精品解析：陕西咸阳彩虹中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年高一级期中考试 物 理 试 题 （时间∶75分钟　满分∶100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于曲线运动，有下列说法正确的是 ①曲线运动一定是变速运动，②曲线运动一定是匀速运动 ③在平衡力作用下，物体可以做曲线运动④在恒力作用下，物体可以做曲线运动 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 2. 河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间（　　） A. 140s B. 105s C. 84s D. 60s 3. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A向上的运动情况是（　　） A. 加速 B. 减速 C. 匀速 D. 先加速后减速 4. 物体以v0＝10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g＝10m/s2，经过时间t物体垂直撞在倾角θ＝的斜面上，则这段时间t等于（　　） A. s B. s C. s D. 2s 5. 已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，则可判定（　　） A. 金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 B. 金星运动的速度小于地球运动的速度 C. 金星的向心加速度大于地球的向心加速度 D. 金星的质量大于地球的质量 6. 如图所示，用长为的细绳拴着质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A. 小球在最高点时所受向心力一定为重力 B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是 D. 小球在圆周最低点时拉力可能等于重力 7. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，若不考虑摩托车与侧壁之间的摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大 D. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 8. 下列关于人造地球卫星与宇宙飞船的说法中，正确的是（　　） A. 如果知道地球公转的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量 B. 如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量 C. 两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期都一定是相同的 D. 原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要使一卫星追上前一卫星并实现对接，只要将后者的速率增大一些即可 9. 三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三颗卫星，正确的是（　　） A. 运行线速度关系为 B. 运行周期关系为 C. 向心力大小关系为 D. 半径与周期关系为 10. 当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的倍，如果要使汽车在行驶到该桥顶时不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（ ） A. 15m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s 二、实验题：（12分，每空3分） 11. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_________。 （a）通过调节使斜槽的末端保持水平 （b）每次释放小球的位置必须不同 （c）每次必须由静止释放小球 （d）记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降 （e）小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （2）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（） ①频闪照相相邻闪光的时间间隔_______； ②小球水平抛出的初速度_________； ③小球经过B点时其竖直分速度大小为________，B点的速度为___ 三、计算题（共4个题 共48分） 12. 平抛一物体，当抛出2s后，它的速度与水平方向成角，落地时速度方向与水平方向成角，求： (1)初速度； (2)落地速度； (3)开始抛出时距地面的高度； (4)水平射程。（g＝10m/s2） 13. 在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道，轨道两端连线即直径在竖直方向，轨道半径为，一个质量为的小球以一定的初速度滚上轨道（取）求： （1）小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少？ （2）小球在最高点速率时，小球对轨道的压力是多少？ （3）小球以的速率从最高点离开轨道，则小球落地点距最高点的水平距离是多少？ 14. “神舟”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求： （1）地球的密度； （2）“神舟”六号飞船轨道距离地面的高度。 15. 如图，A是地球同步卫星，另一卫星B的圆轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为，O为地球中心。 （1）求卫星B的运行周期。 （2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两星相距最近（O、B、A在同一直线上），求经过多长时间，他们还能相距最近。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一级期中考试 物 理 试 题 （时间∶75分钟　满分∶100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 关于曲线运动，有下列说法正确的是 ①曲线运动一定是变速运动，②曲线运动一定是匀速运动 ③在平衡力作用下，物体可以做曲线运动④在恒力作用下，物体可以做曲线运动 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】曲线运动的速度的方向一定在变，所以曲线运动一定是变速运动，①正确②错误； 在平衡力的作用下，物体处于静止或者匀速直线运动状态，③错误； 在恒力作用下，物体可以做曲线运动，例如平抛运动过程中只受重力作用，是恒力作用，④正确。 故选B。 【名师点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，做曲线运动的物体的速度大小可能恒定不变，但是速度方向一定发生变化 2. 河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间（　　） A. 140s B. 105s C. 84s D. 60s 【答案】B 【解析】 【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，则 故选B。 3. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A向上的运动情况是（　　） A. 加速 B. 减速 C. 匀速 D. 先加速后减速 【答案】A 【解析】 【详解】小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度 小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升 故选A。 4. 物体以v0＝10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g＝10m/s2，经过时间t物体垂直撞在倾角θ＝的斜面上，则这段时间t等于（　　） A. s B. s C. s D. 2s 【答案】C 【解析】 【详解】将物体的速度分解为水平方向和竖直方向，水平分速度不变，等于10m/s，根据平行四边形定则得，竖直分速度 根据vy=gt得 故选C。 5. 已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，则可判定（　　） A. 金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 B. 金星运动的速度小于地球运动的速度 C. 金星的向心加速度大于地球的向心加速度 D. 金星的质量大于地球的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球和金星公转的中心天体都是太阳，根据开普勒第三定律，周期越小，轨道半径越小。金星周期小于地球，因此金星轨道半径较小，离太阳更近，故A错误； B．行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力 可得，越小越大，由于，故，故B错误； C．由可得，越小越大，由于，故，故C正确； D．行星公转问题核心公式，公式中行星质量已约去，无法通过公转参数比较两行星质量大小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，用长为的细绳拴着质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A. 小球在最高点时所受向心力一定为重力 B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是 D. 小球在圆周最低点时拉力可能等于重力 【答案】C 【解析】 【详解】小球在最高点受重力和绳的拉力，二者合力提供向心力，即 解得 ，故，当时，，重力刚好提供向心力，这是能完成圆周运动的最小速度。 A．若，则，向心力为重力与拉力之和，不仅仅是重力，故A错误； B．当时，，拉力恰为零，此时为圆周运动的临界情况，故B错误； C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则对应最高点绳拉力为零的临界状态，此时重力提供向心力，故C正确； D．最低点受力情况，拉力向上，重力向下，合力提供向上的向心力，即 可得 最低点速度，故，拉力始终大于重力，不可能等于重力，故D错误。 故选C。 7. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，若不考虑摩托车与侧壁之间的摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大 D. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力和支持力的合力，如图， 侧壁对摩托车的支持力 不变，则摩托车对侧壁的压力不变，摩托车做圆周运动的向心力 可知向心力不随h变化而变化，故AD错误； B．根据 可知，h越高，r越大，则v越大，故B正确； C．根据 可知，h越高，r越大，则T越大，故C正确。 故选BC。 8. 下列关于人造地球卫星与宇宙飞船的说法中，正确的是（　　） A. 如果知道地球公转的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量 B. 如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量 C. 两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期都一定是相同的 D. 原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要使一卫星追上前一卫星并实现对接，只要将后者的速率增大一些即可 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．地球绕太阳公转，万有引力提供向心力，周期 已知轨道半径和周期联立解得，故可解得太阳质量，而非地球质量。 同理，可解得，故A错误，B正确； C．人造地球卫星在运行时，万有引力提供向心力，由得，因此绕行速率由轨道半径唯一决定。两颗人造地球卫星绕行速率相等，因此轨道半径相等，周期也相等，故C正确； D．同一轨道上速率由确定，无法仅靠增大速率完成追及。若后卫星加速，其将进入更高轨道，由知，周期会变大，导致落后于前卫星。正确做法是后卫星先减速降至更低轨道，使周期变小，向前接近后再加速回到原轨道对接，故D错误。 故选BC。 9. 三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三颗卫星，正确的是（　　） A. 运行线速度关系为 B. 