内容正文:
河溪中学2025-2026学年度第二学期期中考试
高一级物理科试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题的四个选项中只有一个符合题意,选对的得4分,选错或不选的得0分。
1. 生命不息,运动不止。运动中蕴含着很多物理知识。在篮球比赛中,下列说法正确的是( )
A. 研究篮球运动员的投篮姿势时,可以将他看作质点
B. 用篮球的运动轨迹长度和运动时间,可计算其平均速度大小
C. 地面对篮球的弹力是由于地面发生形变产生的
D. 篮球被抛出后上升过程处于超重状态
2. 下列图中实线为河岸,河水的流动方向用箭头表示,虚线为小船从河岸驶向对岸的实际航线,则其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 赛车加速通过弯道时,运动轨迹为图中的曲线。则赛车通过弯道时所受合力F的方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,正常工作的电风扇扇叶上两质点A、B到转轴O的距离之比为,则( )
A. 质点A、B转动的角速度之比为1:2
B. 质点A、B转动的线速度大小之比为2:1
C. 质点A、B转动的周期之比为1:4
D. 质点A、B转动的向心加速度大小之比为1:2
5. 如图所示,质量为m的物体沿着半径为R的半球形球壳滑到最低点时的速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为,则物体在最低点时的( )
A. 向心加速度为 B. 向心力为
C. 对球壳的压力为 D. 受到的摩擦力为
6. 如图所示,太阳系的八大行星绕太阳公转,下列说法正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 金星比海王星的公转周期大
C. 金星和海王星在近日点的运行速率可能相同
D. 火星与太阳的连线和地球与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
7. 我国发射的天和核心舱距离地面的高度为h,运动周期为T,绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知( )
A. 地球的质量 B. 核心舱的质量
C. 核心舱的向心加速度大小 D. 核心舱的线速度大小
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某人玩飞镖游戏,先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出,两支飞镖插在竖直墙上的状态(侧视图)如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 两支飞镖飞行的时间
B. 两支飞镖插到墙上的速度
C. 两支飞镖投出的初速度
D. 两支飞镖全过程的速度变化量
9. 关于圆周运动的模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱形桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,是一圆锥摆,增大θ角,但保持圆锥摆的高度不变,则圆锥摆的周期不变
C. 如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度ωA<ωB及所受筒壁的支持力大小相等
D. 如图丁,火车转弯超过规定速度行驶时,轮缘对外轨会有挤压作用
10. 火星是我国成功探测的第二个星球,未来我国将发射更多的火星探测器,假设某火星探测器在着陆前绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r,运行周期为T,火星的半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 火星的质量为
B. 火星的第一宇宙速度为
C. 火星表面的重力加速度大小为
D. 如果在火星上离地高处水平抛出一个物体,落地时间约为
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 兴趣小组采用如下实验方案做“探究平抛运动的特点”实验,在黑板正前方适当位置固定好手机,将手机调至频闪照相模式,紧贴着黑板安装好平抛实验仪,然后进行实验;如图甲所示。
(1)本实验中下列器材必需的是________(填正确答案标号)。
A. 秒表 B. 弹簧测力计 C. 刻度尺 D. 天平
(2)下列实验要求说法正确的是________(填正确答案标号)。
A. 小球应选重而小的球
B. 固定斜槽时要确保斜槽末端切线水平
C. 小球每次必须从同一位置由静止释放
D. 尽量减少小球与斜槽间的摩擦
(3)某次实验得到小球运动过程的频闪底片,在底片清洗时设计了沿平行重锤线方向的坐标纸,得到一张清晰照片,如图乙所示。已知照片与实物比例为,照片上坐标格长度,重力加速度取,则
①坐标纸上的点________(填“是”或“不是”)平抛运动的起点。
②手机频闪的频率为________。
③小球做平抛运动的初速度大小________。(结果保留两位有效数字)
12. 如图所示的装置为向心力演示器,可以探究向心力大小与哪些因素有关。匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)本实验明显体现的科学方法为( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)通过本实验可以得到的结论有( )
A. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成反比
C. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
D. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比
(3)在一次实验中,一同学忘记只改变一个变量的要求,而把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为1∶2的塔轮上,实验中匀速转动手柄1时,得到左、右标尺露出的等分格数之比约为2∶1,则左、右两小球做圆周运动的半径之比为________。
四、计算题(本题共3小题,共36分)解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
13. 距地面高度为的小球以的速度被水平抛出,g取。求:
(1)小球在空中的飞行时间t;
(2)小球落地点距抛出点的水平距离x;
(3)落地时小球的速度v的大小和方向。
14. 长度为L=0.5m,一端固定一小球,另一端固定在转动轴O上,小球绕轴在水平面上匀速转动,杆每隔0.1s转过30°,试求:
(1)小球运动的线速度的大小,角速度;
(2)小球运动的向心加速度大小。
15. 如图,一人骑摩托车做特技表演,从水平平台出发,从平台端点C水平飞出,恰好能从固定在竖直面内的圆弧轨道的D点沿切线进入轨道,O为圆心。已知圆弧轨道的半径R=10 m,OD连线与竖直方向间夹角为,人与摩托车整体的质量m=150 kg。人与摩托车整体视为质点,不计空气阻力,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)若人与摩托车整体恰好能运动到最高点B,人与摩托车整体经过B点时的速度大小;
(2)若人与摩托车整体经过最低点A时速度为30 m/s,求摩托车对轨道的压力;
(3)若测得经过D点时对轨道的压力大小,人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小及从C到D的飞行时间。
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河溪中学2025-2026学年度第二学期期中考试
高一级物理科试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题的四个选项中只有一个符合题意,选对的得4分,选错或不选的得0分。
1. 生命不息,运动不止。运动中蕴含着很多物理知识。在篮球比赛中,下列说法正确的是( )
A. 研究篮球运动员的投篮姿势时,可以将他看作质点
B. 用篮球的运动轨迹长度和运动时间,可计算其平均速度大小
C. 地面对篮球的弹力是由于地面发生形变产生的
D. 篮球被抛出后上升过程处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究运动员投篮姿势时,运动员的肢体动作、形状大小对研究问题有影响,不可忽略,不能将其视为质点,故A错误;
B.平均速度大小的计算公式为,其中为位移,篮球运动轨迹长度是路程,路程与时间的比值为平均速率,无法用来计算平均速度大小,故B错误;
C.弹力是施力物体发生弹性形变要恢复原状时对受力物体产生的力,地面对篮球的弹力的施力物体是地面,因此该弹力是地面发生形变产生的,故C正确;
D.篮球被抛出后上升过程只受重力,加速度竖直向下,处于失重状态,故D错误。
故选C。
2. 下列图中实线为河岸,河水的流动方向用箭头表示,虚线为小船从河岸驶向对岸的实际航线,则其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.因存在水流速度,根据平行四边形定则知,合速度的方向不可能与船头方向相同,A错误;
B.当船头始终垂直于河岸时,由于水流速度和船速的合速度的方向偏向下游,因此船的航线不可能垂直于河岸,B错误;
C.船头始终垂直于河岸时,合速度的方向偏向下游,且过河时间最短,C正确;
D.根据平行四边形定则知,静水中船速度的方向与水流速度的合速度的方向会偏向下游,船不可能向上游航行,D错误。
故选C。
3. 赛车加速通过弯道时,运动轨迹为图中的曲线。则赛车通过弯道时所受合力F的方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】赛车做曲线运动,受到的合力指向运动轨迹弯曲的内侧。由于赛车做加速运动,所以合力的方向与赛车的速度方向(曲线上该点的切线方向)的夹角要小于90°。故选C。
4. 如图所示,正常工作的电风扇扇叶上两质点A、B到转轴O的距离之比为,则( )
A. 质点A、B转动的角速度之比为1:2
B. 质点A、B转动的线速度大小之比为2:1
C. 质点A、B转动的周期之比为1:4
D. 质点A、B转动的向心加速度大小之比为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由题意可知,A、B两点做同轴转动,角速度相等,角速度之比为,根据可知质点A、B转动的周期之比为,故AC错误;
B.根据可知质点A、B转动的线速度大小之比为,故B错误;
D.根据可知质点A、B转动的向心加速度大小之比为,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,质量为m的物体沿着半径为R的半球形球壳滑到最低点时的速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为,则物体在最低点时的( )
A. 向心加速度为 B. 向心力为
C. 对球壳的压力为 D. 受到的摩擦力为
【答案】D
【解析】
【详解】A.向心加速度的大小为
故A错误;
B.向心力为
故B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
则物体对球壳的压力为,故C错误;
D.物体所受的摩擦力
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,太阳系的八大行星绕太阳公转,下列说法正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 金星比海王星的公转周期大
C. 金星和海王星在近日点的运行速率可能相同
D. 火星与太阳的连线和地球与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律(轨道定律)可知,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,故A正确;
B.根据开普勒第三定律(周期定律)可知,因为金星比海王星的轨道半长轴小,所以金星比海王星的公转周期小,故B错误;
