2024-2025學(xué)年廣東省東莞市部分學(xué)校高一（下）期中考試物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.在人類探索宇宙的過程中，許多偉大的物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）

A.開普勒根據(jù)第谷的行星觀察數(shù)據(jù)，提出了行星運(yùn)動(dòng)定律

B.古希臘科學(xué)家托勒密提出了“日心說”，大膽反駁了“地心說”

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量

D.英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒維耶應(yīng)用萬有引力定律，計(jì)算出了天王星的軌道

2.如圖所示為小明投籃過程中籃球入筐的運(yùn)動(dòng)軌跡，P點(diǎn)是軌跡上的一點(diǎn)，在空氣阻力不能忽略的情況

下，籃球在P點(diǎn)時(shí)的速度v和所受合力F的方向可能正確的是（）

3.海王星是太陽系的第八大行星，其繞太陽運(yùn)行的半徑是地球繞太陽運(yùn)行半徑的30倍，則下列說法正確的

是（）

A.海王星繞太陽運(yùn)行的速率是地球繞太陽運(yùn)行速率的《

B.海王星繞太陽運(yùn)行的周期是地球繞太陽運(yùn)行周期的30倍

C.海王星自轉(zhuǎn)周期是地球自轉(zhuǎn)周期的30倍

D.海王星繞太陽運(yùn)行的加速度大小是地球繞太陽運(yùn)行的加速度大小的工

4.周末小明在森林公園里的小河中劃船。已知河寬30m,船在靜水中的速度為5m/s,河水的流速為3m/s,

下列說法正確的是（）

A.要想到達(dá)正對(duì)岸則需要船頭正對(duì)河岸劃行

B.不論怎樣調(diào)整船頭方向都不能垂直到達(dá)正對(duì)岸

C.渡過這條河的最短時(shí)間為6s

D.若以最短位移渡河，則需要用時(shí)6s

5.圖甲是滑板運(yùn)動(dòng)的滑道，圖乙是其理想簡(jiǎn)化示意圖，人和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn)，滑道看成半徑為R的圓弧

軌道，M、N兩點(diǎn)等高，。為圓心，P是最低點(diǎn)。當(dāng)人和滑板整體從M點(diǎn)由靜止釋放后，在M、N兩點(diǎn)之

間來回滑動(dòng)，且高度越來越低，忽略空氣阻力。對(duì)于人和滑板整體，下列說法正確的是（）

甲乙

A.受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B.受到的向心力由合力來提供

C.受到的向心力由重力、支持力的合力來提供

D.從M點(diǎn)到P點(diǎn)的過程中，需要的向心力先增大后減小

6.2021年5月，我國(guó)天問一號(hào)在火星上空的“遙感使命橢圓軌道”運(yùn)行，最終順利降落在火星烏托邦平原。

已知火星的質(zhì)量為M,半徑為R,火星表面的重力加速度為g,引力常量為G。下列說法正確的是（）

A.天問一號(hào)的發(fā)射速度小于地球的第二宇宙速度

B.火星的第一宇宙速度為/旗

C.火星的平均密度為您

3TCGR

D.天間一號(hào)在“遙感使命橢圓軌道”運(yùn)行的最小速度為J空

7.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的小球在內(nèi)壁光滑的半球形容器內(nèi)的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知

半球形容器的球心為O、半徑為R,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，O、a兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為仇重力加

速度為g,下列說法正確的是（）

A.內(nèi)壁對(duì)小球的支持力大小為mgcosO

B.小球受到的向心力大小為舞

tan0

C.小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小為J塔

D.小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為JgRsinetan。

二、多選題：本大題共3小題，共12分。

8.如圖所示，在水平桌面上，指尖陀螺繞垂直于桌面的中心軸線做圓周運(yùn)動(dòng)，A、B、C是陀螺上的三點(diǎn),

到中心軸線的垂直距離之比為1:2:3,則下列說法正確的是（）

A.A、B、C三點(diǎn)的角速度大小之比為3:2:1

B.A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比為1:2:3

C.A、B、C三點(diǎn)的周期之比為1:1:1

D.A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:4:9

9.2025年3月26日23時(shí)55分，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，成功將第二代地球同

步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星天鏈二號(hào)04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)獲得圓滿成功。天鏈二

號(hào)04星的發(fā)射過程如圖所示，先將天鏈二號(hào)04星發(fā)射到低空?qǐng)A軌道，在P點(diǎn)變軌到橢圓轉(zhuǎn)移軌道，在Q

