第=page99頁，共=sectionpages1010頁河南省南陽市六校2024-2025學年高一（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.陀螺是我國民間的娛樂工具之一。如圖所示，陀螺繞過O點的豎直軸轉動，P和Q為陀螺上的兩點，且P點比Q點距離軸遠一些。下列說法正確的是(

)A.P點比Q點的角速度大

B.P點比Q點的周期小

C.P點比Q點的線速度大

D.P點比Q點的向心加速度小2.如圖所示，P、Q為一平行河岸上正對著的兩點。小船從P點開始渡河，渡河過程中小船始終保持船頭與河岸垂直，小船在垂直河岸方向做初速度為0的勻加速運動。河水各處流速大小均相等，下列說法正確的是(

)A.小船一定做曲線運動 B.小船可能到達對岸Q點

C.小船在渡河過程中速度可能先增大后減小 D.若河水流速增大，小船過河時間變短3.如圖所示，剛性細桿兩端分別連接有小圓環P和帶孔小球Q，桿可繞P、Q自由轉動。小圓環P穿在直桿ab上，Q穿在大圓環上，大圓環圓心為O。在外力作用下小球Q在大圓環上以角速度ω做勻速圓周運動，P沿直桿ab運動。某時刻PQ、QO與直桿ab的夾角分別為α和β，且PQ⊥OQ，下列判斷正確的是(

)A.此時P與Q的速度大小之比為cosα B.此時P與Q的速度大小之比為tanα

C.此時Q所受的合力可能沿桿方向 D.當細桿與ab重合時，P的速度為04.如圖所示，靶子豎直固定，完全相同的三支飛鏢a、b、c(均可視為質點)從同一位置拋出，它們初速度大小相等，b的初速度方向水平，a、c的初速度方向與水平面的夾角均為θ，三支飛鏢最終都扎在靶子上，忽略空氣阻力。關于這三支飛鏢，下列判斷正確的是(

)A.a和c同時扎在靶子上

B.c比a先扎在靶子上

C.b可能最后扎在靶子上

D.a和c扎在靶子上的速度大小相等5.截至2024年，我國在軌運行衛星數量超過900顆，有35顆北斗衛星、184顆科學衛星、172顆通信衛星和138顆遙感衛星，我國的航天技術實力和綜合國力不斷提升。已知地球表面重力加速度g取9.8m/s2，地球視為勻質球體，半徑R=6400km，衛星均繞地球做勻速圓周運動，下列判斷正確的是(

)A.在軌運行衛星做圓周運動的圓心可能不是地心

B.某地球衛星的運行周期可能為半天

C.地球同步衛星和在地球表面附近運行的衛星周期相同

D.衛星的運行速度可能大于第一宇宙速度6.如圖所示，課間活動時某同學在繩子的一端拴一塊橡皮P(可視為質點)，另一端攥在手中，將手舉過頭頂，使橡皮P在水平面內做勻速圓周運動。手與橡皮間的距離為L，不計繩子的質量和長度變化，下列判斷正確的是(

)A.增大L，繩子拉力一定增大

B.增大L，繩子拉力一定減小

C.保持L不變，使橡皮P轉動的角速度增大，則橡皮的位置升高

D.P轉動角速度增大到某個值時，繩子可以水平7.如圖所示，某跳臺滑雪運動員從跳臺P處沿水平方向飛出，在直斜坡的Q處著陸，P、Q間距離L=48m。斜坡與水平方向的夾角為θ=37°，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列判斷正確的是(

)A.運動員在P處的初速度大小為12m/s

B.運動員在空中飛行的時間為2s

C.運動員在空中離坡面的最大距離為5.76m

D.運動員落在Q點時速度與水平面的夾角為74°二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.2025年2月22日，我國在西昌衛星發射中心使用長征三號乙運載火箭，成功將中星10R衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。中星10R衛星發射后先在近地圓軌道1上做勻速圓周運動，經過兩次變軌后在圓軌道3上做勻速圓周運動，衛星質量不變。關于中星10R衛星，下列說法正確的是(

)A.在軌道1上比在軌道3上受到的萬有引力大

B.在軌道1上經過Q點的速度大于在橢圓軌道2上經過Q點的速度

C.在橢圓軌道2上Q點的速度小于P點的速度

D.在軌道3上運行時P點的加速度和在橢圓軌道2上運行時P點的加速度相同9.如圖所示，內壁光滑的細圓管軌道豎直固定在水平面上，OA、OD分別是豎直、水平半徑，BC是與豎直方向夾角為37°的傾斜直徑，一小球(視為質點)從水平面進入圓弧軌道，到達C點時速度大小為v。已知小球在C點時對軌道的作用力剛好為0，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是(

)A.小球在C點向心加速度大小為0.8g B.小球在D點時加速度方向指向圓心

C.圓弧軌道的半徑為5v24g D.10.如圖所示，長為L的輕質細桿，上端連著一個質量為m的小球P，下端用鉸鏈固定在水平地面上的O點，橫截面為直角三角形的斜劈Q恰與P接觸。給P一個向右很小的初速度，P繞O轉動，Q向右運動，當細桿與水平夾角為θ(圖中未畫出)時，P與Q分離。設此時細桿對小球的彈力為F，小球加速度大小為a，小球角速度為ω，Q速度大小為v，各處摩擦均不計，重力加速度為g，下列關系式正確的是(

)A.F=mgsinθ B.a=g

C.ω=gL三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.某同學設計了如圖所示的實驗裝置。豎直轉軸固定在電動機上(未畫出)，光滑的直桿水平固定在豎直轉軸上，隨豎直轉軸一起轉動。在水平直桿的左端套上一帶孔滑塊P，用細線將滑塊P與固定在轉軸上的力傳感器連接，當轉軸轉動時，水平直桿隨轉軸一起轉動，力傳感器可以測量細線上的力。

(1)保持滑塊P質量、細線長度不變，改變轉動角速度，記錄力傳感器示數，可得細線上的作用力F隨角速度的增大而______(填“增大”“不變”或“減小”)。

(2)保持滑塊P質量、轉動角速度不變，改變細線長度，記錄力傳感器示數，可得細線上的作用力F隨細線長度的增大而______(填“增大”“不變”或“減小”)。

(3)在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，用到的物理方法主要是______(填“理想模型法”“等效替代法”“控制變量法”或“微小量放大法”)。12.某物理小組利用如圖1所示的裝置探究平拋運動的規律。

(1)實驗時，斜槽軌道末端切線______(填“需要”或“不需要”)保持水平，______(填“需要”或“不需要”)盡可能減小小球與軌道之間的摩擦，______(填“需要”或“不需要”)每次將小球從斜槽軌道上同一位置由靜止釋放。

(2)該小組正確實驗后，在方格紙上記錄了小球在不同時刻的位置如圖2中1、2、3所示，建立如圖2所示的平面直角坐標系，y軸沿豎直方向，方格紙每一小格的邊長均為L。當地重力加速度大小為g，小球做平拋運動的初速度大小為______。

(3)該實驗小組還設計了一個方案，如圖3所示。P點處有一點光源，距P點正前方d處豎直放置一個光屏，將小球從P點正對光屏水平拋出，利用頻閃相機記錄小球在P點與小球連線方向光屏上的投影點Q的位置。畫出投影點Q沿光屏下降高度隨小球運動時間變化的圖像，發現圖像為直線，并測得其斜率為k，已知重力加速度為g，則小球的初速度大小為______(用k、d和g表示)。四、計算題：本大題共3小題，共38分。13.木星為太陽系八大行星之一，將其視為質量分布均勻的球體。已知一顆衛星在木星表面附近做圓周運動的周期為T0，引力常量為G。

(1)求木星的密度；

(2)若另一顆衛星到木星表面高度等于木星半徑的8倍，求此衛星的運動周期。14.如圖所示，在水平轉臺上放置一小物塊P，輕質細線的一端系在P上，另一端穿過光滑圓孔O后懸掛一小球Q，轉臺可繞小孔O在水平面內勻速轉動。已知P和Q的質量分別為5m和m，OP距離為L，OQ距離為R，小物塊與轉臺間的動摩擦因數為μ=0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。

(1)若小球Q靜止，P隨轉臺一起做勻速圓周運動，求轉臺轉動的最大角速度；

(2)若物塊P靜止，使小球Q在水平面內做穩定的勻速圓周運動，求小球Q的最大角速度。15.如圖所示，斜坡傾角為θ=30°，斜坡右側有一道壕溝，摩托車騎手沿斜坡上升到坡頂O。假設后輪到坡頂O時，摩托車以大小為v0的速度沿斜坡方向飛出，摩托車后輪恰好落到壤溝對面平地的P點，OP與水平面的夾角也為θ=30°，重力加速度為g，不計空氣阻力。求：

(1)摩托車飛出后繼續上升的最大高度h；

(2)摩托車跨過壕溝需要的時間t和OP的高度差H。

答案和解析1.【答案】C

【解析】AB、P點和Q點繞同軸轉動，所以P點和Q點的角速度大小相等，周期相等，故AB錯誤；

C、根據v=ωr可知，P點的半徑大，所以P點比Q點的線速度大，故C正確；

D、根據an=ω2r可知，P點的半徑大，所以P點比Q點的向心加速度大，故D錯誤。

故選：C。【解析】A、小船在垂直河岸方向做初速度為0的勻加速運動，有垂直河岸方向的加速度：同時在沿河岸方向有恒定的水流速度，即沿河岸方向是勻速直線運動，合加速度與合初速度不共線，根據物體做曲線運動的條件可知小船一定做曲線運動，故A正確；

