小球从释放到把弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球接触弹簧前，小球做自由落体运动，加速度为 B. 小球刚接触弹簧瞬间，速度达到最大 C. 小球从刚接触弹簧到压缩到最低点过程中，小球的加速度逐渐减小 D. 小球从刚接触弹簧到压缩到最低点过程中，小球的加速度先减小再增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球接触弹簧前，只受重力作用，小球做自由落体运动，加速度为，故A正确； BCD．小球从刚接触弹簧到压缩到最低点过程中，一开始弹簧弹力小于小球的重力，小球继续向下加速运动，随着弹力的增大，小球的加速度逐渐减小；当弹簧弹力等于小球的重力，小球的加速度为0，速度达到最大；之后弹簧弹力大于小球的重力，小球向下做减速运动，随着弹力的增大，小球的加速度逐渐增大；故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 低空经济是以低空空域为依托，以通用航空产业为主导，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。如图所示，一无人机正在运送快递，无人机可以垂直起降，也可以快速前进。无人机在竖直匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无人机对快递做正功 B. 重力对快递做负功 C. 空气阻力对快递做正功 D. 合力对快递做负功 【答案】AB 【解析】 【详解】A．无人机在竖直匀速上升的过程中，对快递做正功，A正确； B．快递受到的重力方向与快递的运动方向相反，重力对快递做负功，B正确； C．快递受到的空气阻力方向与快递的运动方向相反，空气阻力对快递做负功，C错误； D．快递匀速上升，动能不变，由动能定理可知，合力对快递做功为零，D错误。 故选AB。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 11. 某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小，某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得，打下相邻两个点的时间间隔为0.02s。 （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是_________。 A.电磁打点计时器应接6V直流电源 B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C.重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E.操作时，应先放开纸带后接通电源 F.为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的 G.为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其后各连续的点作为计数点 （2）实验时纸带的_________（选填“O”或“D”）端和重物相连接。 （3）用逐差法算出当地的重力加速度________。（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. BDF ②. O ③. 9.69 【解析】 【详解】（1）[1] A．电磁打点计时器应接6V交流电源，A错误； B．为了减小阻力，打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，B正确； C．为了减小阻力，重物最好选用密度较大的材料，如重锤，C错误； D．为了充分利用纸带，开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，D正确； E．为了充分利用纸带，操作时，应先接通电源，再释放纸带，E错误； F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，F正确； G．为了便于测量，不一定要找到出的第一个点，可以从比较清晰的点开始，G错误。 故选BDF。 （2）[2] O、A、B、C、D为相邻的五个点，间距越来越大，说明速度越来越大，因此纸带的O点与重物相联； （3）[3]由逐差法可知 12. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍然同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有________； A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末段N端必须水平 C. P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D. P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明________； A. 两小球落地速度的大小相同 B. P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D. P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球平抛的初速度的大小为________m/s；小球P抛出后运动到b点的时间为________s。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）D （3） ①. 2.0 ②. 0.15 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道不必光滑，A错误； B．斜槽轨道末段N端必须水平，小球离开轨道后才能做平抛运动，B正确； CD．这个实验只验证小球做平抛运动在竖直方向是自由落体运动，与水平方向无关，所以不需要每次实验小球离开水平槽时初速度相同，小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放， C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 A．两小球落地速度的大小不相同，落地时竖直分速度大小相同，A错误； B．实验结果不能表明P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动，B错误； CD．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，是自由落体运动，C错误，D正确。 故选D。 【小问3详解】 [1]根据 解得 初速度为 [2]在b点根据速度公式得 解得 四、计算题（本大题共3小题，解题过程要有一定的文字说明） 13. 一电梯，启动后先加速上升，然后匀速上升，最后制动匀减速上升至停止，加速上升时，加速度a1 = 2m/s2，减速上升时，加速度大小为a2 = 1m/s2，求 （1）若楼高为54m，上升的最大速度为vm = 6m/s，电梯上升到楼顶的时间是多少； （2）10s末的瞬时速度。 【答案】（1）13.5s；（2）3.5m/s 【解析】 【详解】（1）匀加速上升的时间 匀加速上升的位移 匀减速上升的时间 匀减速上升的位移 则匀速上升的位移 则匀速运动的时间 则电梯上升到楼顶的时间 （2）由（1）问分析可知，10s末处于匀减速运动阶段，即减速的时间 则速度 14. 图甲所示的网球发球机可以从接近水平地面处将网球以不同的速度和角度射出。某次发球机发出的网球初速度为，速度方向与水平方向成，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）网球在空中飞行的时间； （2）网球能达到的最大高度； （3）网球抛出的水平距离； 【答案】（1）2s （2）5m （3） 【解析】 【小问1详解】 网球竖直方向做匀变速直线运动，竖直速度为 网球在空中飞行的时间 【小问2详解】 网球能达到的最大高度 【小问3详解】 网球水平方向做匀速运动，则网球抛出的水平距离 15. 第九届亚洲冬季运动会（亚冬会）将于2025年2月7日至2月14日在我国哈尔滨市举行，滑雪比赛项目备受人们关注。某滑雪训练场里的滑道可简化为如图所示，运动员（可视为质点）从四分之一圆弧滑道AB上的A点由静止开始自由下滑，并从圆弧滑道末端上的B点沿切线方向水平飞出，恰好落在倾斜滑道底端上的C点。已知运动员质量，圆弧滑道半径，倾斜滑道水平方向长度，不计一切阻力，g取，求运动员： （1）对B点的压力大小； （2）在C点的速度。 【答案】（1）1800N （2），与水平方向夹角为45° 【解析】 【小问1详解】 运动员从A点下滑至B点，根据动能定理可知 在B点，根据合外力提供向心力可知 联立解得 根据牛顿第三定律可知对B点的压力大小 【小问2详解】 由第一问可知，从B点飞出做平抛运动的初速度为 运动员从B点落到C点这一过程中，水平方向做匀速直线运动，可知运动的时间为 运动员在竖直方向做自由落体运动，可知C点竖直方向速度为 所以落在C点的速度为 解得 速度方向与水平方向夹角 故夹角为45°。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $