PAGE西昌市2024—2025學年度下期期中檢測高一物理本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，試題卷6頁，答題卡2頁。全卷滿分為100分，考試時間75分鐘。注意事項：答題前考生務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米的黑色簽字筆填寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡的指定位置；選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對應題目標號的位置上，其他試題用0.5毫米簽字筆書寫在答題卡對應題框內，不得超越題框區域。考試結束后將答題卡收回。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。在每個小題所列的四個選項中，只有一個選項符合題目要求）1.“指尖轉球”是花式籃球表演中常見的技巧。如圖，當籃球在指尖上繞軸轉動時，球面上P、Q兩點做圓周運動的（）A.半徑相等 B.線速度大小相等C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等【答案】D【解析】D．由題意可知，球面上P、Q兩點轉動時屬于同軸轉動，故角速度大小相等，故D正確；A．由圖可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的半徑的關系為故A錯誤；B．根據可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的線速度的關系為故B錯誤；C．根據可知，球面上P、Q兩點做圓周運動的向心加速度的關系為故C錯誤。故選D。2.某同學在練習投籃，籃球在空中的運動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）A. B.C D.【答案】B【解析】籃球在空中的運動軌跡為曲線，物體做曲線運動的條件是所受合力方向與運動方向（即軌跡的切線方向）不共線，并且合力方向指向曲線軌跡的凹側。AB．上升過程中，結合籃球實際受豎直向下的重力和沿著速度反方向的空氣阻力，兩者的合力的可能方向斜下左下方，故A錯誤，B正確；CD．下降過程中，結合籃球實際受豎直向下的重力和沿著速度反方向的空氣阻力，兩者的合力的可能方向斜下左下方，故CD錯誤。故選B。3.2024年6月25日，嫦娥六號返回器準確著陸于內蒙古四子王旗預定區域，標志著探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功，成功實現世界首次月球背面采樣返回。嫦娥六號采樣返回地球，需要經過月面起飛、環月飛行、月地轉移等過程。下列說法正確的是（）A.發射嫦娥六號的速度大于第二宇宙速度B.飛船在軌道1上運動的周期小于在軌道3上運動的周期C.飛船在軌道1上經過A點時的速度大于在軌道2上經過A點時的速度D.載有月壤樣本的返回器在變軌進入月地轉移軌道時需要點火減速【答案】B【解析】A．嫦娥六號沒有脫離地球的引力范圍，則發射嫦娥六號的速度小于第二宇宙速度，選項A錯誤；B．根據開普勒第三定律可知，飛船在軌道1上運動的半長軸小于在軌道3上運動的半長軸，可知飛船在軌道1上運動的周期小于在軌道3上運動的周期，選項B正確；C．飛船從軌道1進入軌道2要在A點加速，可知飛船在軌道1上經過A點時的速度小于在軌道2上經過A點時的速度，選項C錯誤；D．載有月壤樣本的返回器在變軌進入月地轉移軌道時需要點火加速做離心運動，選項D錯誤。故選B。4.2025年1月16日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現象被稱為“火星沖日”。火星和地球幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球繞太陽運動的周期之比約為，如圖所示。根據以上信息可以得出（）A.當火星與地球相距最遠時，兩者的相對速度最小B.