2024-2025学年第二学期期中考试
高一物理试题
时间：90分钟 分值：100分
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等个人信息填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡的各题答题区域内。写在答题卡答题区域外、试卷及草稿纸上无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
B．第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
C．牛顿发现了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，并准确地测出了万有引力常数G
D．伽勒在勒维耶预言的位置发现了海王星
2．如图，在某次飞镖比赛中，一选手在距地面高为h、靶面水平距离为L处，将飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心正下方。不计空气阻力，欲使飞镖投中靶心，只改变h、L、中的一个物理量，下列措施可行的是（ ）
A．适当减小h B．适当减小L
C．适当增加L D．适当减小
3．关于圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做圆周运动时合力一定指向圆心
B．向心加速度是描述物体速率变化快慢的物理量
C．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的
D．向心加速度的方向始终与速度方向垂直
4．如图所示，长为l的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球（可视为质点），在距O点正下方的A处钉一个钉子，小球从一定高度摆下，则在细绳与钉子相碰瞬间前后，下列说法正确的是（ ）
A．细绳与钉子相碰前后小球的向心加速度大小不变
B．细绳与钉子碰后瞬间小球的向心加速度增大为碰前瞬间的倍
C．细绳与钉子相碰前后绳中张力大小不变
D．细绳与钉子碰后瞬间绳中张力增大为碰前瞬间的倍
5．甲、乙两质点间万有引力的大小为F。若仅将它们之间的距离减小为原来的三分之一，则它们之间的万有引力将变为（ ）
A．F B． C．9F D．
6．中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（ ）
A．线速度的大小关系为
B．周期关系为
C．向心加速度的关系
D．同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s，小于16.7km/s
7．圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（ ）
A．两个小摆球角速度大小相等
B．细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力
C．两个小摆球的向心力大小相等
D．小摆球1的向心加速度小于小摆球2的向心加速度
8．如图所示，为四分之一圆弧轨道，为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一个质量为m的物体，与两轨道间的动摩擦因数均为 ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在段摩擦力做的功为（重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．重力势能的变化与参考平面的选取有关
D．重力做功的多少与参考平面的选取无关
10．“嫦娥六号探测器”在月球附近轨道上运行的示意图如图所示，“嫦娥六号探测器”先在圆轨道上做匀速圆周运动，运动到A点时变轨为椭圆轨道，B点是近月点。下列有关“嫦娥六号探测器”的说法正确的是（ ）
A．发射速度大于地球的第一宇宙速度
B．要想从圆轨道进入椭圆轨道必须在A点加速
C．从A点运行至B点，速度逐渐增大
D．在圆轨道上运行的周期和在椭圆轨道上运行的周期相等
11．如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v，水平轴Q处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的F-v2（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．轻杆的长度为3.6m
B．小球的质量为2.0kg
C．若小球通过最高点时的速度大小为6m/s，则小球受到的合力为0
D．若小球通过最高点时的速度大小为6m/s，则轻杆对小球的作用力大小为0
12．在检测某新能源汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力与对应的速度，并描绘出如图所示的图像，图线为汽车由静止到达到最大速度的全过程，共经历35s，均为直线，假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。则正确的是（ ）
A．汽车受的阻力为8000N
B．汽车匀加速行驶的时间为
C．该汽车的额定功率为W
D．全过程汽车行驶的位移为100m
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
（1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到、两个小球同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上为 运动。
（2）在图2中同时由静止释放、两个小球，两小球同时沿着斜槽滚下，观察到、两个小球撞在一起，则说明平抛运动在 方向上为 运动。
14．（8分）“探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1:2:1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1:1、2:1和3:1。
（1）本实验采用的科学方法是 。
A．类比法 B．等效法 C．模型法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与 的关系。
A．质量m B．半径r C．角速度 D．线速度v
（3）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球分别放在A、C位置，则匀速塔轮转动时，A、C位置钢球所受向心力大小之比为 。
（4）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值 。
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定
15．（8分）在真空环境内探测粒子在重力场中能量的简化装置如图所示。P是个粒子源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的粒子，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g。
（1）若粒子打在探测屏AB的B点，求粒子在空中飞行的时间；
（2）求能被探测屏探测到的粒子的初速度范围。
16．（8分）2025年3月3日，首次火星探测任务地面应用系统公开发布天问一号探测器上搭载的高分辨率相机、火星矿物光谱分析仪、火星离子与中性粒子分析仪、火星离子与中性粒子分析仪等4个科学载荷在2024年7月至9月，火星磁强计在2024年4月至8月获取的科学数据。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。
（1）求火星的质量；
（2）求火星的第一宇宙速度大小；
（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器的轨道半径是多大？
17．（14分）如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=53°，一条长度为L的绳(质量不计)，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球(可看成质点)，小球以角速度ω绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。已知，。求：
（1）小球静止时所受拉力和支持力大小；
（2）小球刚要离开锥面时的角速度；
（3）小球以ω1=的角速度转动时所受拉力和支持力的大小。
18．（16分）如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角，D与圆心O等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离，物体与斜面AB之间的动摩擦因数。取，，。求：
（1）物体第一次到达C点时对轨道的压力；
（2）斜面AB的长度L；
（3）物块在斜面上滑行的总路程s。
2024-2025学年第二学期期中考试高一物理试题参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.D 2.B 3.D 4.B 5.C 6.C 7.D 8.C
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.BD 10.AC 11.AD 12.BCD
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分） （1）自由落体（2分） （2）水平（2分） 匀速直线（2分）
14．（8分）（1）D（2分） (2)C（2分） （3）1:4（2分） （4）A（2分）
15.(8分)(1) 对打在屏B点的粒子有
h=gt2 2分
解得t=。 1分
(2)对打在B点的粒子有
L=v1t 2分
解得v1=L 1分
同理，打在A点的粒子初速度v2=L 1分
故能被探测屏探测到的粒子初速度范围为L≤v≤L。 1分
16.（8分）（1）对火星，由万有引力近似等于重力，有 1分
对小球 1分
联立解得 1分
（2）由万有引力提供向心力，有 1分
解得 1分
（3）设航天器应轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有 2分
解得 1分
17.（14分）(1)对小球受力分析可知
FT=mgcos θ=mg 2分
FN=mgsin θ=mg 2分
(2)小球刚要离开锥面时FN=0，由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
mgtan θ=mr 2分
r=Lsin θ 2分
解得ω0== 1分
(3)因为>
说明小球已离开锥面，FN1=0 2分
设绳与竖直方向的夹角为α，如图所示
则有FT1sin α=mLsin α， 2分
解得FT1=2mg。 1分
18.（16分）（1）设物体到达C点的速度为v，从E到C，由动能定理，得
2分
代入数据得
在C点，有 2分
代入数据得 1分
由牛顿第三定律可知N，方向向下 1分
（2）从C到A，由动能定理得 2分
代入数据得 2分
（3）因为mgsin37°＞μmgcos37°所以物体不会停在斜面上，最终在B点速度为零时在光滑轨道上往返滑动 2分
由动能定理得mg(h+Rcos37°) μmgcos37°·s=0 2分
代入数据得s=4.5m 2分
