陕西省西安市西光中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷（含答案）

西安市西光中学2024—2025学年度第二学期期中考试高一年级物理试题（考试时间：75分钟试卷满分100分）一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分）1.下列说法中正确的是（）A.牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数GB.物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的公式不再成立C.“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同性质的D.一对相互作用力做功，总功一定为零2.某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是，周期是，引力常量，试从这些数据估算地球的质量（结果保留一位有效数字）（）A. B. C. D.3.拉格朗日点指的是在太空中类似于“地一月”或“日一地”的天体系统中的某些特殊位置，在该位置处的第三个相对小得多（质量可忽略不计）的物体靠两个天体的引力的矢量和提供其转动所需要的向心力，进而使得该物体与该天体系统处于相对静止状态，即具有相同的角速度。如图所示是地一月天体系统，在月球外侧的地月连线上存在一个拉格朗日点，发射一颗质量为m的人造卫星至该点跟着月球一起转动，距离月球的距离为s。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，地月球心之间的距离为r，月球的公转周期为T，则由以上数据可以算出（）A.地球的密度为B.月球对该卫星的引力为C.在拉格朗日点的卫星的向心加速度比月球的向心加速度小D.在拉格朗日点的卫星处于平衡状态4.如图甲是客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。谷粒从上方喂料斗的小口无初速度进入风道，在风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开。简化装置如图乙所示，谷粒在风道内所受的风力大小相等，最终落在同一水平面上，风道口的直径远小于下落高度，不计风道内的阻力和飞出洞口后的空气阻力，下列分析正确的是（）A.N处是瘪谷B.从风道口飞出到落在水平面过程，瘪谷运动时间更长C.落到水平面时，瘪谷的速度更大D.落到水平面时，精谷和瘪谷重力瞬时功率一样大5.我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若驴对磨杆的拉力F沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s（驴拉磨可以看成做匀速圆周运动），则（）A.磨盘与磨杆处处线速度相等B.磨杆末端的线速度大小为C.驴拉磨转动一周拉力做的功为D.磨盘边缘的向心加速度大小为6.如图所示，同一轨道平面上有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星和，其中卫星是地球同步卫星，卫星的周期是地球自转周期的一半，已知地球表面的重力加速度为，地球的半径为，自转周期为，引力常量为。则（）A.卫星和的轨道半径之比为B.卫星一定始终在赤道上方C.地球的质量为D.和从相距最近到相距最远经历的最短时间为7.图甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片。玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图乙是玩家到达最低点时的情况，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，不计空气阻力，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.玩家A到B做自由落体运动，B到D做减速运动B.玩家A到B过程中，绳子的弹性势能为零，B到D过程弹性势能一直增大C.玩家的重力势能先减小后增大D.玩家在B到D过程加速度先增大后减小二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分）8.在系列科幻电影《流浪地球》中，由于太阳寿命将尽，人类计划建造“行星发动机”将地球推离太阳系。太阳系中行星公转运动可视为匀速圆周运动。如图所示，现计划使用行星发动机进行两次变轨，经过椭圆转移轨道，以最短时间将地球转移到木星轨道上，已知木星公转周期为K年，则（）A.从地球轨道进入转移轨道，行星发动机需要加速B.地球在转移轨道上运行时，速度不断增大C.地球在第二次变轨点，变轨前后加速度不会改变D.地球在转移轨道上运行的时间为年9.下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（）A.图甲，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等B.图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小C.图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变D.图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大10.质量为m的小球由空中A点自由下落，在t秒末突然施加一个竖直向上的恒力，再经过t秒小球又恰好通过A点。重力加速度为g，不计空气阻力，且小球从未落地。则（）A.第一个t秒末和第二个t秒末小球的速度之比为1∶2B.第一个t秒内小球重力做功是C.第二个t秒内所加竖直向上恒力大小是重力的3倍D从A点到最低点小球重力势能变化了三、非选择题（共54分）11.某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。（1）本实验实验方法是_________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）。（2）摇动手柄时，图中长槽上B处挡板的转动半径大于A处挡板的半径，短槽上C处挡板的转动半径等于A处挡板的转动半径，要探究向心力与角速度的关系，将质量_________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板_________（填“A、C”或“B、C”）处，将皮带处于左右塔轮的半径_________（填“相等”或“不等”）的塔轮上。（3）将质量之比为2：1的两个小球分别放在挡板B、C处，B、C挡板到转轴的距离之比为2：1，皮带选用左右塔轮的半径之比为3：1，实验会发现，左、右标尺露出格数之比为_________。12.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹A.通过调节使斜槽的末端保持水平；B．每次释放小球的位置必须相同；C．每次必须由____释放小球（选填“运动”或者“静止”）；D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10m/s2，根据图像，可知小球的初速度为____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____cm。四、解答题13.2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。（1）求火星的质量；（2）求火星的第一宇宙速度大小；（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？14.如图甲所示，一物体置于倾角θ=30°的足够长光滑斜面上，电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升。启动电动机后，在0~6s时间内物体运动的v-t图像如图乙所示，其中除1~5s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为5kg，不计一切阻力，重力加速度g取。则：（1）0~1s内电动机牵引力大小；（2）求物体上滑达到的最大速度及此时重力的瞬时功率大小。（3）木块从静止开始运动5s的过程中牵引力做的功多大？15.如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在x=2m处从平台以飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后恰能从轨道最高点M飞出。已知物块质量m=0.5kg，，物块与水平台面间的动摩擦因数为μ=0.5，轨道圆心为O，半径为R=0.5m，MN为竖直直径，，重力加速度，不计空气阻力。求：（1）平台上合力做的功；（2）物块运动到P点时的速度大小；（3）物块运动到P点时轨道受到的压力大小。

西安市西光中学2024—2025学年度第二学期期中考试高一年级物理试题（考试时间：75分钟试卷满分100分）一、单选题（共7小题，每小题4分，共28分）【1题答案】【答案】C【2题答案】【答案】C【3题答案】【答案】B【4题答案】【答案】C【5题答案】【答案】C【6题答案】【答案】D【7题答案】【答案】B二、多选题（共3小题，每小题6分，共18分）【8题答案】【答案】AC【9题答案】【答案】BD【10题答案】【答案】ABD三、非选择题（共54分）【11题答案】【答案】（1）控制变量法（