B、因為小船在沿河岸方向有水流速度，會在沿河岸方向產生位移，所以小船不可能到達正對岸的Q點，故B錯誤；

C、垂直河岸方向速度vy=at(a為垂直河岸方向加速度)不斷增大，沿河岸方向速度vx不變，根據合速度v=vx2+vy2，合速度一直增大，不會先增大后減小，故C錯誤；

D、小船過河時間t=2da(d為河寬【解析】AB、根據運動的分解有vQ=vPcosα

解得vPvQ=1cosα

故AB錯誤；

C、小球Q繞O點做勻速圓周運動，則Q所受合力指向圓心，故C錯誤；

D、當細桿與ab重合時，小球Q的速度方向與桿垂直，P的速度大小等于小球Q的速度沿桿方向的分速度，大小為0【解析】ABD、把飛鏢的運動分解為水平方向和豎直方向，a飛鏢在豎直方向先向上做勻減速運動，再向下做勻加速運動；c飛鏢在豎直方向一直向下做勻加速運動，二者水平方向均做勻速直線運動且初速度水平分量相等，水平位移相同，故時間相等，因a飛鏢與c飛鏢豎直方向的運動不同，故在扎在靶子上時豎直方向的速度不同，則a和c扎在靶子上的速度大小不相等，故A正確，BD錯誤。

C、b與c相比，水平方向初速度更大，而水平位移相等，故時間更短，故b最先扎在靶子上，故C錯誤。

故選：A。

斜拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，在豎直方向的分運動是豎直上拋運動；平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，在豎直方向的分運動是自由落體運動，結合兩種運動的特點分析。

本題考查了斜拋運動、平拋運動，關鍵要明確兩種運動的處理方式，難度一般。5.【答案】B

【解析】A.因為萬有引力提供向心力，在軌運行衛星做圓周運動的圓心只能是地心，故A錯誤；

B.根據運行周期隨軌道的半徑的增大而增大，可知某地球衛星的運行周期可能為半天，故B正確；

C.根據開普勒第三定律可知，地球同步衛星和在地球表面附近運行的衛星周期不可能相同，故C錯誤；

D.第一宇宙速度是最大的環繞速度，則衛星的運行速度不可能大于第一宇宙速度，故D錯誤。

故選：B。

6.【答案】C

【解析】AB.設繩子拉著小球在水平面內做勻速圓周運動時，繩子與水平方向夾角為θ，滿足Fcosθ=mLcosθω2，由于不知道角速度ω的變化情況，故不能判斷L增大時，拉力F的變化情況，故AB錯誤；

CD.由Fcosθ=mLcosθω2，得F=mLω2，保持L不變，ω增大時，F也增大，又由Fsinθ=mg，可知sinθ減小，則θ減小，故橡皮的位置升高，但θ不能為0，所以繩子不可以水平，故C正確，D錯誤。

故選：C【解析】B.豎直方向有Lsin37°=v0tcos37°-12gt2，解得t=2s，故B錯誤；

A.運動員在空中做斜拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向有L=v0t，解得v0=24m/s，故A錯誤；

C.運動員在空中離坡面的最大距離為h=v0tcos37°-12gt2，解得：h=5.76m，故C正確；

D.運動員落在【解析】A、由于r1<r3，由F=GMmr2可知F1>F3，故A正確；

B、衛星在軌道1上經過Q點加速后變軌到軌道2，因此衛星在軌道1上經過Q點的速度小于在橢圓軌道2上經過Q點的速度，故B錯誤；

C、由開普勒第二定律可知，衛星在軌道2上經過Q點的速度大小P點點的速度，故C錯誤；

D、由牛頓第二定律得GMmr2=ma，解得a=GMr2，由于G、M、r都相同，則在軌道3【解析】A.小球在C點向心加速度大小為an=gcos37°=0.8g，故A正確；

B.小球在D點時受到水平向左的彈力和重力，合外力方向指向左下方，則加速度方向指向左下方，故B錯誤；

C.在C點，有an=v2R=0.8g，圓弧軌道的半徑為R=5v24g，故C正確；

D10.【答案】BD

【解析】AB.P與Q分離時，小球P水平方向上加速度為0，故小球P只受重力作用，則F=0，a=g，故B正確，A錯誤。

CD.根據P與Q分離時，設小球的速度為v1，根據重力的分力提供向心力有：mgsinθ=mv12L，根據分速度與合速度的關系：v=v1sinθ，故v=gLsinθsinθ，

根據角速度與線速度的關系：ω=v1sinθ=【解析】(1)(2)根據向心力公式有F=mrω2

細線上的作用力F隨角速度和細線長度的增大而增大；

(3)該實驗運用了控制變量法。

故答案為：(1)增大；(2)增大；(3)控制變量法

12.【答案】需要；不需要；需要；

2gL【解析】(1)為保證初速度水平，應使斜槽軌道末端切線保持水平，小球與軌道之間的摩擦對實驗結果無影響，不需要盡可能減小小球與軌道之間的摩擦，為保證初速度大小相等，需要每次將小球從斜槽