河南省实验中学2024——2025学年下期期中试卷
高一年级 物 理
（时间：75分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合要求，每小题4分。第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。）
1．体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升时的运动轨迹如图所示，则某时刻羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（ ）
A B C D
2.一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L，成绩为4L。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力。则α等于( )
A．30° B．60° C．45° D．75°
3.如图所示，汽车以不变的速率通过路面abcd、ab段为平直上坡路，bc段为水平路，cd段为平直下坡路．设汽车在ab、bc、cd段行驶时发动机的输出功率分别为P1、P2、P3，不计空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则( )
A．P1＝P3＞P2 B．P1＝P3＜P2
C．P1＜P2＜P3 D．P1＞P2＞P3
4.如图所示，a是地球赤道上的一点，t＝0时刻在a的正上空有b、c、d三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星，这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同，其中c是地球同步卫星。设卫星b绕地球运行的周期为T，则在时刻这些卫星相对a的位置最接近实际的是( )
A B C D
5.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光．下列说法正确的是( )
A．安装时A端比B端更远离圆心
B．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
C．高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触，电路导通，LED灯发光
D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
6.如图，两个质量均为0.1kg 的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为0.5m，b与转轴OO'的距离为1.5m。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10 m/s2，圆盘绕转轴以2rad/s的角速度匀速转动。下列说法正确的是（ ）
A．a受到的摩擦力大小为0.1N
B．b正在远离转轴
C．改变圆盘绕转轴转动的角速度，b可能向转轴靠近
D．若要使a相对圆盘运动，则圆盘绕转轴转动的角速度应大于4rad/s
7．如图所示，很多游乐场有长、短两种滑梯，它们的高度相同。某同学先后通过长、短两种滑梯滑到底端的过程中，不计任何阻力，下列说法正确的是（ ）
A．沿长滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大
B．沿短滑梯滑到底端时，重力的瞬时功率大
C．沿长滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大
D．沿短滑梯滑到底端过程中，重力势能的减少量大
8.如图所示，直杆AB斜靠在墙角，∠ABO＝53°，∠AOB＝90°，AO＝5 m．现从距A点正下方1.8 m的C点以初速度v0水平抛出一小球(可视为质点)．已知重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，空气阻力不计．若使小球不能碰到杆AB，则v0的值可能为( )
A．4 m/s B．4.4 m/s C．5 m/s D．6 m/s
9．如图(a)所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图(b)所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为M，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是( )
A．周期为t1－t0
B．半径为
C．角速度的大小为
D．加速度的大小为
10．如图甲所示，在水平面上固定倾角为θ＝37°、底端带有挡板的足够长的斜面，斜面底端静止一质量为m的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用向上运动，拉力F随位移x变化的关系图像如图乙所示，当拉力F变为0时，物块恰好静止。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。对于整个过程，下列说法正确的是（ ）
A．拉力对物块做功F0x0
B．物块机械能一直增加
C．物块的重力势能增加了0.6mgx0
D．物块克服摩擦力做功
二、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答，把分析结果填在答题卡上。）
11．某兴趣小组利用智能手机验证向心加速度与角速度、半径的关系。如图甲所示，用双股细绳将手机竖直悬挂，手机平面与水平面平行，用手搓动细绳带动手机旋转。利用手机内置传感器得到角速度和向心加速度。图乙为某次实验中利用手机软件绘制的图像。
(1)仅由图乙的图像可以得到的结论是：半径一定时，增大转动角速度，向心加速度 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
(2)半径一定时，为了研究向心加速度和角速度的定量关系，利用软件生成了图丙所示的图像，则横坐标应为 （选填“”或“”）；
(3)下列哪种操作，可能对图丙中直线的斜率产生较大影响（ ）
A．增大手机的转速 B．更换不同大小的手机 C．改变手机转动的总时间 D．改变细绳的长度
12．用落体法验证机械能守恒定律，器材安装如图甲．正确实验操作后打出如图乙所示的纸带．已知打点计时器所用电源频率为f，根据纸带所给数据．
（1）打C点时重物速度为 ；
（2）只要验证 等式成立，即可验证重物由O到C下落过程机械能守恒；
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因是 。
（4）某同学用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验，测得物体运动的速度v和对应下落的高度h，图象如图丙所示，由图象可知a的质量m1 b的质量m2（选填“大于”或“小于”）．
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
13.(10分)半径为R的光滑半圆轨道竖直放置，一小球以某一速度进入半圆轨道，通过最高点P时，小球对轨道的压力为其重力的一半，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)小球通过最高点P时的速度；
(2)小球落地点到P点的水平距离。
14.(15分)设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有计时器、质量为m的物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星表面的圆形轨道(轨道半径近似等于行星半径)绕行数圈后着陆。航天员测得飞船绕行周期为T，处于行星表面的物体P重力为F。已知引力常量为G。不考虑行星自转的影响。根据这些已知量，求：
(1)行星表面的重力加速度g；
(2)行星的密度ρ；
(3)行星的半径R。
15.(15分)一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB＝m的小球B连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA＝m的小物块A连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，开始使小物块静止在直杆的C点，此时轻绳与水平面的夹角θ＝30°，直杆与定滑轮O1、O2的竖直距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球B运动过程中不会与直杆相碰．现将小物块从C点由静止释放，(已知：sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6). 试求：
(1)小物块从C点刚运动到D点时，轻绳与杆的夹角α＝53°，求A刚到达D点时小物块A与小球B的速度大小之比，及小物块A在D点时的速度vA的大小；
(2)运动过程中小物块A的最大速度vm.河南省实验中学2024——2025学年下期期中试卷
高一年级 物理答案
一、选择题
1.A 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7.B 8.AB 9.AB 10.CD
二、实验题
11.（6分）【答案】(1)增大 (2) (3)B
12.（8分）【答案】 (1) (2) (3)重物和纸带运动过程中克服阻力做功，机械能减少 (4)大于
三、计算题
14.（10分）【答案】 （1）v＝；（2）x＝R
【解析】
(1)在最高点P时，有mg＋mg＝m，解得，
(2)小球从P点飞出后，做平抛运动，设做平抛运动的时间为t，
则2R＝gt2，解得t＝2，
因此小球落地点到P点的水平距离为x＝vt＝R
15.（15分）【答案】 (1) (2) (3)
解析 (1)行星表面的重力加速度为g=
(2)飞船在行星表面做圆周运动，万有引力提供向心力，则有
G=
行星的密度ρ=
联立解得ρ=
(3)飞船在行星表面做圆周运动，重力加速度等于向心加速度
g=()2R
解得行星的半径为R=。
16.（15分）【答案】 (1)vA ：vB ＝5:3 vA＝ (2)
解析 (1)小物块从C点刚运动到D点时，小物块A与小球B的速度关系为vB＝vAcos 53°
故vA ：vB ＝5:3
小球B下降的高度为h＝－＝L
小物块A与小球B组成的系统机械能守恒，则有
mBgh＝mBvB2＋mAvA2
联立方程，解得vA＝
(2)当小物块A运动到O1正下方时，A的速度达到最大，此时小球B的速度刚好为零，此时小球B下降的高度为
h′＝－L＝L
根据机械能守恒定律，可得mBgh′＝mAvm2
解得vm＝.
