河北省衡水市武邑中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期物理期中考試試卷一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1．如圖所示為洗衣機(jī)脫水筒的示意圖，下列關(guān)于脫水筒工作原理說(shuō)法正確的是（）A．水滴受離心力作用，沿背離圓心的方向甩出B．水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出C．水滴與衣服間的附著力小于它所需的向心力，于是被甩出D．水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向飛出2．如圖，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面上沒(méi)有滑動(dòng)。C在AO1上，且AC距離是A．ωB:ωC．ωB:ω3．如圖所示，制作陶瓷的圓形工作臺(tái)上有A、B兩陶屑隨工作臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，A在工作臺(tái)邊緣，B在工作臺(tái)內(nèi)部．若A、B與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)工作臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B所受合力為0B．當(dāng)工作臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B線速度大小相等C．當(dāng)工作臺(tái)角速度ω逐漸增大，陶屑A最先滑動(dòng)D．當(dāng)工作臺(tái)角速度ω逐漸增大，A、B所受的摩擦力始終指向軸O4．2021年10月16日6時(shí)56分，“神舟十三號(hào)”載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接。航天員翟志剛、王亞平、葉光富進(jìn)駐天和核心艙，中國(guó)空間站開(kāi)啟有人長(zhǎng)期駐留時(shí)代。中國(guó)空間站包括核心艙、實(shí)驗(yàn)艙夢(mèng)天、實(shí)驗(yàn)艙問(wèn)天、載人飛船和貨運(yùn)飛船五個(gè)模塊。已知空間站在離地面高度約為400km的軌道運(yùn)行，在軌運(yùn)行時(shí)，可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是（）A．空間站在軌運(yùn)行的線速度大于7.9km/sB．已知空間站的周期、離地面高度和引力常量G，可求出空間站的質(zhì)量C．航天員相對(duì)空間站靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)D．空間站的運(yùn)行角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度5．國(guó)際小行星中心于2021年10月8日確認(rèn)公布了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的一顆新彗星，命名為C/2021S4。這顆彗星與太陽(yáng)的最近距離約為7AU，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈約需要1000年，假設(shè)地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，地球與太陽(yáng)的距離為1AU，萬(wàn)有引力常量為G，則A．由以上數(shù)據(jù)可以估算彗星的質(zhì)量B．由以上數(shù)據(jù)可以估算太陽(yáng)的密度C．彗星由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能減小D．該彗星在近日點(diǎn)的向心加速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大6．如圖所示，某乘客在慧如公園乘坐摩天輪，設(shè)乘客到摩天輪中心的距離為r，摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．在最低點(diǎn)時(shí)乘客對(duì)座椅的壓力比座椅對(duì)乘客的支持力大B．乘客的加速度不變C．在最高點(diǎn)時(shí)乘客線速度可以小于grD．運(yùn)動(dòng)中處在與圓心等高的點(diǎn)時(shí)乘客處于平衡狀態(tài)7．甲、乙兩個(gè)物體質(zhì)量之比m甲:m乙=1:2，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其v-t圖像如圖所示。此過(guò)程中，兩物體所受的摩擦力分別為f甲A．f甲<f乙W甲C．f甲>f乙W甲二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．）8．如圖為人造衛(wèi)星變軌示意圖，軌道A與軌道B相切于P點(diǎn)，軌道B與軌道C相切于Q點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道B上由P向Q運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速率越來(lái)越小B．衛(wèi)星在P點(diǎn)引力勢(shì)能大于在Q點(diǎn)引力勢(shì)能C．衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過(guò)P時(shí)的向心加速度大于在軌道A上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的向心加速度D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)由B軌道變?yōu)镃軌道需要點(diǎn)火加速9．如圖所示，彈性繩一端固定于A點(diǎn)，另一端連接穿在豎直桿上質(zhì)量為m的小球，B處是位于AM中點(diǎn)的光滑定滑輪，且AB距離等于彈性繩原長(zhǎng)L，此時(shí)ABM在同一水平線上，彈性繩勁度系數(shù)k=mgL（g為重力加速度）。小球從M點(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t滑到距M點(diǎn)為h的N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A．彈性繩對(duì)小球做的功為?B．摩擦力對(duì)小球做的功為－mghC．小球的加速度先減小再增大D．小球下落L210．關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖a中，圓形拱橋半徑為R，若最高點(diǎn)車(chē)速為gR時(shí)，車(chē)對(duì)橋頂?shù)膲毫榱鉈．圖b中，光滑的圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受重力、彈力和向心力C．圖c中，傳送帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中b、d兩點(diǎn)的線速度大小相等D．圖d中，火車(chē)以大于規(guī)定速度經(jīng)過(guò)外軌高于內(nèi)軌的彎道，外軌對(duì)火車(chē)有側(cè)壓力三、實(shí)驗(yàn)題（11題10分，12題5分）11．用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1∶2∶1，回答以下問(wèn)題：（1）在該實(shí)驗(yàn)中，主要利用了來(lái)探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系。A．理想實(shí)驗(yàn)法B．微元法C．控制變量法D．等效替代法（2）探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量(選填“相同”或“不同”)的小球，分別放在擋板C與(選填“擋板A”或“擋板B”)處。（3）當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，將小球分別放在擋板B和擋板C處，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1∶2，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為。12．用如圖甲所示的裝置探究影響向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:2:1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進(jìn)行組合，每層半徑之比由上至下分別為1:1、2:1和3:1。（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是______；A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)，為了控制角速度相同，需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第（填“一”“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球分別放在（填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左側(cè)標(biāo)尺露出4格，右側(cè)標(biāo)尺露出2格，則左右兩球所受向心力大小之比為；四、解答題（13題12分，14題13分，15題15分）13．如圖所示，一質(zhì)量為0.1kg的小球，用40cm長(zhǎng)的細(xì)繩拴住在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，（g=10m/（1）小球恰能通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？（3）當(dāng)小球在圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力為10N，求此時(shí)小球的速度大小？14．在一次救援中，消防員利用如圖（a）所示的三腳架對(duì)井底的被困人員進(jìn)行施救，將三腳架簡(jiǎn)化為如圖（b）所示的模型。在前2s的過(guò)程中，被困人員通過(guò)吊繩從井底開(kāi)始豎直向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這段時(shí)間被困人員被提升了2m。已知被困人員的質(zhì)量為60kg，吊繩、支架和固定在支架頂端的電動(dòng)鉸輪的質(zhì)量均忽略不計(jì)，每根支架與豎直方向均成30°角，地面對(duì)每根支架的作用力恰好沿支架且大小相等，重力加速度大小取g=10m/（1）2s時(shí)，吊繩對(duì)被困人員拉力的瞬時(shí)功率；（2）在前2s的過(guò)程中，地面對(duì)每根支架作用力的大小。15．“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器將于2024年發(fā)射，計(jì)劃從月球背面采集更多樣品，“嫦娥六號(hào)”登月部分過(guò)程如圖所示，在著陸前，探測(cè)器在以月球中心為圓心，半徑為r圓軌道I上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1；經(jīng)數(shù)次變軌，探測(cè)器在緊貼距離月球表面高度為h（未知）的圓軌道II上做短暫逗留，周期為T(mén)2；待準(zhǔn)備充分后，探測(cè)器經(jīng)過(guò)復(fù)雜的減速過(guò)程后著陸。已知月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，現(xiàn)不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球的半徑R；（3）高度h。

答案解析部分1．【答案】C2．【答案】C3．【答案】C4．【答案】D5．【答案】C6．【答案】C7．【答案】B8．【答案】A,D9．【答案】A,C,D10．【答案】A,C,D11．【答案】C；相同；擋板B；2∶112．【答案】（1）B（2）一；B和C；2：113．【答案】（1）解：小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=40cm=0.mg=解得v=2m/s（2）解：根據(jù)牛頓第二定律得T+mg=m解得T=1（3）解：根據(jù)牛頓第二定律得T?mg=m代入數(shù)據(jù)解得v14．【答案】（1）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)公式x=解得a=1m2s時(shí)的速度v=at=2m根據(jù)牛頓第二定律F?mg=ma可得F=660N吊繩對(duì)被困人員拉力的瞬時(shí)功率P=Fv=1