火星與地球的公轉軌道半徑之比約為C.火星與地球繞太陽公轉的向心加速度大小之比約為4∶9D.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為4∶9【答案】C【解析】A．當火星與地球相距最遠時，兩者的速度方向相反，此時相對速度最大，選項A錯誤；B．根據開普勒第三定律可得火星與地球的公轉軌道半徑之比約為選項B錯誤；C．根據，火星與地球繞太陽公轉的向心加速度大小之比約為選項C正確；D．火星和地球的質量和半徑關系均未知，不能比較火星與地球表面的自由落體加速度大小關系，選項D錯誤。故選C。5.2025年春季，邛海濕地公園的郁金香花競相綻放，彩色的郁金香花海吸引無數游人紛至沓來，成為春日西昌最紅打卡地。電視臺攝制組為了拍到更廣、更美的景色，采用了無人機拍攝的方法。現通過傳感器將某臺無人機拍攝的飛行過程轉化為水平方向速度vx及豎直方向的速度vy與飛行時間t的關系圖像，如圖甲、乙所示，取豎直向上和水平向前為正方向。圖甲中2s~5s段圖像平行于t軸，則下列說法正確的是（）A.0~2s內，無人機做勻加速曲線運動B.t=2s時，無人機速度為4m/sC.t=2s時，無人機運動到最高點D.0~5s內，無人機的位移大小為【答案】D【解析】A．0~2s內，x方向做初速度為vx0=1m/s，加速度為的勻加速運動；y方向做初速度為vy0=1m/s，加速度為的勻加速運動，因合初速度和合加速度共線，則合運動為勻加速直線運動，即無人機做勻加速直線運動，選項A錯誤；B．t=2s時，無人機的水平速度和豎直速度均為2m/s，可知速度為選項B錯誤；C．0~4s內無人機的豎直速度一直為正值，可知t=2s時，無人機還沒有運動到最高點，選項C錯誤；D．0~5s內，無人機的位移水平位移豎直位移則合位移大小為選項D正確。故選D6.主題口號為“冰雪同行”的2025年亞冬會圓滿落幕。跳臺滑雪比賽在哈爾濱舉行，如圖，跳臺滑雪賽道由助滑道AB、著陸坡CD、停止區DE三部分組成。比賽中，甲、乙兩運動員先后以速度v1、v2從C點正上方B處沿水平方向飛出，分別落在了著陸坡的P、D兩點，運動員可看成質點，不計空氣阻力，著陸坡的傾角為θ，重力加速度為g，若P為DC中點，BC高度恰為C離地面高度h的一半，則（）A.B.甲、乙運動員在空中飛行時間之比為2∶3C.甲、乙運動員落到著陸坡時豎直方向的分速度之比為D.甲、乙運動員落到著陸坡時的速度方向相同【答案】C【解析】B．由題意可知BC=h，則落到P點時豎直高度為h；落到D點時的豎直高度為1.5h，根據可知甲、乙運動員在空中飛行時間之比為，選項B錯誤；A．甲乙的水平位移之比為1:2，根據可得選項A錯誤；C．根據可知甲、乙運動員落到著陸坡時豎直方向的分速度之比為選項C正確；D．落到斜坡時速度方向與水平方向夾角可知可知甲、乙運動員落到著陸坡時的速度方向不相同，選項D錯誤。故選C。7.某同學在游樂園體驗轉盤投球游戲。俯視圖如圖所示，水平轉盤勻速旋轉的角速度為，籃筐在轉盤中心。該同學坐在轉盤上，將一球水平投出，出手點與籃筐的水平距離為r，豎直高度為h，若球能投進籃筐，球出手方向需沿半徑向后方偏一合適角度，球的出手速度為v。忽略空氣阻力，則（）A.h、r不變，增大時，若要投中，需增大和vB.h、不變，r增大時，若要投中，需增大和vC.、r不變，h增大時，若要投中，需增大和vD.以上說法都不對【答案】A【解析】如圖所示球出手后，合速度沿半徑方向，做平拋運動，由可得又，可知角度與r無關；球出手速度為或AD．由題可知，在0°到90°之間，h、r不變，增大時，若球仍投中，根據可知增大，根據可知v增大，故A正確，D錯誤；B．h、不變，r增大時，不變，若球仍投中，根據或可知v增大，故B錯誤；C．、r不變，h增大時，若球仍投中，根據可知增大，根據可知v減小，故C錯誤。故選A。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，有選錯或不答的得0分）8.如圖所示，豎直面內的圓形管道半徑R遠大于橫截面的半徑，有一小球的直徑比管橫截面直徑略小，在管道內做圓周運動。小球過最高點時，小球對管壁的彈力大小用F表示、速度大小用v表示，當小球以不同速度經過管道最高點時，其F-v2圖像如圖所示。則（）A.小球的質量為B.當地的重力加速度大小為C.時，小球對管壁的彈力方向豎直向上，大小為mgD.時，小球受到的彈力大小為4mg【答案】BC【解析】AB．當時，由圖像得內軌對小球的支持力滿足當時，彈力為零，則解得，故A錯誤，B正確；C．當時，由圖像可知此時小球所受管壁的彈力大小為為外軌對小球豎直向下的壓力，所以小球對管壁的彈力方向豎直向上，故C正確；D．當時，由圓周運動知識得當時，由圓周運動知識得聯立解得故D錯誤。故選BC。9.科學家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示。科學家認為S2的運動軌跡是半長軸約為1000AU（太陽到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學獎。若認為S2所受的作用力主要為該大質量黑洞的引力，設太陽的質量為M，可以推測出（）A.恒星S2的公轉周期約為3×106年B.恒星S2的公轉周期約為16年C.該黑洞質量約為4×1010MD.該黑洞質量約為4×106M【答案】BD【解析】AB．根據圖中數據結合圖像可以得到S2運動的半周期恒星S2的公轉周期約為故A錯誤，B正確；CD．設地球的質量為m，地球到太陽的距離為r=1AU，地球的公轉周期為T=1年。由萬有引力提供向心力可得解得太陽的質量對于S2受到黑洞的作用，橢圓軌跡半長軸R=1000AU，由萬有引力公式可得解得代入數據解得故C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖甲所示，一艘正在進行順時針急轉彎訓練的航母，運動軌跡可視作半徑為R的水平圓周。航母在圓周運動中，船身發生了向外側傾斜，甲板法線與豎直方向夾角為θ，船體簡圖如圖乙所示。一質量為m的小物塊放在甲板上，恰能與甲板保持相對靜止，兩者之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A.小物塊受的摩擦力大于B.小物塊受的支持力大于C.航母的航速為D.航母的航速為【答案】AD【解析】AB．根據題意可知，小物塊做圓周運動，一定受到重力、支持力、摩擦力，通過正交分析法如圖所示水平方向豎直方向聯立解得故A正確，B錯誤；CD．當最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時，小物塊放在甲板上恰能與甲板保持相對靜止，滿足結合聯立解得故C錯誤，D正確。故選AD。第II卷非選擇題（共54分）三、實驗題（本大題2小題，每空2分，共計14分）11.用如圖甲所示的裝置探究向心力的大小與質量、角速度和半徑之間關系。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運動的軌道半徑之比為1∶2∶1，調整傳動皮帶，可以使左、右塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進行組合，每層半徑之比由上至下分別為1∶1、2∶1和3∶1。（1）在探究向心力大小與質量的關系時，為了保持角速度和半徑相同，需要先將傳動皮帶調至變速塔輪的第__________（選填“一”“二”或“三”）層，再將質量不同的鋁球和鋼球分別放在長、短槽上半徑相等的橫臂擋板內側；（2）在探究向心力大小與半徑的關系時，先將傳動皮帶調至變速塔輪調至對應位置，再將質量相同的鋼球分別放在__________（選填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的擋板內側；（3）探究向心力大小與角速度之間的關系時，該小組將兩個相同的鋼球分別放在長、短槽上半徑相同處擋板內側，改變皮帶擋位，記錄一系列標尺示數。其中一組數據為右邊6.1格、左邊1.5格，則記錄該組數據時，皮帶位于皮帶盤的第__________擋（選填“一”“二”或“三”）。【答案】（1）一（2）B、C（3）二【解析】【小問1詳解】（1）根據，在探究向心力大小與質量關系時，需要保證角速度和質量不變，根據可知，因同一皮帶帶動的兩塔輪的線速度大小相等，則兩塔輪的相同時，可得兩實驗小球的角速度相同，則將傳動皮帶調至變速塔輪的第一層。【小問2詳解】根據，可知在探究向心力大小與半徑的關系時，需要保證兩球質量和角速度相同，而圓周運動的半徑不同，則將兩個質量相等的鋼球分別放在B、C位置的擋板內側。【小問3詳解】在探究向心力大小與角速度的關系時，需要保證兩球質量和半徑相同，將鋼球分別放在A、C位置的擋板內側，根據標尺露出的格數為右邊6.1格、左邊1.5格，則左右兩側的向心力之比約為1:4，根據,可知角速度之比為1:2，而同一皮帶帶動的兩塔輪的線速度大小相等，由可知塔輪的半徑之比為2:1，故應選皮帶盤的第二檔。12.炎熱的夏天，某學校組織了一次“水槍大戰”，其中水槍的噴水速度是決定水槍性能好壞的重要因素。小明同學充分利用自己所學的平拋知識來研究水從槍口噴出時的初速度。他將固定有水平桿的支架放在桌面上，桿的右端用一細線懸掛一重物，然后將水槍架在水平桿上，并將噴嘴調為水平，用力擠壓水槍扳機后，細水柱沿噴嘴噴出，用手機拍攝并將照片打印出來，如圖甲所示。設該段細水柱可認為是均勻水平噴出的，不計空氣阻力。（1）水平桿的右端用一細線懸掛一重物的主要目的是。A.確定水平拋出的初位置B.增加支架的配重C.確定豎直方向（2）用刻度尺量出照片中水平桿長為L1，平拋水平位移為x1，實際水平桿長為L。由上可知，細水柱平拋的實際水平位移為__________（用L1、L、x1表示）。（3）為了求出水從槍口噴出時的初速度v0，小明將拍攝照片上的軌跡通過（2）問的比例換算得到如圖乙所示的曲線，并在該曲線上選取了A、B、C三點，其中AB、AC沿細線方向的實際距離分別為d1、d2，垂直于細線方向的實際距離分別為x、2x。已知重力加速度為g，則可求出噴水時的初速度v0=_________，B點的豎直速度vBy=____________（用題中所給字母表示）。【答案】（1）C（2）（3）【解析】【小問1詳解】水平桿的右端用一細線懸掛一重物的主要目的是確定豎直方向，AB錯誤，C正確。故選C。【小問2詳解】根據題意得解得【小問3詳解】根據題意得解得B點的豎直速度解得四、解答題（本大題3小題，共40分。要求必須寫出必要的文字說明，主要的計算步驟和明確的答案）13.假設在某次軍事演練時士兵駕駛坦克向東的速度大小為v1，坦克靜止時射出的炮彈速度大小為v2（v2>v1），且出膛方向沿水平面內可調整，坦克軌跡距離目標最近為d，炮彈飛行時間極短，忽略炮彈受到的空氣阻力和炮彈豎直方向的下落高度，且不計炮彈發射對坦克速度的影響，求：（1）若要想命中目標且炮彈在空中飛行時間最短，最短時間多少？坦克發射處離目標的距離為多少？（2）若到達距離目標最近處時再開炮，求炮彈發射到命中目標的時間。【答案】（1），（2）【解析】【小問1詳解】炮彈速度向北發射時時間最短，則命中目標最短時間為坦克發射處離目標的距離為【小問2詳解】若到達距離目標最近處時再開炮，由于v2>v1，應調整炮口至左上方可以射中目標，命中目標的時間為14.如圖所示，某行星表面，有一個半徑為R實心圓盤，其中心軸與豎直方向的夾角為30°，開始時，圓盤靜止，其上表面覆蓋著一層灰塵，沒有掉落。現將圓盤繞其中心軸旋轉，其角速度從零緩慢增大至ω，此時圓盤表面上的灰塵75%被甩掉，設灰塵與圓盤間的動摩擦因數為（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），星球的半徑為r，引力常量為G，求：（計算結果用字母m、L、ω、r、R、G表示）（1）求該行星表面的重力加速度g；（2）該行星的第一宇宙速度；（3）該行星的密度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】越靠近邊緣的灰塵越容易被甩掉，剩余的灰塵半徑為，則解得在圓盤的最低點，根據牛頓的第二定律解得【小問2詳解】星球表面的近地衛星的線速度即為第一宇宙速度，有解得行星的第一宇宙速度為【小問3詳解】近地衛星所受的萬有引力即為重力，有行星的質量為可得行星的密度為15.如圖所示為設計師設計的貨物運輸裝置。將貨物從光滑斜