第=page99頁(yè)，共=sectionpages1010頁(yè)河南省南陽(yáng)市六校2024-2025學(xué)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(guó)民間的娛樂(lè)工具之一。如圖所示，陀螺繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，P和Q為陀螺上的兩點(diǎn)，且P點(diǎn)比Q點(diǎn)距離軸遠(yuǎn)一些。下列說(shuō)法正確的是(

)A.P點(diǎn)比Q點(diǎn)的角速度大

B.P點(diǎn)比Q點(diǎn)的周期小

C.P點(diǎn)比Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大

D.P點(diǎn)比Q點(diǎn)的向心加速度小2.如圖所示，P、Q為一平行河岸上正對(duì)著的兩點(diǎn)。小船從P點(diǎn)開(kāi)始渡河，渡河過(guò)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(yùn)動(dòng)。河水各處流速大小均相等，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小船一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.小船可能到達(dá)對(duì)岸Q點(diǎn)

C.小船在渡河過(guò)程中速度可能先增大后減小 D.若河水流速增大，小船過(guò)河時(shí)間變短3.如圖所示，剛性細(xì)桿兩端分別連接有小圓環(huán)P和帶孔小球Q，桿可繞P、Q自由轉(zhuǎn)動(dòng)。小圓環(huán)P穿在直桿ab上，Q穿在大圓環(huán)上，大圓環(huán)圓心為O。在外力作用下小球Q在大圓環(huán)上以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P沿直桿ab運(yùn)動(dòng)。某時(shí)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(shí)P與Q的速度大小之比為cosα B.此時(shí)P與Q的速度大小之比為tanα

C.此時(shí)Q所受的合力可能沿桿方向 D.當(dāng)細(xì)桿與ab重合時(shí)，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(zhì)點(diǎn))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(guān)于這三支飛鏢，下列判斷正確的是(

)A.a和c同時(shí)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(guó)在軌運(yùn)行衛(wèi)星數(shù)量超過(guò)900顆，有35顆北斗衛(wèi)星、184顆科學(xué)衛(wèi)星、172顆通信衛(wèi)星和138顆遙感衛(wèi)星，我國(guó)的航天技術(shù)實(shí)力和綜合國(guó)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(zhì)球體，半徑RA.在軌運(yùn)行衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心可能不是地心

B.某地球衛(wèi)星的運(yùn)行周期可能為半天

C.地球同步衛(wèi)星和在地球表面附近運(yùn)行的衛(wèi)星周期相同

D.衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于第一宇宙速度6.如圖所示，課間活動(dòng)時(shí)某同學(xué)在繩子的一端拴一塊橡皮P(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端攥在手中，將手舉過(guò)頭頂，使橡皮P在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。手與橡皮間的距離為L(zhǎng)，不計(jì)繩子的質(zhì)量和長(zhǎng)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(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大，則橡皮的位置升高

D.P轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大到某個(gè)值時(shí)，繩子可以水平7.如圖所示，某跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)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(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2A.運(yùn)動(dòng)員在P處的初速度大小為12m/s

B.運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間為2s

C.運(yùn)動(dòng)員在空中離坡面的最大距離為5.76m

二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.2025年2月22日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將中星10R衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功。中星10R衛(wèi)星發(fā)射后先在近地圓軌道1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)兩次變軌后在圓軌道3上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星質(zhì)量不變。關(guān)于中星10R衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是(

)A.在軌道1上比在軌道3上受到的萬(wàn)有引力大

B.在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大于在橢圓軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度

C.在橢圓軌道2上Q點(diǎn)的速度小于P點(diǎn)的速度

D.在軌道3上運(yùn)行時(shí)P點(diǎn)的加速度和在橢圓軌道2上運(yùn)行時(shí)P點(diǎn)的加速度相同9.如圖所示，內(nèi)壁光滑的細(xì)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(zhì)點(diǎn))從水平面進(jìn)入圓弧軌道，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為v。已知小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力剛好為0，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37A.小球在C點(diǎn)向心加速度大小為0.8g B.小球在D點(diǎn)時(shí)加速度方向指向圓心

