安徽省皖中名校聯(lián)盟合肥市第八中學(xué)2024-2025學(xué)年高一（下）期中物

理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.關(guān)于行星的運(yùn)動，下列說法正確的是（）

A.牛頓研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動定律

B.所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的中心

C.同一行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動，靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小

D.開普勒第三定律中的常數(shù)k與太陽半徑有關(guān)

2.在2024年珠海航展中，”殲—354”閃亮登場，并在珠海金灣機(jī)場上空進(jìn)行了飛行表演?！皻炓?54”戰(zhàn)

機(jī)在表演過程中有一段軌跡為曲線，則關(guān)于戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動的過程，下列說法正確的是（）

A.軌跡的切線方向?yàn)閼?zhàn)機(jī)瞬時(shí)速度方向

B.戰(zhàn)機(jī)加速度大小一定變化

C.戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動時(shí)所受合力為零

D.戰(zhàn)機(jī)所受合力方向與運(yùn)動方向在同一直線上

3.如圖所示，自行車后輪輻條上有力、B兩點(diǎn)，到轉(zhuǎn)軸的距離以〉3。現(xiàn)將后輪離地空轉(zhuǎn)，運(yùn)動可視為勻速

圓周運(yùn)動。關(guān)于4、B兩點(diǎn)的線速度大小以、UB；角速度大小34、3小向心加速度大小為、aBo下列判斷正確

的是（）

A.aA>aBB.a）A<a）B

C.vA-vBD./、B兩點(diǎn)的向心加速度方向相同

4.如圖甲為自動計(jì)數(shù)的智能呼啦圈，水平固定的圓形腰帶外側(cè)有軌道，配重通過輕繩與軌道上的滑輪P連接。

鍛煉中，配重的運(yùn)動簡化為繞腰帶的中心軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，其模型如圖乙所示。已知配重的質(zhì)量為

m,輕組長為I,與豎直方向的夾角為仇圓形腰帶的半徑為r,重力加速度為g,配重可視為質(zhì)點(diǎn)，則配重

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()

A.受到的拉力大小為7=-gcosd

B.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時(shí)，線速度大小為"=■tan。

C.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動的角速度為3=

D.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動的角速度為3=/產(chǎn)對

5.如圖所示，將一物體從距地面％=1.8高處以%=5?n/s的速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。

以下說法正確的是（）

A.物體在空中運(yùn)動的時(shí)間t=0.5s

B.物體在空中運(yùn)動的水平位移尤=3m

C.物體落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小u=6m/s

D,物體落地瞬間的速度方向與水平方向夾角a的正切值tana=0.6

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6.建設(shè)和運(yùn)營空間站是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)、科技和綜合國力的重要標(biāo)志。已知中國空間站離地面高度為伍

其質(zhì)量為小，地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,引力常量為G,則地球和中國空間站間的萬有引力大小為（）

A.G聲B.G后C.GED.G（R+①2

7.如圖,科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，行星繞恒星的運(yùn)動軌跡其實(shí)并不是正圓，而是一個(gè)橢圓。地球繞太陽以力BCD4

的方向運(yùn)動，是橢圓的長軸，2C是橢圓的短軸，。是橢圓中心，已知L04=從LOB=a,且地球繞太陽一

周的時(shí)間為7。下列說法正確的是（）

A.地球在B點(diǎn)和D點(diǎn)的速度關(guān)系為魯號

B.地球在a點(diǎn)時(shí)，太陽對地球的引力全部提供向心力

C.根據(jù)題中條件可知，太陽的質(zhì)量為知=需

D.地球從人運(yùn)動到B所用時(shí)間為t

8.某游戲轉(zhuǎn)盤裝置如圖所示，游戲轉(zhuǎn)盤水平放置且可繞轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸。1。2轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤上放置兩個(gè)物塊4

B,物塊力、B通過輕繩相連。開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使其角速度3緩

慢增大。整個(gè)過程中，物塊力、B都相對于盤面靜止，物塊4B到轉(zhuǎn)軸的距離分別為八2r,A物塊的質(zhì)量為

3m,B物塊的質(zhì)量為小，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)均為例接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加

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速度大小為g。下列說法正確的是（）

01；

AB

I=

02\

A.當(dāng)3=怪時(shí),物塊B受到的摩擦力大小為“mg

B?當(dāng)總<3<智時(shí)，物塊B受到的摩擦力逐漸減小

C.當(dāng)3=陰時(shí)，物塊B不受摩擦力

D.為了確保物塊4B都相對于轉(zhuǎn)盤靜止，轉(zhuǎn)盤的角速度不能超過目

二、多選題：本大題共2小題，共10分。

9.如圖所示，質(zhì)點(diǎn)a、b在同一平面內(nèi)繞圓心C沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動，它們的角速度之比3b：3a

=1:4。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，在b運(yùn)動一周的過程中（）

A.a、b距離最近的次數(shù)為3次B.a、6距離最近的次數(shù)為4次

C.a、b、c共線的次數(shù)為6次D.a、b、c共線的次數(shù)為8次

10.某同學(xué)擲籃球空心入筐，籃球的出手點(diǎn)低于籃筐，且出手點(diǎn)到籃筐的距離為3.26，籃球進(jìn)入籃筐時(shí)的速

度方向恰好與出手時(shí)的速度方向垂直。不考慮空氣阻力，籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小g取10m/s2。

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則下列說法正確的是（）

“力〃〃/〃〃〃〃〃〃〃/〃〃，〃訪〃〃〃〃〃7

A.籃球出手到入筐做變加速曲線運(yùn)動

B.籃球運(yùn)動至最高點(diǎn)時(shí)，速率最小

C.籃球從出手到入筐的時(shí)間為0.8s

D.若籃球出手時(shí)，速度方向與水平方向呈60°,籃球入筐時(shí)速度大小為4m/s

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

11.為研究平拋運(yùn)動的規(guī)律，某同學(xué)用如圖甲、乙所示的兩種裝置分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

（1）圖甲中兩個(gè)完全相同的軌道固定于同一豎直面內(nèi)，上下對齊，軌道末端水平，下面軌道的末端與光滑水

平面相切。將小鐵球48分別吸在兩電磁鐵上，斷開電源，同時(shí)釋放兩小球。圖乙中用小錘擊打彈性金屬

片，小球。沿水平方向飛出后做平拋運(yùn)動，同時(shí)小球。被松開做自由落體運(yùn)動。關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法

正確的是（）

4圖甲中兩軌道必須光滑

8.圖乙中兩小球質(zhì)量必須相同

C圖甲實(shí)驗(yàn)可探究平拋運(yùn)動水平方向上的運(yùn)動規(guī)律

D圖乙實(shí)驗(yàn)可探究平拋運(yùn)動豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律

（2）為了進(jìn)一步探究平拋運(yùn)動，該同學(xué)用如圖丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列操作中必要的是（）

4通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平

2.每次需要從不同位置由靜止釋放小球

C擋板MN每次向下移動相等的距離

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。盡可能減小斜槽與小球之間的摩擦力

(3)圖丁為某次實(shí)驗(yàn)記錄中的一部分，圖中背景方格的邊長表示實(shí)際長度為5“1。由圖可知，小球從斜槽末

端拋出時(shí)的速度%=m/s,運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)的速度%=m/s(^^il0m/s2)o(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)

字)

12.某興趣小組利用如圖1所示的裝置探究向心力大小的影響因素。電動機(jī)的豎直轉(zhuǎn)軸上，固定有光滑的水

平直桿，水平直桿上距轉(zhuǎn)軸中心L處固定有寬度為d的豎直遮光條，d<<L,水平直桿上套有一質(zhì)量為小的

物塊，物塊與固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器通過細(xì)線連接，細(xì)線的長度為「，不計(jì)傳感器及物塊的大小。當(dāng)物塊

隨水平直桿勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，細(xì)線拉力尸的大小可由力傳感器測得，遮光桿經(jīng)過光電門的時(shí)間可由光電計(jì)時(shí)器測

得。

(1)本實(shí)驗(yàn)中用到的物理方法是；

4微元法

A控制變量法

C.類比法

D等效替代法

(2)保持物塊的質(zhì)量m和細(xì)線的長度r不變，記錄遮光桿經(jīng)過光電門時(shí)力傳感器示數(shù)F和遮光時(shí)間t。改變轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)動的角速度，重復(fù)試驗(yàn)，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，作出F與總的關(guān)系圖像。物塊做圓周運(yùn)動的角速度為3=

(用L、d和漾示)，作出的F—卷圖像如圖②中的圖線2所示，貝葉與卷的關(guān)系式為尸=(用小、八

L、d和t表示)；

(3)若物塊與水平桿之間的阻力不可忽略，則作出的F—卷圖像為圖2中的圖線(選填“①”或“③”

)。

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。

13.隨著航天事業(yè)的發(fā)展，在未來太空旅行將不再是科幻電影里的情節(jié)。假設(shè)未來的旅客從距某星球表面高

八處自由釋放一小球，小球經(jīng)時(shí)間t落到星球表面。已知該星球半徑為R,質(zhì)量均勻分布，萬有引力常數(shù)為G,

忽略星球自轉(zhuǎn)的影響。求：

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(1)該星球的質(zhì)量M;

(2)該星球的第一宇宙速度以

14.如圖所示，半徑為R的光滑軌道固定于豎直面內(nèi)，4點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)，BC為水平直徑。一質(zhì)量小的小球

以速度%從4點(diǎn)開始沿軌道運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)，速度經(jīng)過C點(diǎn)后，小球繼續(xù)上

升，當(dāng)速度減小至U=S時(shí)，小球恰好脫離軌道，重力加速度為9。求：

(I)小球在最低點(diǎn)a時(shí)對軌道的壓力大小；

(2)小球運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的彈力大?。?/p>

(3)小球脫離軌道時(shí)距4點(diǎn)的高度。

15.如圖所示為滑雪運(yùn)動員進(jìn)行大跳臺訓(xùn)練的示意圖，運(yùn)動員從傾角為a=37。的斜面頂端。點(diǎn)以%=15m/s

的速度飛出，速度方向與斜面的夾角為。=53。。圖中虛線為運(yùn)動員在空中的運(yùn)動軌跡，a點(diǎn)為軌跡上離斜

面最遠(yuǎn)的點(diǎn)，B點(diǎn)為運(yùn)動員在斜面上的落點(diǎn)。己知重力加速度取g=l(hn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,

不計(jì)空氣阻力。求：

(1)4點(diǎn)到斜面的距離；

(2)運(yùn)動員落在B點(diǎn)時(shí)的速度方向與斜面夾角的正切值；

(3)改變運(yùn)動員從。點(diǎn)飛出時(shí)的速度方向，當(dāng)運(yùn)動員以相同速率"分別沿。'(夕437。)角度方向和水平方向飛

出時(shí)，運(yùn)動員落在斜面上的同一點(diǎn)。求角度夕。

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】4開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動定律，/錯(cuò)誤；

區(qū)所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，3錯(cuò)誤；

C根據(jù)開普勒第二定律得火星與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同，所以所有行星都是在靠近太陽

時(shí)速度變大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小，故C正確；

D根據(jù)開普勒第三定律賓=上中的常數(shù)k與行星無關(guān)，與中心天體太陽的質(zhì)量有關(guān)，與太陽半徑無關(guān)，故。

錯(cuò)誤。

2.【答案】A

【解析】4曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向在曲線運(yùn)動的切線方向，故/正確；

BC.速度變化，則合外力一定不為零，但大小不一定變化，故3c錯(cuò)誤；

D戰(zhàn)機(jī)所受合力方向與運(yùn)動方向不在同一直線上，故。錯(cuò)誤。

故選N。

3.【答案】4

【解析】A8C.2、8兩點(diǎn)在同一車輪上繞同一圓心做圓周運(yùn)動，所以角速度大小相同，而以〉砧，則根據(jù)

1?=3T可知。人＞"B,&4＞他。故/正確，2C錯(cuò)誤;

D圓周運(yùn)動的加速度指向圓心方向，所以4、B兩點(diǎn)的加速度方向方向不同，故。錯(cuò)誤。

故選N。

4.【答案】D

【解析】4豎直方向上受力平衡可得Teos。=mg解得T=■故/錯(cuò)誤

BCD水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得7ngtan。=m6)2(/sin0+r)

解得3=，禽券v=3(kin。+r)=7g①+Isin。)tan。故3c錯(cuò)誤,。正確。

故選。。

5.【答案】B

【解析】4豎直方向做自由落體，則有八=/產(chǎn)，物體在空中運(yùn)動的時(shí)間1=曾=0.6s,故/錯(cuò)誤；

A水平方向做勻速直線運(yùn)動，物體在空中運(yùn)動的水平位移第=%七=3m,故5正確；

C物體落地時(shí)豎直方向速度為=gt=6m/s,物體落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小u=J詔+哆=再m/s,故C錯(cuò)

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誤；

D物體落地瞬間的速度方向與水平方向夾角a的正切值tana=^=1.2,。錯(cuò)誤。

故選Bo

6.【答案】D

【解析】結(jié)合題中數(shù)據(jù)，根據(jù)萬有引力表達(dá)式可得地球和空間站間的萬有引力大小為F=G等為空間站到

地心的距離，即r=R+h故二者間萬有引力大小為F=6k不故選。。

7.【答案】C

【解析】4.根據(jù)開普勒第二定律，在B點(diǎn)和D點(diǎn)分別取一小段微元，可知

Vgr-iAt—vDr2At

2222

而ri=a—yja—b,r2=a+yja—b

所以魯=方=：：；；21%，故/錯(cuò)誤；

區(qū)地球只有在B點(diǎn)和D點(diǎn)才是太陽對地球的引力全部提供向心力，故2錯(cuò)誤；

C當(dāng)L04和L08的長度接近時(shí)，可將橢圓形視作圓形分析，則地球軌道半徑為a

由萬有引力提供向心力有G^=小簧a

可得太陽的質(zhì)量為M=察，故C正確；

D根據(jù)開普勒第二定律可知，行星從橢圓軌道近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)，速率變小，故地球從2運(yùn)動到B所用時(shí)間t<

P故。錯(cuò)誤。故選C。

8.【答案】C

【解析】/.根據(jù)題意，當(dāng)3=超時(shí)，4、B兩物塊所需要的向心力分別為

2

fA—37n32r=和mg,fB=2ma)r=31mg,故A錯(cuò)誤；

A當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力加=2ma)lr=口ng時(shí)，臨界3^=鳴,

止匕時(shí)力=3ma)1r=-1img

隨角速度進(jìn)一步增大，/所受摩擦力增大到最大值，此時(shí)有

3ma)2r=T+3〃7ng,T+/img=ma)2-2r

解得3=瞽

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當(dāng)總<3<*時(shí)，物塊B受到的摩擦力不變，故3錯(cuò)誤；

2

C當(dāng)B摩擦力減為0時(shí)，有37na2r=T+3〃mg,T=ma)-2r

解得3=陰

結(jié)合上述可知，當(dāng)3=陰時(shí)，物塊B不受摩擦力，故C正確；

D結(jié)合上述可知，當(dāng)角速度比普大時(shí)，隨角速度的增大B所受摩擦力反向，大小逐漸增大，隨后達(dá)到最

大靜摩擦力，此時(shí)有3ni327=T+3卬ng,T—1img=ma)2-2r

解得3=一^

若角速度大于沖，兩物塊將滑離圓盤，即為了確保物塊從B都相對于轉(zhuǎn)盤靜止，轉(zhuǎn)盤的角速度不能超過

押,故。錯(cuò)誤。

故選Co

9.【答案】AC

【解析】【詳解】在b轉(zhuǎn)動一周過程中，c轉(zhuǎn)動4周，a、b距離最遠(yuǎn)的次數(shù)為3次，a、6距離最近的次數(shù)為3次,

