高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1河南省2024—2025學(xué)年高一期中考試物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊第五章至第七章。一、單項(xiàng)選擇題：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.在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，一衣物隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動，示意圖如圖所示。當(dāng)圓筒的轉(zhuǎn)速緩慢增大時(shí)，衣物相對原位置將（）A.仍保持不滑動 B.緩慢向上滑動 C.緩慢向下滑動 D.先緩慢向上滑動后緩慢向下滑動【答案】A【解析】衣物受到重力以及圓筒壁對它的彈力和摩擦力，摩擦力與重力平衡，彈力提供衣物做圓周運(yùn)動所需的向心力，當(dāng)圓筒的轉(zhuǎn)速增大時(shí)，彈力增大，最大靜摩擦力變大，而摩擦力大小不變，衣物相對原位置將仍保持不滑動。故選A。2.所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，若用代表橢圓軌道的半長軸，代表公轉(zhuǎn)周期，則有，其中是一個(gè)常量。常量的單位用國際單位制表示為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】半長軸的國際單位為，公轉(zhuǎn)周期的國際單位為，根據(jù)，可知常量的單位用國際單位制表示為。故選D3.在某地區(qū)的干旱季節(jié)，人們常用水泵從深水井中抽水灌溉農(nóng)田，簡化模型如圖所示。水平地面距水面的高度為H，水平出水口距地面的高度為h，到落地點(diǎn)的水平距離為l。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。水從水泵的出水口噴出時(shí)的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)水從出水口噴出時(shí)速度大小為，有，解得故選A。4.如圖甲所示，鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌的高度是不同的。如圖乙所示，彎道處兩鐵軌平面的傾角為θ，彎道處半徑為R的軌道圓弧處于水平面內(nèi)?；疖囋趶澋捞幰园踩俣刃旭倳r(shí)，車輪輪緣與內(nèi)、外軌恰好都沒有擠壓。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全速度大小為B.火車以安全速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車質(zhì)量越大，車輪輪緣對內(nèi)軌的彈力越大C.火車以大小為的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對內(nèi)軌有擠壓D.火車以大小為的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對內(nèi)軌有擠壓【答案】C【解析】A．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)以安全速度行駛，對內(nèi)、外軌剛好沒有壓力，此時(shí)火車的重力與軌道對火車的支持力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力，對火車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律則有解得火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全速度大小為A錯(cuò)誤；B．火車以安全速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對內(nèi)外軌均無擠壓，對內(nèi)外軌均為彈力，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)火車的速度大小為火車重力與支持力的合力大于火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力，內(nèi)軌會產(chǎn)生彈力來平衡多余的力，即車輪輪緣對內(nèi)軌有擠壓，C錯(cuò)誤；D．同理當(dāng)火車以火車重力與支持力的合力小于火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力，外軌會對車輪輪緣產(chǎn)生向里的支持力，因此車輪輪緣對外軌有擠壓，D錯(cuò)誤。故選C。5.月球是人類開展地外空間探索的理想基地。某宇航員在月球表面將一物體從距水平月面高度為h處以大小為的速度水平拋出，物體在水平月面上的落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離為x。若月球的半徑為R，不計(jì)月球的自轉(zhuǎn)，則月球的第一宇宙速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)物體在空中運(yùn)動的時(shí)間為t，月球表面的重力加速度大小為，則有，由第一宇宙速度的物理意義為則月球的第一宇宙速度聯(lián)立解得故選D。6.某四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理示意圖如圖所示，活塞的上止點(diǎn)（活塞在最上端）與下止點(diǎn)（活塞在最下端）間的距離為2a，高壓氣體驅(qū)動活塞在汽缸中做往復(fù)運(yùn)動，連桿AB帶動曲軸OB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動。若當(dāng)AB與豎直方向的夾角為α、AB與BO的夾角為β時(shí)，曲軸OB繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動的角速度大小為ω，則此時(shí)活塞的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由題意可知，OB的長度為a，則B點(diǎn)的線速度大小為B點(diǎn)的線速度沿AB方向的速度大小為設(shè)活塞的速度大小為，則活塞的速度沿AB方向的速度大小為又解得故選B。7.如圖所示，一傾角為30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面頂端距水平地面的高度為h。在甲球從斜面頂端以某一速率開始沿斜面下滑的同時(shí)，從斜面頂端以相同的速率將乙球水平向右拋出。重力加速度大小為g，兩球均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。若兩球同時(shí)到達(dá)地面上，則該速率為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)該速率為，甲球到達(dá)地面上所用的時(shí)間為，則有其中而乙球到達(dá)地面上所用的時(shí)間又解得故選C二、多項(xiàng)選擇題：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。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.據(jù)報(bào)道，未來兩年內(nèi)，我國還將發(fā)射多顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星。地球是自西向東自轉(zhuǎn)的，為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，關(guān)于在地球上發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射方向以及發(fā)射地點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.發(fā)射方向應(yīng)自東向西 B.發(fā)射方向應(yīng)自西向東C.發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近赤道 D.發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近兩極【答案】BC【解析】AB．為了充分利用地球自轉(zhuǎn)速度，應(yīng)沿著地球自轉(zhuǎn)的方向發(fā)射衛(wèi)星，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；CD．根據(jù)可知，地面上越靠近赤道的位置，其隨地球自轉(zhuǎn)的線速度越大，為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近赤道，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。9.某小船（視為質(zhì)點(diǎn)）要渡過一河流，河流某區(qū)域兩岸平行，河流寬度為900m，小船在靜水中行駛的速度大小為1.5m/s，水流的速度大小為2.5m/s。下列說法正確的是（）A.小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為600sB.小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，沿河岸方向的位移大小為2400mC.小船以最短的路程渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為750sD.小船以最短的路程渡河時(shí)，最短路程為1500m【答案】ACD【解析】A．要使小船過河時(shí)間最短，船頭始終垂直河對岸即可，則有A正確B．小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，沿河岸方向的位移大小為B錯(cuò)誤；CD．由于水流速度大于船速，當(dāng)船頭方向與合速度的方向垂直時(shí)，小船過河的位移最短，其大小為過河的時(shí)間CD正確。故選ACD。10.小球（視為質(zhì)點(diǎn)）由輕繩a和輕繩b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿上，如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸AB勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，輕繩a水平。下列說法正確的是（）A.輕繩a一定有拉力B.若逐漸增大小球的轉(zhuǎn)速，則輕繩b的拉力大小不變C.若突然剪斷輕繩a，則小球可能下降一些高度繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動D.若突然剪斷輕繩b，則小球一定下降一些高度繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動【答案】BD【解析】AB．設(shè)小球的質(zhì)量為m，輕繩b與水平方向的夾角為，長度為l，細(xì)桿的角速度大小為，則有，當(dāng)時(shí)，輕繩a的拉力大小輕繩b的拉力大小增大轉(zhuǎn)速即增大角速度，輕繩b的拉力大小不變，輕繩a的拉力增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確。C．若在時(shí)剪斷輕繩a，則小球仍保持原軌跡運(yùn)動；若在時(shí)剪斷輕繩a，則小球?qū)⑸仙恍└叨壤^續(xù)做勻速圓周運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D．剪斷輕繩b，因?yàn)橐胶庑∏蛩艿闹亓Γ?xì)繩必然要向下傾斜，所以小球下降一些高度，選項(xiàng)D正確。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)探究平拋運(yùn)動。（1）如圖甲所示，在調(diào)整軌道末端切線水平時(shí)，若將小球靜置于軌道末端a處，小球會自動滾向b處，則軌道a端應(yīng)向______（填“P”或“Q”）方向適當(dāng)調(diào)整，直至小球靜置于a處后處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2）小球從軌道上E處由靜止開始沿軌道下滑，用描跡法在背景為方格的紙上描下小球球心在紙上的投影點(diǎn)A、B、C，Oy為重垂線方向，如圖乙所示。已知紙上最小方格的邊長為L，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用的時(shí)間______，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小______。（均用g、L表示）【答案】（1）Q（2）【解析】【小問1解析】小球在a處自動滾向b處，說明a端偏高，軌道末端不水平。將軌道a端向Q方向調(diào)整，可適當(dāng)降低a端的高度，使軌道末端水平，小球保持靜止?！拘?解析】經(jīng)分析可知解得小球離開a處時(shí)的速度大小小球通過B點(diǎn)時(shí)在豎直方向上的分速度大小又解得12.某物理興趣小組探究做圓周運(yùn)動的物體的質(zhì)量、半徑均一定時(shí)，向心力大小與線速度大小的關(guān)系，裝置如圖甲所示。細(xì)線的一端連接固定在懸點(diǎn)O處的力傳感器，細(xì)線的另一端連接小球，將小球拉至細(xì)線偏離豎直方向某一角度（細(xì)線伸直）后由靜止釋放，懸點(diǎn)下方的光電門可以測量小球通過光電門的擋光時(shí)間，力傳感器可以顯示細(xì)線對力傳感器的拉力大小。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是______.A.控制變量法 B.放大法 C.等效法（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，當(dāng)小球靜止時(shí)，光電門______（填“需要”或“不需要”）通過球心。（3）僅改變細(xì)線偏離豎直方向的角度（細(xì)線伸直），得到多組小球通過光電門時(shí)的力傳感器示數(shù)F以及小球通過光電門的擋光時(shí)間，以F為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出的圖像為直線，如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m，直徑為d，已知圖線的斜率為k，圖線在縱軸上的截距為，則力傳感器與小球表面間的細(xì)線的長度______，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮_____。（均選用m、d、k、表示）【答案】（1）A（2）需要（3）【解析】【小問1解析】本實(shí)驗(yàn)探究做圓周運(yùn)動的物體的質(zhì)量、半徑均一定時(shí)，向心力大小與線速度大小的關(guān)系，需控制其他變量不變，僅改變速度，這是控制變量法?！拘?解析】當(dāng)小球靜止時(shí)，光電門需要對準(zhǔn)小球的球心，確保測量的是小球通過光電門時(shí)的線速度大小?！拘?解析】小球通過最低出時(shí)的速度大小又可得結(jié)合題圖乙有，解得，13.圓盤式給料機(jī)是中、細(xì)粒度的物料常用的給料設(shè)備，其簡化原理圖如圖甲所示，電機(jī)帶動圓形料盤水平轉(zhuǎn)動。料盤的半徑為r，料盤上的物料與料盤間的動摩擦因數(shù)為。料盤下方的電機(jī)用相互垂直的齒輪嚙合，達(dá)到轉(zhuǎn)向變速的目的，料盤齒輪與電機(jī)齒輪的半徑的比值為k，如圖乙所示。重力加速度大小為g，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）當(dāng)電機(jī)齒輪以大小為的角速度轉(zhuǎn)動時(shí)，求料盤齒輪轉(zhuǎn)動的周期T；（2）若物料不發(fā)生翻滾，分布在料盤外側(cè)（半徑）圓環(huán)帶內(nèi)，即最內(nèi)側(cè)的物料到料盤中心O的距離為，使料盤上的物料最后都從邊緣出料口離開，求電機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度大小應(yīng)滿足的條件?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1解析】設(shè)電機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動的周期為，根據(jù)兩齒輪邊緣線速度相等，可知可得又解得【小問2解析】設(shè)在最內(nèi)側(cè)質(zhì)量為m的物料恰好可以從邊緣出料口離開的情況下，料盤齒輪轉(zhuǎn)動的角速度大小為，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度大小為，有又解得故電機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度大小應(yīng)滿足的條件為。14.有a、b兩顆人造地球衛(wèi)星，如圖所示，a在赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動，對地張角，b為貼地飛行的超低空軌道衛(wèi)星（圖中未畫出）。地球（視為質(zhì)量分布均勻的球體）的半徑為R，地球的密度為，地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為G，球的體積公式為，其中r為球的半徑。（1）求a運(yùn)行的周期以及b運(yùn)行的周期；（2）若a、b的運(yùn)行方向相同，求二者不能直接通信的連續(xù)時(shí)間t。【答案】（1）（2）【解析】【小問1解析】設(shè)地球的質(zhì)量為M，a的質(zhì)量為m1，根據(jù)幾何關(guān)系可知，a的軌道半徑為，有地球的體積又解得設(shè)b的質(zhì)量為m2，對b有解得【小問2解析】在時(shí)間t內(nèi)，a、b轉(zhuǎn)過的角度分別為、經(jīng)分析可知解得15.消防隊(duì)正在進(jìn)行消防演練。如圖所示，消防車出彈口O與高樓著火處P的連線與水平面的夾角θ=30°，O、P間的高度差為h。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，將從出彈口O射出的滅火彈（圖中未畫出）視為質(zhì)點(diǎn)。（1）若滅火彈恰好垂直擊中P處，求滅火彈從出彈口O射出時(shí)的速度大小v1；（2）若滅火彈擊中P處時(shí)的速度方向恰好垂直O(jiān)P向下，求：①滅火彈從出彈口O射出時(shí)的速度大小v2及其方向與OP的夾角α的正切值；②滅火彈在空中運(yùn)動的過程中到OP的最大距離d。【答案】（1）（2）①，；②【解析】【小問1解析】