C.圓弧軌道的半徑為5v24g 10.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿，上端連著一個(gè)質(zhì)量為m的小球P，下端用鉸鏈固定在水平地面上的O點(diǎn)，橫截面為直角三角形的斜劈Q恰與P接觸。給P一個(gè)向右很小的初速度，P繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，Q向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)桿與水平夾角為θ(圖中未畫(huà)出)時(shí)，P與Q分離。設(shè)此時(shí)細(xì)桿對(duì)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(jì)，重力加速度為g，下列關(guān)系式正確的是(

)A.F=mgsinθ B.a=g

C.三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)上(未畫(huà)出)，光滑的直桿水平固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在水平直桿的左端套上一帶孔滑塊P，用細(xì)線(xiàn)將滑塊P與固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水平直桿隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，力傳感器可以測(cè)量細(xì)線(xiàn)上的力。

(1)保持滑塊P質(zhì)量、細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度不變，改變轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，記錄力傳感器示數(shù)，可得細(xì)線(xiàn)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(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變，改變細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度，記錄力傳感器示數(shù)，可得細(xì)線(xiàn)上的作用力F隨細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)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(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，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(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽軌道末端切線(xiàn)______(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(shí)驗(yàn)后，在方格紙上記錄了小球在不同時(shí)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(biāo)系，y軸沿豎直方向，方格紙每一小格的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_____。

(3)該實(shí)驗(yàn)小組還設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，如圖3所示。P點(diǎn)處有一點(diǎn)光源，距P點(diǎn)正前方d處豎直放置一個(gè)光屏，將小球從P點(diǎn)正對(duì)光屏水平拋出，利用頻閃相機(jī)記錄小球在P點(diǎn)與小球連線(xiàn)方向光屏上的投影點(diǎn)Q的位置。畫(huà)出投影點(diǎn)Q沿光屏下降高度隨小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間變化的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像為直線(xiàn)，并測(cè)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_(kāi)_____(用k、d和g表示)。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。13.木星為太陽(yáng)系八大行星之一，將其視為質(zhì)量分布均勻的球體。已知一顆衛(wèi)星在木星表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)0，引力常量為G。

(1)求木星的密度；

(2)若另一顆衛(wèi)星到木星表面高度等于木星半徑的8倍，求此衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期。14.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放置一小物塊P，輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)的一端系在P上，另一端穿過(guò)光滑圓孔O后懸掛一小球Q，轉(zhuǎn)臺(tái)可繞小孔O在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知P和Q的質(zhì)量分別為5m和m，OP距離為L(zhǎng)，OQ距離為R，小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。

(1)若小球Q靜止，P隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度；

(2)若物塊P靜止，使小球Q在水平面內(nèi)做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(cè)有一道壕溝，摩托車(chē)騎手沿斜坡上升到坡頂O。假設(shè)后輪到坡頂O時(shí)，摩托車(chē)以大小為v0的速度沿斜坡方向飛出，摩托車(chē)后輪恰好落到壤溝對(duì)面平地的P點(diǎn)，OP與水平面的夾角也為θ=30°，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)摩托車(chē)飛出后繼續(xù)上升的最大高度h；

(2)摩托車(chē)跨過(guò)壕溝需要的時(shí)間t和OP

答案和解析1.【答案】C

【解析】AB、P點(diǎn)和Q點(diǎn)繞同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以P點(diǎn)和Q點(diǎn)的角速度大小相等，周期相等，故AB錯(cuò)誤；

C、根據(jù)v=ωr可知，P點(diǎn)的半徑大，所以P點(diǎn)比Q點(diǎn)的線(xiàn)速度大，故C正確；

D、根據(jù)an=ω2r可知，P點(diǎn)的半徑大，所以P點(diǎn)比Q點(diǎn)的向心加速度大，故D錯(cuò)誤。

故選：【解析】A、小船在垂直河岸方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，有垂直河岸方向的加速度：同時(shí)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，合加速度與合初速度不共線(xiàn)，根據(jù)物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件可知小船一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A正確；

B、因?yàn)樾〈谘睾影斗较蛴兴魉俣?，?huì)在沿河岸方向產(chǎn)生位移，所以小船不可能到達(dá)正對(duì)岸的Q點(diǎn)，故B錯(cuò)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(jù)合速度v=vx2+vy2，合速度一直增大，不會(huì)先增大后減小，故C錯(cuò)誤；

D、小船過(guò)河時(shí)間t=【解析】AB、根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有vQ=vPcosα

解得vPvQ=1cosα

故AB錯(cuò)誤；

C、小球Q繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則Q所受合力指向圓心，故C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)細(xì)桿與ab重合時(shí)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，再向下做勻加速運(yùn)動(dòng)；c飛鏢在豎直方向一直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，二者水平方向均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)且初速度水平分量相等，水平位移相同，故時(shí)間相等，因a飛鏢與c飛鏢豎直方向的運(yùn)動(dòng)不同，故在扎在靶子上時(shí)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(cuò)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(shí)間更短，故b最先扎在靶子上，故C錯(cuò)誤。

故選：A。

斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是豎直上拋運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合兩種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析。

本題考查了斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵要明確兩種運(yùn)動(dòng)的處理方式，難度一般。5.【答案】B

【解析】A.因?yàn)槿f(wàn)有引力提供向心力，在軌運(yùn)行衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心只能是地心，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)運(yùn)行周期隨軌道的半徑的增大而增大，可知某地球衛(wèi)星的運(yùn)行周期可能為半天，故B正確；

C.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，地球同步衛(wèi)星和在地球表面附近運(yùn)行的衛(wèi)星周期不可能相同，故C錯(cuò)誤；

D.第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，則衛(wèi)星的運(yùn)行速度不可能大于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

【解析】AB.設(shè)繩子拉著小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子與水平方向夾角為θ，滿(mǎn)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(shí)，拉力F的變化情況，故AB錯(cuò)誤；

CD.由Fcosθ=mLcosθω2，得F=mLω2，保持L不變，ω增大時(shí)，F(xiàn)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【解析】B.豎直方向有Lsin37°=v0tcos37°-12gt2，解得t=2s，故B錯(cuò)誤；

A.運(yùn)動(dòng)員在空中做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有L=v0t，解得v0=24m/s，故A錯(cuò)誤；

C.運(yùn)動(dòng)員在空中離坡面的最大距離為h=v0tcos37【解析】A、由于r1<r3，由F=GMmr2可知F1>F3，故A正確；

B、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)加速后變軌到軌道2，因此衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在橢圓軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度，故B錯(cuò)誤；

C、由開(kāi)普勒第二定律可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小P點(diǎn)點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；

D、由牛頓第二定律得GMmr2=ma，解得a=GMr2，由于G、M【解析】A.小球在C點(diǎn)向心加速度大小為an=gcos37°=0.8g，故A正確；

B.小球在D點(diǎn)時(shí)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(cuò)誤；

C.在C點(diǎn)，有an=v2R=0.8g，圓弧軌道的半徑為R10.【答案】BD

【解析】AB.P與Q分離時(shí)，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(cuò)誤。

CD.根據(jù)P與Q分離時(shí)，設(shè)小球的速度為v1，根據(jù)重力的分力提供向心力有：mgsinθ=mv12L，根據(jù)分速度與合速度的關(guān)系：v=v1sinθ，故v=gLsinθsinθ，【解析】(1)(2)根據(jù)向心力公式有F=mrω2

細(xì)線(xiàn)上的作用力F隨角速度和細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度的增大而增大；

(3)該實(shí)驗(yàn)運(yùn)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；

2【解析】(1)為保證初速度水平，應(yīng)使斜槽軌道末端切線(xiàn)保持水平，小球與軌道之間的摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響，不需要盡可能減小小球與軌道之間的摩擦，