故a、b、c共線的次數(shù)為6,選項(xiàng)NC正確。故選NC。

10.【答案】BCD

【解析】4籃球出手到入筐，不考慮空氣阻力，只受重力，加速度不變，做勻變速曲線運(yùn)動；故4錯(cuò)誤；

員籃球出手到入筐，不考慮空氣阻力，機(jī)械能守恒，運(yùn)動至最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能最大，動能最小，速率最小，

B正確；

C設(shè)籃球初速度見,末速度外初、末速度垂直，有/+%2=(gt)2

把籃球空中運(yùn)動進(jìn)行分解

沿初速度方向做末速度為零的勻減速運(yùn)動x=yt

17

沿末速度方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動y=/

合運(yùn)動與分運(yùn)動位移關(guān)系%2+y2=s2=3.22

聯(lián)立解得t=0.8s,C正確；

D%與水平方向呈60。，有

——vosin3O0=Uosin6O?！猤t

又有t=0.8s

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解得見=4鄧m/s

籃球入筐時(shí)速度大小為字為=4m/s,D正確。

正確選項(xiàng)2cD。

11.【答案】(1)CD；

⑵4

(3)1.5；2.5

【解析】解：(1)圖甲實(shí)驗(yàn)中，兩軌道完全相同，兩小球從同樣的高度處由靜止釋放，軌道的摩擦力對兩小

球運(yùn)動的影響相同，可保證4、8兩球離開軌道末端時(shí)的速相同，軌道不需要光滑。離開軌道后，a球做平

拋運(yùn)動，B球做勻速直線運(yùn)動，2球落在B球上，說明平拋運(yùn)動水平方向上的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動。圖乙

實(shí)驗(yàn)中，C球做平拋運(yùn)動，。球做自由落體運(yùn)動，小球的運(yùn)動規(guī)律與質(zhì)量無關(guān)，兩球同時(shí)落地，說明平拋運(yùn)

動在豎直方向的分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動。

故選CD;

(2)4通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，以保證小球做平拋運(yùn)動，故/正確；

2.每次應(yīng)從同一位置靜止釋放小球，以保證小球每次平拋的初速度相同，故3錯(cuò)誤；

C記錄小球的運(yùn)動軌跡不需要間隔均勻，故擋板MN每次向下移動的距離不需要相等，故C錯(cuò)誤；

D只要每次從同一位置靜止釋放小球，即可保證初速度相同，因此不需要盡可能減小摩擦力，故。錯(cuò)誤。

故選4。

(3)豎直方向上，Ay=gT2,由圖可知4y=0.1m,則7=0.1s,

水平方向上，x=VQT,

由圖可知，x=0.15m,則%=L5zn/s,

小球運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為=三產(chǎn)=2根/5，%=J詔+^y=2.5zn/s。

12.【答案】⑴B

m、dmrd21

⑵五L2，包

⑶③

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)探究向心力與角速度的關(guān)系，保持小球質(zhì)量粗、細(xì)線長度r不變，采用的實(shí)驗(yàn)方法為控制

變量法。故選瓦

(2)物塊與遮光桿的角速度相同，擋光桿的線速度。角速度3=3=條，物塊的角速度也為3=3；

LLLLLL

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根據(jù)尸=爪32「可得，p=與手.”。

(3)若物塊與水平桿之間的阻力不可忽略，對物塊受力分析，有F+f=mdr=誓.則

F:喑.故為圖線③。

13.【答案】解：(1)由自由落體的位移公式八=a90戶，

可得該星球表面的重力加速度方=,

忽略星球自轉(zhuǎn)，對星球表面上質(zhì)量為小的物體，有G^=mg°，

解得星球質(zhì)量M=噌=需；

GGt乙

(2)對環(huán)繞星球表面做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，忽略星球自轉(zhuǎn)，有G鵲=出號,

KK

14.【答案】(1)在a點(diǎn)，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有外4