湖南省长沙铁路第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案）

长铁一中2025年上学期期中考试高一年级
物理科试卷
时量：75分钟 满分：100分
一、单选题(每题4分，共32分）
1．做曲线运动的物体，对其速度的认识，下列说法正确的是（　　）
A．速度的方向一定变化 B．速度的大小一定变化
C．速度的大小和方向一定变化 D．速度的方向可能变化
2．汽艇以v1=4m/s的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河水流速v2=3m/s，如图所示。则汽艇过河的实际速度v的大小为（　　）
A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．7m/s
3．如图所示，一个小球从点以大小为的初速度水平抛出，刚好从立在地面上的竖直挡板上方飞过，这时点离挡板的水平距离为，若将挡板向右平移的距离，要使小球从点水平抛出后仍从挡板上方刚好飞过，则抛出的初速度大小为（　　）
A． B．
C． D．
4．地球可以看成巨大的球体，位于赤道与位于贵阳的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度分别为、，线速度大小分别为、，则下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，小球在细绳的牵引下，在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动．关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．只受重力和拉力的作用
B．只受重力和向心力的作用
C．只受重力、支持力、拉力和向心力的作用
D．只受重力、支持力和拉力的作用
6．“神舟十七号”载人飞船于2023年10月26日顺利发射升空，开启了为期6个月的天宫空间站之旅。神舟十七号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十七号”的运行周期大于24小时
B．“神舟十七号”的发射速度小于第一宇宙速度
C．“神舟十七号”的运行速度小于第一宇宙速度
D．已知“神舟十七号”的线速度与角速度，可以求得“神舟十七号”质量
7．某同学收集了关于海王星的资料，它的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的30倍，质量约为地球质量的17倍，半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）
A．海王星公转的加速度大小约为地球公转加速度的倍
B．海王星公转的周期约为165年
C．海王星表面的重力加速度约为2g
D．海王星的第一宇宙速度约为15.8km/h
8．如图所示，质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动。若保持轨迹所在水平面到悬点P的距离h不变，增大轻绳的长度l。有关小球做圆周运动的周期T与轻绳的拉力大小F，下列说法正确的是（ ）
T不变 B．T增大 C．F减小 D．F不变
二、多选题（每题5分，共20分。多选错选不计分，少选计3分）
9．有一个质量为2kg的质点在平面内运动，在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示。已知时质点在坐标原点上，关于该质点的运动，下列说法正确的是（　　）
A．时，质点的速度大小为7m/s
B．质点所受的合外力大小为3N
C．在0~2s内，质点速度的变化量大小为4m/s
D．质点的运动轨迹是一条曲线
10．如图的皮带传动装置中，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．A、B两点的线速度大小之比为
B．A、C两点的角速度大小之比为
C．A、B两点向心加速度大小之比为
D．A、C两点的向心加速度大小之比为
11．近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。已知火星表面的重力加速度g，火星半径为R，引力常数G。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的质量表达式为（　　）
A． B． C． D．
12．跳台滑雪是一种雪上竞技类的运动项目，现某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，ab近似看成直线，如图所示。测得ab间竖直的高度差h=20m，运动员着陆时的速度与水平方向成β=53°，已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，运动员在空中运动的空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）
A．ab之间的距离为25m
B．滑雪运动员以25m/s的速率在b点着陆
C．减小a速度，人着陆的速度与水平方向夹角小于53°
D．增大a点速度仍落回斜坡，人总是在飞行总时间的一半时离斜面最远
三、实验题（每空2分，共16分）
13．用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动。

（1）图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与球A相同的球B被松开做自由落体运动；改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是 （填“同时”“A先B后”或“B先A后”）落地，这说明做平抛运动的球A在竖直方向上做自由落体运动。
（2）图乙中，M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球 （填“同时”或“先后”）到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球 （填“相同”或“不同”），为 （填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”）。
14．利用如图所示实验装置探究向心力与质量、半径的关系。将一根光滑的水平杆和竖直杆垂直铰合在一起，分别用两根细线一端连接物块1和物块2，另一端分别绕过定滑轮后连接固定在竖直杆上的两个力传感器。水平杆绕竖直杆转动时，物块1和物块2跟随水平杆一起绕以相同的角速度转动，力传感器上分别显示出拉力的竖直杆大小。
（1）用此装置探究向心力与旋转半径的关系时，应保持 相同，使物块到竖直轴距离 （填“相同”或“不同”）。用刻度尺分别测出物块1和物块2到竖直杆的距离、，当水平杆绕竖直杆以角速度转动时，两个力传感器的示数分别为、。改变两物块到竖直杆的距离，重复实验，测量出多组半径、和拉力、。若在误差允许的范围内等于 ，则表明在此实验过程中向心力与转动半径成正比。
（2）该实验过程中采用的实验方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法
四、解答题（共32分）
15（12分）．“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，如图所示，“嫦娥一号”绕月球圆周运动的轨道半径为。已知“嫦娥一号”的质量为，月球的质量为，引力常量为。试求：
（1）“嫦娥一号”和月球之间的万有引力；
（2）“嫦娥一号”绕月球运动的线速度；
（3）“嫦娥一号”绕月球运动的周期。
16（10分）．如图所示，长度为L=10m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为m=2kg，小球半径不计，小球在通过最低点时的速度大小为v=30m/s，试求：
（1）小球在最低点的向心加速度大小；
（2）小球在最低点所受绳的拉力大小。
17（10分）．如图所示是位于同一竖直平面内的游戏装置，M是固定的直三棱柱，O是三棱柱表面上的一点。N是倾角的固定斜面，A是斜面上距离O点水平距离的点。游戏时让小球从距离O点某高度处自由落下，在O点与三棱柱碰撞（不计碰撞时间），碰后速度方向水平向右，速度大小与碰前相同。若小球恰好垂直斜面打在A点为游戏取胜，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求游戏取胜时：
(1)小球落在A点的速度大小v；
(2)小球自由下落时距离O点的高度H；
(3)小球在空中运动的总时间t。
2025年4月9日高中物理作业参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C C D D C B A CD BD
题号 11 12
答案 AC BD
13． 同时 同时 相同 匀速直线运动
14． 质量 不同 C
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据万有引力定律可得
（2）根据万有引力提供向心力
解得
（3）根据万有引力提供向心力
得
16．（1）；（2）200N
【详解】（1）小球在最低点的向心加速度大小
（2）根据牛顿第二定律
解得
17．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小球由O点运动至A做平抛运动。将小球在A点的速度v分解为、，并将v反向延长交水平位移的中点P如图所示：
设O、A的两点的高度差为h，由几何知识知
代入数据得
竖直方向有
解得
而
解得
（2）小球平抛运动中
解得
小球与三棱柱碰撞后，速度方向变为水平向右，大小不变，即小球自由下落到O点的速度大小为
由
解得
（3）设小球做自由落体运动的时间为，做平抛运动的时间为，有
，
解得
，
小球在空中飞行的时间