运行周期关系为 C. 向心力大小关系为 D. 半径与周期关系为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．三颗卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力可得 故，半径越大速度越小，由图，故，故A正确； B．由联立可得 故，半径越大周期越大，，故，故B错误； C．向心力，有，，故，，、由于缺少具体数值，无法精确得出，故C错误； D．所有绕地球做圆周运动的卫星，满足开普勒第三定律，其中为常数，故，故D正确。 故选AD。 10. 当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的倍，如果要使汽车在行驶到该桥顶时不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（ ） A. 15m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s 【答案】B 【解析】 【详解】汽车在拱桥顶点做圆周运动，设桥面半径为 。当速度 时，桥对车的支持力大小为，由牛顿第二定律得 代入数据得 所以 要使汽车到达桥顶时不受摩擦力作用，则桥面对汽车的支持力为零，此时重力全部提供向心力，由牛顿第二定律得 所以 故选B。 二、实验题：（12分，每空3分） 11. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_________。 （a）通过调节使斜槽的末端保持水平 （b）每次释放小球的位置必须不同 （c）每次必须由静止释放小球 （d）记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降 （e）小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （2）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（） ①频闪照相相邻闪光的时间间隔_______； ②小球水平抛出的初速度_________； ③小球经过B点时其竖直分速度大小为________，B点的速度为___ 【答案】（1）ace （2） ①. ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 （a）为了确保小球离开斜槽时的初速度沿水平方向，需要调节斜槽末端水平，这是物体做平抛运动的前提条件，故a正确； （b）描绘一条确定的平抛轨迹，需要保证小球每次抛出的初速度大小相同。因此，每次释放小球的位置必须相同，故b错误； （c）为了保证小球到达斜槽末端时具有相同的速率，需要小球每次从同一位置由静止释放，从而获得相同的初速度，故c正确； （d）描点法是通过在小球运动轨迹上选取若干点来描绘曲线，这些点的竖直间距并不需要严格等距，可以任意选取，故d错误； （e）小球在空中运动时，若与纸面接触会产生摩擦，从而改变其运动轨迹，导致实验误差。因此，必须避免小球与白纸接触，故e正确； （f）平抛运动的轨迹是一条平滑的抛物线，取下纸后，应用平滑曲线连接各点，不能用直尺连成折线，故f错误。 故选ace。 【小问2详解】 [1]方格边长，由图可知A、B、C水平间隔相等，，故相邻闪光时间间隔相等。 竖直方向、 由匀变速运动规律，故 解得 [2]水平方向匀速，初速度 [3]B点竖直分速度等于竖直方向的平均速度，即 [4]B点合速度 三、计算题（共4个题 共48分） 12. 平抛一物体，当抛出2s后，它的速度与水平方向成角，落地时速度方向与水平方向成角，求： (1)初速度； (2)落地速度； (3)开始抛出时距地面的高度； (4)水平射程。（g＝10m/s2） 【答案】(1)20m/s(2)40m/s(3)60m(4) 【解析】 【详解】(1)2s后竖直方向上的分速度 因为 则 (2)落地时速度方向与水平成角，则有 (3)落地时竖直方向的分速度 根据得 (4)平抛运动的时间 水平射程为 13. 在竖直平面内有一个光滑的半圆轨道，轨道两端连线即直径在竖直方向，轨道半径为，一个质量为的小球以一定的初速度滚上轨道（取）求： （1）小球在最高点不脱离轨道的最小速率是多少？ （2）小球在最高点速率时，小球对轨道的压力是多少？ （3）小球以的速率从最高点离开轨道，则小球落地点距最高点的水平距离是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 最高点处，小球受重力和轨道向下的弹力，合力提供向心力，即 不脱离的临界条件为，此时仅重力提供向心力，即 解得 【小问2详解】 由可得 代入数据解得，方向竖直向下。 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小也为，方向竖直向上。 【小问3详解】 小球从最高点离开轨道后做平抛运动。最高点速度水平，轨道直径竖直，且通常轨道下端与地面接触，故最高点离地高度为直径 由竖直方向自由落体可得 水平方向匀速运动 14. “神舟”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求： （1）地球的密度； （2）“神舟”六号飞船轨道距离地面的高度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)在地球表面有：，地球的体积为： 故地球的密度为 (2)设地球的质量为 M，飞船的质量为m ，飞船距地面高为h 万有引力充当向心力： 在地球表面附近： 联立可解： 15. 如图，A是地球同步卫星，另一卫星B的圆轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为，O为地球中心。 （1）求卫星B的运行周期。 （2）如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两星相距最近（O、B、A在同一直线上），求经过多长时间，他们还能相距最近。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 卫星B绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，周期 联立解得 在地球表面物体满足 变形有 代入解得 【小问2详解】 两卫星绕行方向相同，B的角速度，A是地球同步卫星，周期等于地球自转时间，则 由图A轨道高于B轨道，由，联立可得，故，即B比A转得快。 从第一次相距最近到二者再次相距最近时，B需比A多转整数圈，即， 代入解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $