高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1榆林2024~2025學(xué)年度第二學(xué)期期中聯(lián)考高一物理試題注意事項：1、本試題共6頁，滿分100分，時間75分鐘。2、答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。3、回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B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，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4、考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共46分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.在風(fēng)洞實驗室進行如下模擬實驗：一小球在光滑的水平面內(nèi)以速度穿過一段風(fēng)帶，經(jīng)過風(fēng)帶時風(fēng)會給小球一個與方向垂直、水平向東的恒力，其余區(qū)域無風(fēng)，小球穿過風(fēng)帶過程的運動軌跡及穿過風(fēng)帶后的速度方向表示正確的是（）A. B.C D.【答案】D【解析】小球進入有風(fēng)區(qū)域后受到一個與初速度v0垂直的恒定的風(fēng)力作用，則小球做類平拋運動，軌跡逐漸偏東方向，則穿過風(fēng)帶以后速度方向指向偏東方向。故選D。2.關(guān)于物理學(xué)史或行星的運動，下列說法正確的是（）A.萬有引力常量的數(shù)值是牛頓測出來的B.兩天體間的距離趨近于零時，它們間的萬有引力無窮大C.“天問一號”火星探測器的最小發(fā)射速度為D.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于地球與太陽連線掃過的面積【答案】C【解析】A．萬有引力常量的數(shù)值是卡文迪什通過扭秤實驗測出來的，故A錯誤；B．萬有引力定律適用于質(zhì)點間的相互作用，當(dāng)兩天體間的距離趨近于零時，天體不能再看作質(zhì)點，萬有引力定律不再適用，不能得出它們間的萬有引力無窮大的結(jié)論，故B錯誤；C．第二宇宙速度是物體掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星或繞其他行星運行的人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。“天問一號”火星探測器要脫離地球引力前往火星，其最小發(fā)射速度為，故C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律，對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，這是針對同一行星而言的?；鹦呛偷厍蚴遣煌男行?，它們與太陽連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等。故D錯誤。故選C。3.如圖所示是《天工開物》中牛力齒輪的圖畫及其原理簡化圖，牛拉動橫桿驅(qū)動半徑為的大齒輪勻速率轉(zhuǎn)動，大齒輪與半徑為的中齒輪垂直咬合，不打滑，中齒輪通過橫軸與半徑為的小齒輪相連，小齒輪驅(qū)動抽水桶抽水。若大、中、小三齒輪的半徑，角速度分別、、，三齒輪邊緣的線速度分別為、、，則下列關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．因為大齒輪與中齒輪垂直咬合，且不打滑，所以大齒輪邊緣和中齒輪邊緣的線速度大小相等，即；又因為中齒輪與小齒輪同軸相連，它們在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)動的角度相同，即角速度相等，根據(jù)，因為，所以。綜上，，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)，因為，，所以；又因為中齒輪與小齒輪同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即，綜上，，故CD錯誤。故選A。4.如圖所示，某次洪災(zāi)中救援隊利用摩托艇將被困人員由河岸點轉(zhuǎn)移到對岸安全地點，軌跡如圖虛線所示，兩河岸平行，與河岸的夾角為。若水的流速恒為、方向平行于河岸，轉(zhuǎn)移過程中摩托艇在靜水中的速度恒定。則的最小值是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】當(dāng)摩托艇的速度方向與AB垂直時有最小值，則由幾何關(guān)系可知故選B。5.如圖所示，小強對著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球由豎直墻壁的點水平彈出，恰好垂直打在球拍上的點，已知球拍與水平方向夾角，、兩點豎直高度差，忽略空氣阻力，則球在彈離點瞬間的速度大小為（已知，）（）A. B. C. D.【答案】A【解析】將A到B的運動看做是平拋運動，則B點的豎直速度則故選A。6.2024年10月23日9時09分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號乙運載火箭，成功將遙感四十三號03組衛(wèi)星發(fā)射升空。如圖為衛(wèi)星發(fā)射的示意圖，首先將衛(wèi)星發(fā)射到低空圓軌道，然后在點實施變軌經(jīng)橢圓軌道進入預(yù)定圓軌道。下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在點加速，在點減速B.衛(wèi)星在軌道過點的速度小于過點的速度C.衛(wèi)星在點的加速度小于在點的加速度D.衛(wèi)星在軌道的運行周期小于在軌道的運行周期【答案】D【解析】A．衛(wèi)星在軌道a上的點加速做離心運動才能進入軌道b，則b軌道上的N點加速做離心運動才能進入軌道c，選項A錯誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在軌道過近地點點的速度大于過遠地點點的速度，選項B錯誤；C．根據(jù)可得衛(wèi)星在點的加速度大于在點的加速度，選項C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道的軌道半徑小于在軌道的軌道半徑，可知衛(wèi)星在軌道的運行周期小于在軌道的運行周期，選項D正確。故選D。7.游樂場有一種游樂設(shè)施叫“魔盤”，如圖甲所示。游玩者坐在圓盤上，圓盤周圍有安全欄桿，圓盤啟動時游玩者可以感受振動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等刺激過程。假設(shè)有兩位游玩者坐在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上，其中A游玩者坐在圓盤中間的某位置，B游玩者背靠著欄桿坐在圓盤上，如圖乙所示。現(xiàn)將圓盤的角速度逐漸增大，A、B兩位游玩者始終與圓盤保持相對靜止。下列說法正確的是（）A.B游玩者的質(zhì)量較大B.B游玩者與圓盤間的動摩擦因數(shù)較大C.增大角速度后，A游玩者的摩擦力一定增大D.增大角速度后，B游玩者的摩擦力一定增大【答案】C【解析】AB．設(shè)游玩者質(zhì)量為m，圓周半徑為r，根據(jù)向心力公式可知，由于B游玩者距離圓心較遠，所需的向心力大于A游玩者，B游玩者背靠欄桿，是否受到欄桿的彈力未知，所以兩位游玩者的質(zhì)量大小、動摩擦因數(shù)大小不能判斷，故AB錯誤；C．當(dāng)增大角速度后，A游玩者所需的向心力增大，即摩擦力增大，故C正確；D．根據(jù)題意不能判斷B游玩者是否達到了最大靜摩擦力，且欄桿是否有彈力也未知，故增大角速度后，B游玩者的摩擦力不一定增大，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.對下面四幅圖所涉及的圓周運動知識，描述正確的是（）A.圖甲，制作棉花糖時，糖水因為受到的離心力小于向心力而被甩出去B.圖乙，火車彎道處軌道的外軌略高于內(nèi)軌，火車速度小于設(shè)計速度時，對內(nèi)軌有擠壓C.圖丙，小球通過輕質(zhì)細桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點時速度不可能為零D.圖丁，在一座凹形橋的最低點，同一輛車子速度越大，對橋面壓力就越大【答案】BD【解析】A．圖甲，制作棉花糖時，糖水的附著力不足以提供做圓周運動的向心力時而做離心運動被甩出去，不是因為受到的離心力作用，選項A錯誤；B．圖乙，火車軌道的外軌略高于內(nèi)軌，火車拐彎時由重力和鐵軌對火車的支持力的合力提供向心力做圓周運動，如果火車的速度較小，重力和支持力的合力大于火車所需的向心力，則內(nèi)軌對火車輪有向外的擠壓，導(dǎo)致內(nèi)軌容易受損，故B正確；C．圖丙，小球通過輕質(zhì)細桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點時因細桿能提供支撐力，則其速度可以為零，選項C錯誤；D．圖丁，在一座凹形橋的最低點，根據(jù)可知同一輛車子速度越大，對橋面壓力就越大，選項D正確。故選BD9.如圖為某炮兵部隊在訓(xùn)練中以大小相同的初速度、不同的仰角從水平地面O點發(fā)射炮彈，不考慮空氣阻力。關(guān)于炮彈在空中的運動，下列說法正確的是（）A.仰角越大，炮彈的加速度越大B.仰角不同，也有可能落在地面同一位置C.仰角時，炮彈的水平射程最遠D.當(dāng)炮彈的水平射程最遠時，炮彈在空中的時間最長【答案】BC【解析】A．炮彈在空中運動，只受重力，加速度為重力加速度，恒定不變，故A錯誤；BC．設(shè)炮彈的初速度為，炮彈在空中運動的時間水平方向可知當(dāng)仰角時，炮彈的水平射程最大，炮彈的水平射程最遠，當(dāng)仰角不同時，可能相等，即有可能落在地面同一位置，故BC正確；D．根據(jù)可知仰角越大，即趨近，炮彈在空中的時間越長，故D錯誤。故選BC。10.我國天文學(xué)家通過“天眼”（FAST，500米口徑球面射電望遠鏡）在武仙座球狀星團M13中發(fā)現(xiàn)一個脈沖雙星系統(tǒng)，如圖所示，由恒星與恒星組成的雙星系統(tǒng)繞其連線上的點做勻速圓周運動，若恒星的質(zhì)量為，恒星的質(zhì)量為，恒星和恒星之間的距離為，引力常量為下列說法正確的是（）A.兩恒星的軌道半徑之比B.兩恒星的線速度之比C.兩恒星的向心加速度之比D.它們的運動周期為【答案】AD【解析】A．在雙星系統(tǒng)中，兩恒星繞它們連線上的一點做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自做圓周運動的向心力，且兩恒星的角速度相等。設(shè)恒星A的軌道半徑為，設(shè)恒星B的軌道半徑為，兩恒星之間的距離為，則對恒星A有對恒星B有聯(lián)立方程組可得因為，所以故A正確；B．由可知因為兩恒星的角速度相等，所以故B錯誤；C．根據(jù)向心加速度公式兩恒星的角速度相等，則有故C錯誤；D．根據(jù)推導(dǎo)可得將代入可得化簡可得又因為代入上式整理可得故D正確故選AD。第II卷（非選擇題共54分）三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)利用圖甲中所示的DIS向心力實驗器來探究圓周運動向心力的影響因素。實驗時，砝碼隨旋臂一起做圓周運動，其受到的向心力可通過牽引桿由力傳感器測得，旋臂另一端的擋光桿每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力和擋光時間，換算生成。保持砝碼的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑不變，改變其轉(zhuǎn)速得到多組、的數(shù)據(jù)后，作出了圖線如圖乙所示。牽引桿的質(zhì)量和一切摩擦可忽略。（1）該同學(xué)采用的主要實驗方法為________。（填正確選項前的字母）A.控制變量法 B.理想化模型法 C.等效替代法（2）實驗中，某次擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為，已知擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為，擋光桿的擋光寬度為，則可得擋光桿轉(zhuǎn)動角速度的表達式為________。（3）根據(jù)圖乙，得到的實驗結(jié)論是________。（填正確選項前的字母）A.在、一定的情況下，向心力大小與角速度成正比B.在、一定的情況下，向心力大小與角速度的平方成正比【答案】（1）A（2）（3）B【解析】【小問1解析】該同學(xué)研究向心力與角速度、半徑和質(zhì)量的關(guān)系，采用的主要實驗方法為控制變量法，故選A；【小問2解析】擋光桿轉(zhuǎn)動角速度的表達式為【小問3解析】根據(jù)圖乙，得到的實驗結(jié)論是：在、一定的情況下，向心力大小與角速度的平方成正比，故選B。12.用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直硬板上。鋼球沿斜槽軌道滑下后從點飛出，落在水平擋板上，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點，即可描出鋼球做平拋運動的軌跡，進而研究平拋運動的規(guī)律。根據(jù)實驗原理，回答以下問題：（1）實驗前，應(yīng)將鋼球放在斜槽末端，根據(jù)鋼球的運動情況，調(diào)節(jié)支腳螺絲A、B，使斜槽末端________。（2）研究平拋運動，下面做法可以減小實驗誤差的是________。（填正確選項前的字母）A.每次釋放鋼球的位置必須不同B.每次必須由靜止釋放鋼球C.記錄鋼球位置時，每次必須嚴(yán)格地等距離下降擋板D.將鋼球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線（3）該實驗中，在取下白紙前，應(yīng)確定坐標(biāo)原點的位置，并建立直角坐標(biāo)系，小明按圖乙確定坐標(biāo)原點并建立坐標(biāo)系，他的做法是________（選填“正確”或“錯誤”）的。（4）若某同學(xué)只記錄了鋼球運動途中的、、三點的位置，如圖，取點為坐標(biāo)原點，各點的位置坐標(biāo)如圖丙所示，鋼球平拋的初速度大小________；鋼球從槽口拋出到運動到點所用的時間為________。（重力加速度?。敬鸢浮浚?）水平（2）B（3）錯誤（4）10.2【解析】【小問1解析】實驗前，應(yīng)將鋼球放在斜槽末端，根據(jù)鋼球的運動情況，調(diào)節(jié)支腳螺絲、，使斜槽末端水平；【小問2解析】AB．每次必須從同一位置由靜止釋放鋼球，以保證小球達到底端時的速度相同，選項A錯誤，B正確；C．記錄鋼球位置時，每次不一定要必須嚴(yán)格地等距離下降擋板，選項C錯誤；D．將鋼球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑的曲線連接各點，選項D錯誤。故選B。【小問3解析】小明按圖乙確定坐標(biāo)原點并建立坐標(biāo)系，他做法是錯誤的，應(yīng)該選小球球心的投影點為坐標(biāo)原點?！拘?解析】豎直方向根據(jù)可得初速度B點的豎直速度鋼球從槽口拋出到運動到點所用的時間為13.如圖為風(fēng)靡小朋友界的風(fēng)火輪賽車競速軌道的部分示意圖，其中圖甲是半徑的凸形橋軌道，最高點為；圖乙是半徑為的豎直圓軌道，最高點為；圖丙是兩端水平的傾斜軌道，其傾角為，。一質(zhì)量為的賽車（視為質(zhì)點）在軌道上行駛，重力加速度取，不計空氣阻力。（，，）（1）當(dāng)賽車以的速度通過圖甲軌道點時，求賽車受到軌道支持力的大小；（2）當(dāng)賽車通過圖乙軌道點時受到軌道的彈力為，求賽車此時的速度大小；（3）當(dāng)賽車由圖丙的軌道頂端以的速度水平飛出后，通過計算說明賽車能否落在傾斜軌道上?！敬鸢浮浚?）（2）（3）落在傾斜軌道上，分析見解析。【解析】【小問1解析】由牛頓第二定律可得代入題中數(shù)據(jù)，解得賽車受到軌道支持力的大小【小問2解析】由牛頓第二定律可得其中為0.89N，解得賽車此時的速度大小【小問3解析】賽車由飛出后做平拋運動，設(shè)恰好落在點，則解得則水平方向上所以賽車落在傾斜軌道上。14.中國嫦娥六號是人類首個成功從月球背面實施采樣返回地球的探測器。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成。軌道器和返回器組合體留在環(huán)月軌道飛行，著陸器和上升器組合體經(jīng)過反推、減速、懸停、避障等階段最終降落在月球背面艾特肯盆地。假設(shè)在軟著陸的最后階段關(guān)閉了反沖發(fā)動機，著陸器和上升器的組合體從距月球表面高處由靜止自由下落，經(jīng)時間落地，已知月球半徑為，萬有引力常量為（忽略月球自轉(zhuǎn)，只考慮探測器受到月球的引力作用）。（1）求月球的質(zhì)量；（2）若軌道器和返回器組合體在距離月球表面高度為的圓軌道做勻速圓周運動，求運動的周期；（3）完成采集月壤任務(wù)后，要使上升器進