精品解析：上海市新场中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

上海市新场中学2024学年第二学期期中考试 高一物理 试卷 我们生存的宇宙 我们生活在宇宙中的地球上，牛顿在前人的基础上总结出了万有引力定律，将地面上物体运动的规律与天体运动的规律统一了起来。 这为人类探索宇宙奠定了基础。 1. 已知地球表面重力加速度，万有引力恒量，地球半径为 ，忽略地球自转，求地球的质量M=_________。 2. 假设发射两颗探月卫星A 和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km 和100km。若环月运行均可视为匀速圆周运动， （1）在卫星逐渐远离地球的过程中，其向心加速度_________ A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 （2）卫星在这两个轨道上的运行速度_________ A.B 向心加速度比A 小 B.B 线速度比A 小 C.B 向心力比A 小 D.B 角速度比A 大 3. 已知火星表面重力加速度，火星半径为 ，则火星的第一宇宙速度为_______。 4. 科学家对银河系中某一恒星进行了观测。从1994年起，用“”标记出10年间每一年的位置，如图所示，则： （1）该恒星的运动轨道可视为_________ A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 （2）该恒星在哪个位置绕行速度最快_________ A. 1994年 B.2000年 C.2002年 D.2004年 （3）该恒星绕黑洞运行的周期约为_________ A. 8年 B. 10年 C. 16年 D. 32年 5. 卫星的圆周运动是__________（选填A.匀变速. B.非匀变速）曲线运动。 【答案】1. 2. ①. A ②. D 3. 4. ①. A ②. C ③. C 5. B 【解析】 【1题详解】 忽略地球自转，地球表面物体的重力等于万有引力，则有 解得 【2题详解】 （1）[1]根据万有引力提供向心力有 解得 在卫星逐渐远离地球的过程中，其向心加速度逐渐减小。 故选A。 （2）[2] A．根据万有引力提供向心力有 解得 由图可知B的轨道半径小，则，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 解得 由图可知B的轨道半径小，则，故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 两卫星质量大小未知，无法比较向心力大小，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 由图可知B的轨道半径小，则，故D正确。 故选D。 【3题详解】 火星的第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，此时重力提供向心力，有 解得 【4题详解】 （1）[1]恒星绕黑洞运动，受到万有引力提供向心力，符合开普勒第一定律，即轨迹可视为椭圆。 故选A。 （2）[2]根据开普勒第二定律可知，恒星在“近地点”速度最大，即2002年时速度最大。 故选C。 （3）[3] “近地点”到“远地点”的时间间隔为2002年-1994年=8年 则周期为 故选C。 【5题详解】 卫星做圆周运动，其万有引力方向不断改变，其运动是非匀变速运动，故填B。 生活中的曲线运动 如果物体的运动轨迹是圆周，我们就说物体在做圆周运动，生活中有很多这种现象，比如旋转飞椅，洗衣机脱水，皮带传动，汽车过桥等。 6. 一小球从a点运动到d点的轨迹如图所示，速度方向表示正确的位置是（　　） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 7. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中 （1）同学若想探究向心力与角速度的关系，应该保持质量和_________不变； （2）为了得到向心力与角速度的关系应作________（选填A. B.） （3）实验中用到的物理方法是________（选填A.理想实验法 B.控制变量法） 8. 如图所示，照片中视为质点的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，运动轨道半径R为50m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.2倍，g取10m/s2。 （1）则运动的汽车________。 A.所受的合力可能为零 B.只受重力和地面的支持力作用 C.所需的向心力由地面给汽车的静摩擦力提供 （2）最大速度不能超过________m/s。 9. 如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则 A、C两点的角速度大小之比为________；A、B两点的线速度大小之比为________。 10. 如图所示，质量为25kg的小孩坐在质量约为5kg的蹬板上荡秋千，悬挂蹬板的两根绳长均为2.5m。当该小孩荡到秋千支架横梁的正下方时，速度大小为5m/s。g取10m/s2。则： （1）秋千对人的支持力为________N。 （2）此时人处于________。（选填A.超重 B.失重状态 C.平衡状态） （3）若专业的杂技运动员，可以站在秋千上，通过身体的起伏来使得秋千旋转360°，则为了完成这一特技，做好选择________来完成。（选填A.铁杆秋千B.铁链秋千C.都可以） 11. 火车转弯时的转弯半径为R，弯道的倾斜角度为θ。 （1）计算火车转弯时的速度v0为________时，才不会对内、外轨道产生挤压。 （2）若火车速度小于v0，________对火车轮缘有侧向弹力；②若火车速度大于v0，________对火车轮缘有侧向弹力。（两空均选填“A.内轨”或者“B.外轨”） 【答案】6. B 7. ①. 半径 ②. A ③. B 8. ①. C ②. 10 9. ①. 1:2 ②. 1:1 10. ①. 500 ②. A ③. A 11. ①. ②. A ③. B 【解析】 【6题详解】 曲线运动的速度方向沿轨迹在该点的切线方向，图中只有b点的速度方向沿切线。 故选B。 【7题详解】 （1） [1] 探究向心力多因素关系用控制变量法，根据向心力公式可知，探究向心力与角速度关系时，需要保持质量和转动半径不变； （2）[2]根据向心力公式，F与成正比，作图像为直线，方便得到规律，故填A。 （3）[3] 探究向心力多因素关系用控制变量法，故填B。 【8题详解】 （1）[1]汽车做匀速圆周运动，合力提供向心力，不可能为零；水平路面上重力与支持力平衡，向心力由静摩擦力提供。 故选C。 （2）[2]最大静摩擦力提供向心力时，速度最大，则有 解得 【9题详解】 [1][2] 皮带不打滑时，皮带连接的甲、乙两轮边缘线速度大小相等，因此，故A、B线速度之比 乙、丙同轴转动，角速度相等，设乙半径，则 由得 即 得 【10题详解】 （1）[1] 最低点对小孩由牛顿第二定律有 解得 （2）[2]最低点加速度向上，因此人处于超重状态，故填A。 （3）[3]完成360°旋转时，若通过最高点速度较小，需要悬挂物提供背离圆心的支持力。铁链只能提供拉力，铁杆是刚性杆，既能提供拉力也能提供支持力，因此选择铁杆秋千，故填A。 【11题详解】 （1）[1]不对轨道产生挤压时，重力与支持力的合力提供向心力，则有 解得 （2）[2]若速度小于，所需向心力更小，重力和支持力的合力大于所需向心力，内轨会对轮缘产生侧向弹力，故填A； [3]若速度大于，所需向心力更大，重力和支持力的合力不足，外轨会对轮缘产生侧向弹力，故填B。 投放物资 我国南方地区遭遇多轮暴雨袭击，抗洪救灾的战士们利用直升机参与救援物资的运送。 12. 如图所示，是探究平抛运动特点的实验装置。 （1）水平飞出的物资可视作平抛运动，平抛运动是__________（填A. “匀变速” B.“非匀变速”）曲线运动。 （2）如图甲，用小锤打击弹性金属片，A 球沿水平方向抛出，同时B 球由静止开始下落。可观察到两小球____________落地。（选填A.同时 B.不同时）改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验。若增加小锤击打的力度，则A 球在空中运动的时间将_______（选填A.不变.B.增加 C.减少）。 （3）实验说明在竖直方向上小球做____________运动。我们也知道其在水平方向做____________运动。（选填A.自由落体或B.匀速直线） 13. 已知无人机在距离地面某高度以5m/s的速度沿水平方向匀速飞行并进行物资投送，投出的物资恰好落在了正前方距离投放位置水平距离50m的地方。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）计算物资抛出时距投放位置的高度H=_____m。 （2）计算物资到达投放位置时的速度大小为_____m/s。 （3）一位战士在飞机上以相同的速度依次水平抛出了3个物资，这些物资的情况为______。 14. 无人机在投放物资时沿弯曲轨迹做曲线运动，在途经ABCD 位置时的速度v 和所受合力F 的大小。方向如图所示，其中可能正确的是（　　） A. A、C B. B、D C. A、B D. C、D 【答案】12. ①. A ②. A ③. A ④. A ⑤. B 13. ①. 500 ②. 100.1 ③. B 14. B 【解析】 【12题详解】 （1）[1]平抛运动只受重力，加速度恒为重力加速度g，加速度不变，因此是匀变速曲线运动， 故填A； （2）[2][3]本实验中，A球平抛的竖直分运动与B球自由落体运动规律相同，初始高度相同，因此两球同时落地，故填A； 平抛运动时间仅由竖直下落高度决定，增大打击力度只增大A的水平初速度，高度不变则运动时间不变，故填A。 （3）[4][5]实验验证：平抛运动竖直方向为自由落体运动，水平方向为匀速直线运动，故依次填A、B。 【13题详解】 （1）[1] 水平方向做匀速直线运动，则有 竖直方向有 （2）[2]落地竖直速度为 落地速度为 （3）[3]飞机匀速飞行，物资水平方向和飞机速度相同，因此所有物资都在飞机正下方；越先抛出的物资下落时间越长，相邻物资竖直间距越大，因此从上到下间距逐渐增大。 故选B。 【14题详解】 曲线运动中，速度沿轨迹切线，合力指向轨迹凹侧： ACD．A点合力为0，不符合做曲线运动要求；C点轨迹向下弯，凹侧向下，而其合力向上指向凸侧，不符合做曲线运动要求；D点的速度方向没有沿轨迹切线方向。故ACD错误； B．B点速度沿切线方向，合力指向轨迹凹侧（轨迹向上弯，凹侧在上），故B正确。 故选B。 哈雷彗星 7世纪，天文学家哈雷观察到一颗彗星绕太阳运行的轨道如图所示 15. 在彗星飞临图示地球阶段，彗星的速度变化情况是_________。（选填A.减小 B.增大） 16. 关于物理史实的说法，不正确的是（　　） A. 先有扭秤实验，后有万有引力定律 B. 先有万有引力定律，后有北斗导航系统 C. 先有开普勒三定律，后有牛顿三定律 17. 下列关于万有引力的说法正确的是（　　） A. 万有引力只存在于天体之间，地球上的物体之间不存在万有引力 B. 当两物体间的距离r趋于零时万有引力趋于无限大 C. 两物体之间的万有引力大小总是相等的，与两物体质量是否相等无关 D. 两物体之间的万有引力总是大小相等，方向相反的一对平衡力 【答案】15. B 16. A 17. C 【解析】 【15题详解】 根据动能定理可知，彗星向太阳靠近的过程中，太阳对彗星的万有引力做正功，彗星动能增加，速度增大，故填B。 【16题详解】 A．物理史实顺序：牛顿先提出万有引力定律，之后卡文迪许才通过扭秤实验测出引力常量，故A错误； B．万有引力定律提出于17世纪，北斗导航是现代航天工程，顺序正确，故B正确； C．开普勒三定律提出早于牛顿的力学三定律，顺序正确，故C正确。 本题选不正确的，故选A。 【17题详解】 A．万有引力存在于任意两个有质量的物体之间，并非只存在于天体之间，故A错误； B．万有引力公式仅适用于质点模型，当r趋于零时，物体不能再看作质点，公式不成立，故B错误； C．两个物体间的万有引力是一对相互作用力，大小始终相等，与物体质量是否相等无关，故C正确； D．万有引力是两个物体间的相互作用力，分别作用在两个物体上，是相互作用力，故D错误。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市新场中学2024学年第二学期期中考试 高一物理 试卷 我们生存的宇宙 我们生活在宇宙中的地球上，牛顿在前人的基础上总结出了万有引力定律，将地面上物体运动的规律与天体运动的规律统一了起来。 这为人类探索宇宙奠定了基础。 1. 已知地球表面重力加速度，万有引力恒量，地球半径为 ，忽略地球自转，求地球的质量M=_________。 2. 假设发射两颗探月卫星A 和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km 和100km。若环月运行均可视为匀速圆周运动， （1）在卫星逐渐远离地球的过程中，其向心加速度_________ A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 （2）卫星在这两个轨道上的运行速度_________ A.B 向心加速度比A 小 B.B 线速度比A 小 C.B 向心力比A 小 D.B 角速度比A 大 3. 已知火星表面重力加速度，火星半径为 ，则火星的第一宇宙速度为_______。 4. 科学家对银河系中某一恒星进行了观测。从1994年起，用“”标记出10年间每一年的位置，如图所示，则： （1）该恒星的运动轨道可视为_________ A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 （2）该恒星在哪个位置绕行速度最快_________ A. 1994年 B.2000年 C.2002年 D.2004年 （3）该恒星绕黑洞运行的周期约为_________ A. 8年 B. 10年 C. 16年 D. 32年 5. 卫星的圆周运动是__________（选填A.匀变速. B.非匀变速）曲线运动。 生活中的曲线运动 如果物体的运动轨迹是圆周，我们就说物体在做圆周运动，生活中有很多这种现象，比如旋转飞椅，洗衣机脱水，皮带传动，汽车过桥等。 6. 一小球从a点运动到d点的轨迹如图所示，速度方向表示正确的位置是（　　） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 7. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中 （1）同学若想探究向心力与角速度的关系，应该保持质量和_________不变； （2）为了得到向心力与角速度的关系应作________（选填A. B.） （3）实验中用到的物理方法是________（选填A.理想实验法 B.控制变量法） 8. 如图所示，照片中视为质点的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，运动轨道半径R为50m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.2倍，g取10m/s2。 （1）则运动的汽车________。 A.所受的合力可能为零 B.只受重力和地面的支持力作用 C.所需的向心力由地面给汽车的静摩擦力提供 （2）最大速度不能超过________m/s。 9. 如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则 A、C两点的角速度大小之比为________；A、B两点的线速度大小之比为________。 10. 如图所示，质量为25kg的小孩坐在质量约为5kg的蹬板上荡秋千，悬挂蹬板的两根绳长均为2.5m。当该小孩荡到秋千支架横梁的正下方时，速度大小为5m/s。g取10m/s2。则： （1）秋千对人的支持力为________N。 （2）此时人处于________。（选填A.超重 B.失重状态 C.平衡状态） （3）若专业的杂技运动员，可以站在秋千上，通过身体的起伏来使得秋千旋转360°，则为了完成这一特技，做好选择________来完成。（选填A.铁杆秋千B.铁链秋千C.都可以） 11. 火车转弯时的转弯半径为R，弯道的倾斜角度为θ。 （1）计算火车转弯时的速度v0为________时，才不会对内、外轨道产生挤压。 （2）若火车速度小于v0，________对火车轮缘有侧向弹力；②若火车速度大于v0，________对火车轮缘有侧向弹力。（两空均选填“A.内轨”或者“B.外轨”） 投放物资 我国南方地区遭遇多轮暴雨袭击，抗洪救灾的战士们利用直升机参与救援物资的运送。 12. 如图所示，是探究平抛运动特点的实验装置。 （1）水平飞出的物资可视作平抛运动，平抛运动是__________（填A. “匀变速” B.“非匀变速”）曲线运动。 （2）如图甲，用小锤打击弹性金属片，A 球沿水平方向抛出，同时B 球由静止开始下落。可观察到两小球____________落地。（选填A.同时 B.不同时）改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验。若增加小锤击打的力度，则A 球在空中运动的时间将_______（选填A.不变.B.增加 C.减少）。 （3）实验说明在竖直方向上小球做____________运动。我们也知道其在水平方向做____________运动。（选填A.自由落体或B.匀速直线） 13. 已知无人机在距离地面某高度以5m/s的速度沿水平方向匀速飞行并进行物资投送，投出的物资恰好落在了正前方距离投放位置水平距离50m的地方。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）计算物资抛出时距投放位置的高度H=_____m。 （2）计算物资到达投放位置时的速度大小为_____m/s。 （3）一位战士在飞机上以相同的速度依次水平抛出了3个物资，这些物资的情况为______。 14. 无人机在投放物资时沿弯曲轨迹做曲线运动，在途经ABCD 位置时的速度v 和所受合力F 的大小。方向如图所示，其中可能正确的是（　　） A. A、C B. B、D C. A、B D. C、D 哈雷彗星 7世纪，天文学家哈雷观察到一颗彗星绕太阳运行的轨道如图所示 15. 在彗星飞临图示地球阶段，彗星的速度变化情况是_________。（选填A.减小 B.增大） 16. 关于物理史实的说法，不正确的是（　　） A. 先有扭秤实验，后有万有引力定律 B. 先有万有引力定律，后有北斗导航系统 C. 先有开普勒三定律，后有牛顿三定律 17. 下列关于万有引力的说法正确的是（　　） A. 万有引力只存在于天体之间，地球上的物体之间不存在万有引力 B. 当两物体间的距离r趋于零时万有引力趋于无限大 C. 两物体之间的万有引力大小总是相等的，与两物体质量是否相等无关 D. 两物体之间的万有引力总是大小相等，方向相反的一对平衡力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $