廣東省肇慶市榮源龍高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試卷（含解析）

廣東省肇慶市榮源龍高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題考試時(shí)間：75分鐘 總分：100分一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小4分，共28分）。1．關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和萬(wàn)有引力定律，下列說(shuō)法符合史實(shí)的是（

）A．開(kāi)普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．開(kāi)普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因C．牛頓在開(kāi)普勒總結(jié)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律基礎(chǔ)上通過(guò)推理發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律D．萬(wàn)有引力定律至今還不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2．關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．物體在變力作用下的運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)D．運(yùn)動(dòng)物體的加速度大小、速度大小都變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)3．飛機(jī)水平飛行時(shí)向下投彈，不計(jì)空氣阻力，下列四幅圖中正確表示炮彈加速度方向的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，O1、O2兩輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，兩輪半徑之比r1：r2=2：1，點(diǎn)A在O1輪邊緣上，點(diǎn)B在O2輪邊緣上，則A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為（

）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：45．如圖所示，某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次乒乓球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角，AB兩點(diǎn)豎直高度h＝1m，重力加速度，忽略空氣阻力，則乒乓球在A點(diǎn)反彈時(shí)速度大小為（）A． B．C． D．6．質(zhì)量為25kg的小孩坐在秋千板上，小孩離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，小孩運(yùn)動(dòng)速度的大小是5m/s，她對(duì)秋千板的壓力大小為（）A．250N B．500N C．750N D．1000N7．“嫦娥七號(hào)”探測(cè)器將于2026年前后發(fā)射，準(zhǔn)備在月球南極登陸，登陸月球前假設(shè)探測(cè)器繞月球做周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑可認(rèn)為等于月球半徑。月球繞地球做周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球半徑的倍。引力常量為，則（）A．根據(jù)題中所給信息可求出地球的質(zhì)量 B．根據(jù)題中所給信息可求出月球的質(zhì)量C．周期和滿足 D．地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小，每小題6分，共18分）。8．2023年10月26日，神舟十七號(hào)航天員乘組進(jìn)駐中國(guó)空間站，航天員湯洪波、唐勝杰和江新林承擔(dān)著多項(xiàng)空間實(shí)驗(yàn)任務(wù)。若中國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一名宇航員手拿一個(gè)小球“靜立”在“艙底面”上，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．宇航員不受地球引力的作用B．宇航員處于完全失重狀態(tài)，對(duì)“艙底面”的壓力為零C．若宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速度地釋放小球，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)D．空間站運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度9．關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A．如圖a所示，汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)，車(chē)對(duì)橋面的壓力小于車(chē)的重力B．如圖b所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受重力、彈力和向心力C．如圖c所示，長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為，此時(shí)小球所受的彈力方向向下D．如圖d所示，火車(chē)以某速度經(jīng)過(guò)外軌高于內(nèi)軌的彎道時(shí)，車(chē)輪可能對(duì)內(nèi)外軌均無(wú)側(cè)向壓力10．“套圈圈”是許多人都喜愛(ài)的一種游戲。如圖所示，小孩和大人直立在同一位置。在同一豎直線上不同高度先后水平拋出相同的小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體。假設(shè)小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)，則（）A．小孩拋出的圓環(huán)速度較大 B．兩人拋出的圓環(huán)速度大小相等C．小孩拋出的圓環(huán)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較短 D．大人拋出的圓環(huán)落地速度一定較大三、實(shí)驗(yàn)題（共18分）。11．圖甲是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開(kāi)電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時(shí)落地。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的說(shuō)法，正確的有________。A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末段N端必須水平C．P小球可以從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放D．P小球每次必須從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放(2)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明________。A．兩小球落地速度的大小相同B．P小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)D．P小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與Q小球的運(yùn)動(dòng)相同(3)利用該實(shí)驗(yàn)裝置研究a球平拋運(yùn)動(dòng)的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實(shí)驗(yàn)得到小球運(yùn)動(dòng)軌跡中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖乙所示，圖中O為拋出點(diǎn)，B點(diǎn)在兩坐標(biāo)線交點(diǎn)，坐標(biāo)，，，，，，則a小球從A運(yùn)動(dòng)至B所用的時(shí)間為s，a小球水平飛出時(shí)的初速度大小為m/s（g取10m/s2）。12．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1使長(zhǎng)槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂6的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)研究方法是（填字母代號(hào)）；A．控制變量法B．累積法C．微元法（2）把兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別放在長(zhǎng)槽和短槽內(nèi)，使它們的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，將塔輪上的皮帶分別置于第一層、第二層和第三層，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可以探究（填字母代號(hào)）；A．向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系B．向心力的大小與半徑的關(guān)系C．向心力的大小與角速度的關(guān)系（3）某次實(shí)驗(yàn)中把兩個(gè)大小相同的鋼球和鋁球（鋼球質(zhì)量更大）分別放在長(zhǎng)槽和短槽如圖中所在位置，皮帶所在左、右塔輪的半徑相等，在逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過(guò)程中，觀察左、右標(biāo)尺露出紅白等分標(biāo)記長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)露出的長(zhǎng)度之比會(huì)（選填“變大”、“不變”、“變小”或“無(wú)法確定”）。四、解答題（共36分）。13．地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一個(gè)飛行器在地球與月球之間。當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r(shí)，該飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為多少？14．消防車(chē)的供水系統(tǒng)主要由水泵、輸水管道和水槍組成，如圖所示，某次消防演練時(shí)消防水槍離地高度H=3m，建筑物上的著火點(diǎn)A離地高度h=1.2m，水從水槍槍口中水平射出后，恰好擊中著火點(diǎn)A，此時(shí)水的速度與水平方向的夾角θ=37°。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)水從水槍槍口運(yùn)動(dòng)到著火點(diǎn)A的時(shí)間t；(2)水落到著火點(diǎn)A前瞬間豎直方向速度大小vy；(3)水槍槍口與著火點(diǎn)A的水平距離x。15．如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的小球，用一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的細(xì)繩系住，使其與豎直方向成60°角做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．重力加速度g=10m/s2，求：（1）繩子受到的拉力大小；（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度；（3）小球運(yùn)動(dòng)的周期．參考答案1．C【詳解】ABC．開(kāi)普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因；牛頓在開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了出萬(wàn)有引力定律，AB錯(cuò)誤C正確；D．卡文迪許利用扭秤裝置測(cè)定了引力常量的數(shù)值，也證明了萬(wàn)有引力定律的存在，D錯(cuò)誤。故選C。2．B【詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，則曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，不符合題意；B．變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，例如自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；C．物體在變力作用下的運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，不符合題意；D．運(yùn)動(dòng)物體的加速度大小、速度大小都變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，若非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確，不符合題意。故選B。3．C【詳解】不計(jì)空氣阻力，炮彈投出后做平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，所以加速度為重力加速度，方向豎直向下。故選C。4．B【詳解】A、B兩點(diǎn)是輪子邊緣上的點(diǎn)，靠傳送帶傳動(dòng)，兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωr求解角速度之比為ωA：ωB=r2：r1=1：2故選B。5．B【詳解】由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)小球落到B點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，如圖所示根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式小球垂直于斜面落到B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為根據(jù)平行四邊形定則知，球在A點(diǎn)反彈時(shí)速度為故選B。6．B【詳解】秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)牛頓第三定律，她對(duì)秋千的壓力為500N。故選B。7．D【詳解】A．月球繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，則有解得由于不知道月球的半徑，故不能求出地球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．嫦娥七號(hào)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，則有解得由于不知道月球的半徑，故不能求出月球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．開(kāi)普勒第三定律是相對(duì)于同一個(gè)中心天體的，不同的中心天體該表達(dá)式不正確，故C錯(cuò)誤；D．地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比等于故D正確。故選D。8．BD【詳解】A．宇航員隨空間站一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)臻g站及宇航員的引力提供空間站和宇航員各自隨地球一起做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；B．宇航員處于完全失重狀態(tài)，對(duì)“艙底面”的壓力為零，故B正確；C．由于空間站處于完全失重狀態(tài)空間站內(nèi)的所有物體也都處于完全失重狀態(tài)，其原因是由于萬(wàn)有引力完全充當(dāng)向心力，因此，若宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速度地釋放小球，則小球?qū)⒑陀詈絾T保持相對(duì)靜止，隨宇航員一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度為最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可得當(dāng)物體環(huán)繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，即環(huán)繞半徑近似等于地球半徑時(shí)其速度為第一宇宙速度，而空間站環(huán)繞半徑大于地球半徑，而環(huán)繞半徑越大線速度越小，則可知，空間站運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度，故D正確。故選BD。9．AD【詳解】A．圖a汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力，方向豎直向下，所以支持力小于重力，根據(jù)牛頓第三定律，車(chē)對(duì)橋面的壓力小于車(chē)的重力，故A正確；B．圖b沿固定圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受重力和彈力作用，向心力是二者的合力，故B錯(cuò)誤；C．圖c中輕質(zhì)細(xì)桿一端固定的小球，當(dāng)小球在最高點(diǎn)壓力為零時(shí)，重力提供向心力，有解得當(dāng)速度小于v時(shí)，桿對(duì)小球有支持力，方向豎直向上；當(dāng)速度大于v時(shí)，桿對(duì)小球有拉力，方向豎直向下，故C錯(cuò)誤；D．如圖d，設(shè)外軌與內(nèi)軌所在斜面與水平地面夾角為，車(chē)輪若對(duì)內(nèi)外軌均無(wú)側(cè)向壓力，此時(shí)可得速度為故D正確。故選AD。10．AC【詳解】C．平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，由得可知小孩拋出的圓環(huán)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較短，故C正確；AB．平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由可知小孩拋出的圓環(huán)速度較大，故A正確，B錯(cuò)誤；D．圓環(huán)落地時(shí)，豎直方向的速度可知，大人拋出的圓環(huán)落地時(shí)豎直方向的速度較大。則圓環(huán)落地的速度無(wú)法判斷大人還是小孩拋出的圓環(huán)落地速度較大，故D錯(cuò)誤。故選AC。11．(1)BC(2)D(3)0.12【詳解】（1）A．本實(shí)驗(yàn)只要求保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道是否光滑不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。故A錯(cuò)誤；B．斜槽軌道末段N端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度水平，故B正確；CD．實(shí)驗(yàn)不用保證每次小球的初速度大小相等，P小球每次可以從斜槽上不同的位置無(wú)初速度釋放，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）A．兩球同時(shí)落地且下落高度相同，根據(jù)可知兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，P做平拋運(yùn)動(dòng)，Q做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)豎直分速度相等，但是平拋運(yùn)動(dòng)有水平分速度，則落地時(shí)速度不相等，故A錯(cuò)誤；B．本實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明P小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．兩球同時(shí)落地，可知P小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與Q小球相同，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（3）[1]小球P在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速直線運(yùn)功，在豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)功的推論可得解得a小球從A運(yùn)動(dòng)至B所用的時(shí)間為[2]a小球水平飛出時(shí)的初速度大小為12．AC不變【詳解】（1）[1]在研究向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，需要分別保持質(zhì)量m、角速度和半徑r中的兩個(gè)量不變，研究向心力F與另一個(gè)量的關(guān)系，所以該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)研究方法是控制變量法。故選A。（2）[2]兩個(gè)小球質(zhì)量相同，它們的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，將塔輪上的皮帶分別置于第一層、第二層和第三層，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，從而改變小球的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，這可以探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。故選C。（3）[3]鋼球質(zhì)量大于鋁球質(zhì)量，分別放在如圖中所在位置，則圓周運(yùn)動(dòng)半徑相同，皮帶所在左、右塔輪的半徑相等，則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，由向心力公式可知，露出的長(zhǎng)度之比為所以逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過(guò)程中，即角速度增大時(shí)，露出的長(zhǎng)度之比不變。13．【詳解】設(shè)