C.根据开普勒第二定律(面积定律)可知,同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以同一行星在近日点速度更大、远日点速度更小,但金星和海王星是不同行星,从图中可直观看出金星轨道半长轴远小于海王星,根据天体运动规律,轨道半长轴越小,公转线速度越大,因此,金星和海王星在近日点的速率不可能相同,故C错误;
D.开普勒第二定律(面积定律)的适用前提是“同一行星”,即同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,火星和地球是不同行星,不满足“同一行星”的前提,因此它们与太阳连线在相同时间内扫过的面积不相等,故D错误。
故选A。
7. 我国发射的天和核心舱距离地面的高度为h,运动周期为T,绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知( )
A. 地球的质量 B. 核心舱的质量
C. 核心舱的向心加速度大小 D. 核心舱的线速度大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力可得
解得地球质量为,故A正确;
B.核心舱质量在万有引力提供向心力的等式中被约去,无法求解,且选项给出的表达式本身推导错误,故B错误;
C.向心加速度
其中角速度
代入轨道半径得,故C错误;
D.线速度
代入得,故D错误。
故选A。
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某人玩飞镖游戏,先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出,两支飞镖插在竖直墙上的状态(侧视图)如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 两支飞镖飞行的时间
B. 两支飞镖插到墙上的速度
C. 两支飞镖投出的初速度
D. 两支飞镖全过程的速度变化量
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.两支飞镖在空中做平抛运动,根据得
飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度,则飞镖b飞行的时间长,即,故A正确;
BC.两支飞镖的水平位移相等,根据,可知飞镖a的初速度大,即
由得
即飞镖b的竖直方向末速度更大,则两飞镖插到墙上的合速度大小无法比较,故B错误,C正确;
D.两支飞镖的加速度相等,都为g,则速度的变化量,,可得,故D正确。
故选 ACD。
9. 关于圆周运动的模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车通过拱形桥的最高点时处于超重状态
B. 如图乙,是一圆锥摆,增大θ角,但保持圆锥摆的高度不变,则圆锥摆的周期不变
C. 如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度ωA<ωB及所受筒壁的支持力大小相等
D. 如图丁,火车转弯超过规定速度行驶时,轮缘对外轨会有挤压作用
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.汽车通过拱桥的最高点时,合力向下,加速度向下所以处于失重状态,故A错误;
B.对圆锥摆受力分析如图
根据牛顿第二定律得
解得
可知保持圆锥摆的高度不变,则圆锥摆的周期不变,故B正确;
C.对A、B受力分析,根据牛顿第二定律可得,
由于rA>rB,可知ωA<ωB;由于斜面角度不变,所以小球所受筒壁的支持力大小相等,故C正确;
D.火车转弯超过规定速度行驶时,火车所受重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车有离心的趋势,则外轨对火车轮缘会有挤压作用,故D正确。
故选BCD。
10. 火星是我国成功探测的第二个星球,未来我国将发射更多的火星探测器,假设某火星探测器在着陆前绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r,运行周期为T,火星的半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 火星的质量为
B. 火星的第一宇宙速度为
C. 火星表面的重力加速度大小为
D. 如果在火星上离地高处水平抛出一个物体,落地时间约为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律可得
解得火星的质量
A错误;
B.在行星表面,根据牛顿第二定律可得
结合上述结论可知
联立解得火星的第一宇宙速度为
B正确
C.同理,在火星表面,物体受到的万有引力等于物体的重力,即有
联立解得火星表面的重力加速度为
C正确;
D.根据抛体运动的规律
结合上述结论,可得落地时间
D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 兴趣小组采用如下实验方案做“探究平抛运动的特点”实验,在黑板正前方适当位置固定好手机,将手机调至频闪照相模式,紧贴着黑板安装好平抛实验仪,然后进行实验;如图甲所示。
(1)本实验中下列器材必需的是________(填正确答案标号)。
A. 秒表 B. 弹簧测力计 C. 刻度尺 D. 天平
(2)下列实验要求说法正确的是________(填正确答案标号)。
A. 小球应选重而小的球
B. 固定斜槽时要确保斜槽末端切线水平
C. 小球每次必须从同一位置由静止释放
D. 尽量减少小球与斜槽间的摩擦
(3)某次实验得到小球运动过程的频闪底片,在底片清洗时设计了沿平行重锤线方向的坐标纸,得到一张清晰照片,如图乙所示。已知照片与实物比例为,照片上坐标格长度,重力加速度取,则
①坐标纸上的点________(填“是”或“不是”)平抛运动的起点。
②手机频闪的频率为________。
③小球做平抛运动的初速度大小________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)C (2)ABC
(3) ①. 不是 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
A.本实验采用频闪照相模式来探究平抛运动的特点,故不需要秒表来测量时间,故A不符合题意;
BD.本实验不需要测量力和小球质量,故不需要弹簧测力计和天平,故BD不符合题意
C.本实验需要测量小球的水平位移和竖直位移,故需要刻度尺,故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
A.小球应选重而小的球,这样可以减小阻力的影响,故A正确;
B.固定斜槽时要确保斜槽末端切线水平,保证小球做平抛运动,故B正确;
CD.小球每次必须从同一位置由静止释放,保证小球每次运动的初速度相等,小球与斜槽间的摩擦与此无关,故C正确,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
[1]根据乙图,可知各点之间的水平位移相等,根据平抛运动的特点,水平方向做匀速直线运动,可知各点之间的时间间隔是相同的,但是各点之间的竖直位移之比为,若点是平抛运动的起点,竖直方向做初速度为0的匀变速直线运动,根据,可知各点之间的竖直位移之比应为,故点不是平抛运动的起点。
[2]照片与实物比例为,竖直方向,根据逐差公式可得
可得,根据,可得频率为
[3]照片与实物比例为,一个周期内的水平位移为
根据,解得初速度大小
12. 如图所示的装置为向心力演示器,可以探究向心力大小与哪些因素有关。匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)本实验明显体现的科学方法为( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)通过本实验可以得到的结论有( )
A. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成反比
C. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
D. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成正比
(3)在一次实验中,一同学忘记只改变一个变量的要求,而把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为1∶2的塔轮上,实验中匀速转动手柄1时,得到左、右标尺露出的等分格数之比约为2∶1,则左、右两小球做圆周运动的半径之比为________。
【答案】(1)C (2)D
(3)1∶2
【解析】
【小问1详解】
影响向心力的因素有多个,故需要采用控制变量法来探究各因素对向心力的影响。
故选C。
【小问2详解】
AC.根据知,当质量和半径一定时,向心力的大小与角速度的平方成正比,故AC错误;
B.根据知,当半径和角速度一定时,向心力的大小与质量成正比,故B错误;
D.根据知,当质量和角速度一定时,向心力的大小与半径成正比,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
左右塔轮属于皮带传动,线速度大小相等,半径之比为1∶2,可得
则
可得
四、计算题(本题共3小题,共36分)解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
13. 距地面高度为的小球以的速度被水平抛出,g取。求:
(1)小球在空中的飞行时间t;
(2)小球落地点距抛出点的水平距离x;
(3)落地时小球的速度v的大小和方向。
【答案】(1)2s (2)20m
(3),方向斜向下,与水平方向夹角的正切值为2
【解析】
【小问1详解】
小球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据
可得小球在空中的飞行时间
【小问2详解】
根据
解得小球落地点距抛出点的水平距离
【小问3详解】
小球落地的竖直速度为
解得
则落地时小球的速度
解得
设此时速度与水平方向的夹角为,则
即方向斜向下,与水平方向夹角的正切值为2。
14. 长度为L=0.5m,一端固定一小球,另一端固定在转动轴O上,小球绕轴在水平面上匀速转动,杆每隔0.1s转过30°,试求:
(1)小球运动的线速度的大小,角速度;
(2)小球运动的向心加速度大小。
【答案】(1) ,;(2),向心加速度方向沿着半径指向圆心
【解析】
【详解】(1)每隔0.1s转过30°,则可知小球运动的角速度为
根据角速度与线速度的关系得小球运动的线速度的大小为
(2)根据向心加速度公式可知小球运动的向心加速度大小为
小球运动的向心加速度方向沿着半径指向圆心。
15. 如图,一人骑摩托车做特技表演,从水平平台出发,从平台端点C水平飞出,恰好能从固定在竖直面内的圆弧轨道的D点沿切线进入轨道,O为圆心。已知圆弧轨道的半径R=10 m,OD连线与竖直方向间夹角为,人与摩托车整体的质量m=150 kg。人与摩托车整体视为质点,不计空气阻力,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)若人与摩托车整体恰好能运动到最高点B,人与摩托车整体经过B点时的速度大小;
(2)若人与摩托车整体经过最低点A时速度为30 m/s,求摩托车对轨道的压力;
(3)若测得经过D点时对轨道的压力大小,人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小及从C到D的飞行时间。
【答案】(1)
(2)15000N,方向竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
人与摩托车整体恰好能运动到最高点B,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2详解】
在最低点A,人与摩托车整体受重力和轨道的支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,摩托车对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问3详解】
在D点,人与摩托车整体受重力和轨道的支持力,沿半径方向的合力提供向心力。由几何关系可知,重力沿半径向外的分力为。根据牛顿第二定律有
代入数据解得
人与摩托车从C到D做平抛运动,在D点速度方向沿切线方向,由几何关系可知速度方向与水平方向夹角为
水平方向分速度即为C点飞出速度
竖直方向分速度
由
得飞行时间
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