點(diǎn)再次變軌到同步軌道。已知地球自轉(zhuǎn)周期為24小時(shí)，下列說法正確的是（）

同步軌道

A.天鏈二號(hào)04星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的周期小于24小時(shí)

B.天鏈二號(hào)04星在轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度

C.天鏈二號(hào)04星在低空軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

D.天鏈二號(hào)04星從轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入同步軌道，需在轉(zhuǎn)移軌道的Q點(diǎn)點(diǎn)火加速

10.如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的輕繩將質(zhì)量m=1kg的小物塊和圓盤的軸心O連在一起，輕繩剛好伸直。當(dāng)

圓盤繞垂直于圓盤的軸線00'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊始終和圓盤保持相對(duì)靜止，物塊受到的摩擦力f和輕繩的拉力F

隨角速度①的變化圖像如圖乙、丙所示。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，輕繩始終沒有被拉斷，重力加

速度g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4

B.當(dāng)圓盤的角速度為lrad/s時(shí)，物塊受到的摩擦力f大小為1N

C.當(dāng)圓盤的角速度為2rad/s時(shí)，物塊受到的拉力F大小為4N

D.當(dāng)圓盤的角速度為3rad/s時(shí)，物塊受到的拉力F大小為9N

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。

11.如圖甲所示為向心力演示儀，可驗(yàn)證小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度co和半徑r

之間的關(guān)系。長(zhǎng)槽的擋板A、B和短槽的擋板C分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1:2:1。變速塔輪自上而下

有三種組合方式，如圖乙所示。

(1)下列實(shí)驗(yàn)中與本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法相同的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

C.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

D.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，為驗(yàn)證向心力的大小與半徑成正比的關(guān)系，則

需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第(填“一”“二”或"三”)層塔輪。

(3)在(2)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，右邊標(biāo)尺露出個(gè)格，若其他條件

不變，增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則左、右兩標(biāo)尺露出的格數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”)，兩標(biāo)尺露出格

數(shù)的比值(填“變大”“變小”或“不變”)o

12.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中。

里

垂

線

(1)圖甲是將做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在橫條處卡住，再用鉛筆標(biāo)注小球的上端，以確定平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，則坐標(biāo)

原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)(填正確答案標(biāo)號(hào))在坐標(biāo)紙上的投影點(diǎn)。

A.球心

B.小球的上端

C.小球的下端

(2)按照?qǐng)D甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)節(jié)斜槽末端水平，并將一張白紙固定在背板上，斜槽末端下方用細(xì)線懸掛重

錘的作用是(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.判斷儀器背板是否豎直

B.確定白紙上y軸的方向

C.利用重錘的慣性來保證實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定

(3)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)得

A、B、C三點(diǎn)間豎直距離％=10.20cm、h?=20.20cm,水平距離均為x=12.40cm,重力加速度g取

10m/s2,則A點(diǎn)(填“是”或“不是”)小球平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vo的表達(dá)式為

Vo=(用字母h］、h2>x、g表示)，代入數(shù)據(jù)得其大小為m/so

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。

13.如圖所示，長(zhǎng)L=1m的輕桿一端固定在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定質(zhì)量為m=0.1kg的小球(可視

為質(zhì)點(diǎn))。小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)是圓周上的最高點(diǎn)，Q點(diǎn)是最低點(diǎn)，重力加速度g=

10m/s2o

*?、

，*、?

f??，

???t

丁......\d..........y

???

JJ

飛

(1)若小球恰好能通過P點(diǎn)，求通過P點(diǎn)的速度大小V"

(2)若小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度V2=3m/s,求此時(shí)桿對(duì)小球的作用力F2；

(3)若小球經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度V3=8m/s,求此時(shí)桿對(duì)小球的作用力F3。

14.我國(guó)通過中國(guó)巡天空間望遠(yuǎn)鏡(CSST)觀察到遙遠(yuǎn)的宇宙中存在如圖所示的天體，星球A、B都繞O點(diǎn)

做圓周運(yùn)動(dòng)，且星球A、B與。點(diǎn)始終在一條直線上。假設(shè)宇航員站在星球A上距地面高度為h處以速度

vo水平拋出一物體，測(cè)出水平射程為X。已知星球A、B的距離為L(zhǎng),星球A繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

To,在星球A的表面附近有一衛(wèi)星，繞星球A做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,引力常量為G,不考慮星球自轉(zhuǎn)和

其他星球?qū)、B的作用力。求:

(1)星球A表面的重力加速度g;

(2)星球A的質(zhì)量HIA；

(3)星球B的質(zhì)量HIB。

15.如圖所示，傾角為。=37。的光滑斜面體固定在水平地面上，在斜面上固定一個(gè)光滑的半圓形擋板

AEB,半徑為r=lm,其最低點(diǎn)A、最高點(diǎn)B的切線水平，AB是半圓形擋板的直徑，OE垂直于邊AB和

CD,斜面體右側(cè)地面上有半徑為R=1.15m的半球形容器，直徑MN和矩形BCQP在同一豎直面內(nèi)，M點(diǎn)

到BP的水平距離為L(zhǎng)=0.3m。已知重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,

現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以一定的水平速度滑進(jìn)軌道。

(1)若小球恰好從B點(diǎn)飛出，求通過B點(diǎn)的速度大??；

(2)若小球從B點(diǎn)以速度V。飛出，要落入右邊的容器中，則vo需滿足什么條件？

(3)若小球從A點(diǎn)進(jìn)入后運(yùn)動(dòng)到圖中F點(diǎn)(半圓形擋板與OC的交點(diǎn))時(shí)離開擋板，求經(jīng)過F點(diǎn)時(shí)的速度大小

vFo(結(jié)果可帶根號(hào))

答案和解析

1.【答案】A

【解析】開普勒根據(jù)第谷的行星觀察數(shù)據(jù)，提出了行星運(yùn)動(dòng)定律，A項(xiàng)正確；

古希臘科學(xué)家哥白尼提出了“日心說”，大膽反駁了“地心說”，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許（卡文迪什）利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量，C項(xiàng)錯(cuò)誤;

英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)天文學(xué)家勒維耶應(yīng)用萬有引力定律，計(jì)算出了海王星的軌道，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.【答案】C

【解析】由籃球做曲線運(yùn)動(dòng)可知，籃球在P點(diǎn)的速度和受力方向如圖所示，可知C項(xiàng)正確。

3.【答案】D

【解析】A、地球和海王星都是繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得G滓=mt,可得v=

rzr

呼,則海王星繞太陽運(yùn)行的速率是地球繞太陽運(yùn)行速率的反，故A錯(cuò)誤；

B、由G罌=m^r可得T=J需，則海王星繞太陽運(yùn)行的周期是地球繞太陽運(yùn)行周期的30，而倍，故B

錯(cuò)誤；

C、通過題目信息無法得知海王星和地球自轉(zhuǎn)周期的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D、由G^=ma可得a=粵，則海王星繞太陽運(yùn)行的加速度是地球繞太陽運(yùn)行加速度的焉，故D正確。

r2r2900

4.【答案】C

【解析】A、船頭正對(duì)河岸劃行時(shí)，由于水速的影響，船將到達(dá)正對(duì)岸的下游，故A錯(cuò)誤；

B、因?yàn)榇俅笥谒伲?dāng)船頭指向上游時(shí)，可以垂直到達(dá)正對(duì)岸，故B錯(cuò)誤；

C、渡河的最短時(shí)間為11nm=@=Us=6s,故C正確；

Vo5

D、當(dāng)以最短位移渡河時(shí)，合位移垂直河岸，此時(shí)船頭指向上游，渡河時(shí)間大于6s,故D錯(cuò)誤。

5.【答案】D

【解析】ABC、人和滑板整體受到重力、支持力和摩擦力，做變速圓周運(yùn)動(dòng)，支持力和重力垂直圓弧切線

的分力的合力提供向心力，人和滑板整體所受合力大于向心力，故ABC錯(cuò)誤；

D、由于滑板與軌道間存在阻力，人和滑板整體從M點(diǎn)到P點(diǎn)的過程中，速率先增大后減小，由F向=

可知向心力先增大后減小，故D正確。

K

6.【答案】B

【解析】A.天問一號(hào)要脫離地球引力，則發(fā)射速度要大于地球的第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；

A.由萬有引力提供向心力可得G^=m[=ing,可得火星的第一宇宙速度為v=與=/由，故B正

確；

gR2

C.火星的平均密度p=W=Fy=翔，故C錯(cuò)誤；

D、天問一號(hào)在火星上空的“遙感使命橢圓軌道”運(yùn)行的最小速度一定小于火星的第一宇宙速度，故D錯(cuò)

誤。

7.【答案】D

【解析】小球的受力分析如圖所示，由圖可知內(nèi)壁對(duì)小球的支持力為N=^，小球受到的向心力為F向=

mgtanO,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；

由牛頓第二定律可得mgtan。=nujA,根據(jù)幾何關(guān)系有]=Rsin。，聯(lián)立解得3=J故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

根據(jù)線速度與角速度關(guān)系，可得v=3r=/g^sin^tani,故D項(xiàng)正確。

8.【答案】BC

【解析】解：由題意可知，指尖陀螺上的所有點(diǎn)都圍繞中心軸做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，結(jié)合T=2,

COV=

<nr,a=co2r,可得A、B、C三點(diǎn)的周期相等，線速度之比為1:2:3,向心加速度之比為1:2:3,故CD錯(cuò)

誤，BC正確。

9.【答案】AD

【解析】A、天鏈二號(hào)04星在同步軌道的運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等，根據(jù)開普勒第三定律1=k可知

T~

天鏈二號(hào)04星在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的周期小于24小時(shí)，故A正確；

B、由開普勒第二定律可知，天鏈二號(hào)04星在轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過近地點(diǎn)P時(shí)的速度大于經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)Q

時(shí)的速度，故B錯(cuò)誤；

C、在P點(diǎn)受到的萬有引力相同，故加速度相等，故C錯(cuò)誤；

D、天鏈二號(hào)04星從轉(zhuǎn)移軌道變軌到同步軌道是做離心運(yùn)動(dòng)，所以需在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速，故D正確。

10.【答案】AB

【解析】A、當(dāng)圓盤的角速度較小時(shí)，物塊受到的靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可得f=mLa)2,

當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力后，再增大角速度，輕繩的拉力和最大靜摩擦力一起提供向心力，由牛頓第

二定律可得F+/=mLG?,結(jié)合圖丙分析可得a=)img=4N,解得四=0.4,A項(xiàng)正確；

BC、當(dāng)摩擦力剛好達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，輕繩的拉力為0,由%=mLo)2得①=2rad/s,可知圓盤的角速度

為lrad/s時(shí)，物塊受到的摩擦力f=mL?)2=IN,B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D、當(dāng)圓盤的角速度為3rad/s時(shí)，F(xiàn)+^=mLco2,可得F=5N,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

11.【答案】⑴D；

(2)一；

(3)2；變大；不變

【解析】解：(1)A、在該實(shí)驗(yàn)中，通過控制質(zhì)量、半徑、角速度中兩個(gè)物理量相同，驗(yàn)證向心力與另外一

個(gè)物理量之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，是利用極限思想

計(jì)算小車的速度，故A錯(cuò)誤；

B、探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，應(yīng)用了等效替代法，故B錯(cuò)誤；

C、探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，例如兩球同時(shí)落地，兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)效果相同，應(yīng)用了等效思想，故

C錯(cuò)誤；

D、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)用了控制變量法，故D正確。

(2)根據(jù)F=nuo2r可知，驗(yàn)證向心力的大小與半徑成正比的關(guān)系時(shí)，需要保證小球的質(zhì)量和角速度不變，根

據(jù)v=3r可知將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪時(shí)兩塔輪邊緣處線速度相同，半徑相同，則它們的角速度也相

同；

(3)左邊標(biāo)尺露出4個(gè)格，兩鋼球的質(zhì)量、角速度相等，半徑之比為2:1,由F=02r可知向心力的大小之

比為2:1,則右邊標(biāo)尺露出2個(gè)格;其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，則兩塔輪的角速度隨之增大，

但其比值保持不變，兩小球所受向心力也隨之增大，則左、右兩標(biāo)尺露出的格數(shù)變大，兩標(biāo)尺露出格數(shù)的

比值不變。

12.【答案】(1)B;(2)AB;(3)不是;xJ備;1.24

【解析】(1)圖甲是平拋出的小球在橫條處卡住，用鉛筆標(biāo)注小球的上端，確定平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，則坐標(biāo)原

點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)小球的上端在坐標(biāo)紙上的投影點(diǎn)，故B項(xiàng)正確。

(2)重錘的作用是確保坐標(biāo)軸的y軸為豎直方向或沿重垂線方向描下y軸為豎直方向，另外必須保證儀器背

板豎直，故A、B項(xiàng)正確；

重錘的慣性無法保證實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。

(3)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移相等，即時(shí)間相等，但豎直位移

不滿足1:3,所以A點(diǎn)不是平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。豎直方向有△h=h2-％=gt?,

可得t=水平方向有x=v()t,可知小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的表達(dá)式為vo=xj互，

2ms

代入數(shù)據(jù)可得v°=12.40xIO_xJC2020_20)xl0-2/=L24m/s。

13.【答案】解：(1)小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好能通過P點(diǎn)，重力和支持力等大反向，此時(shí)向心力

為零，

=