2025-2026学年山西大学附属中学高一（下）期中物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年山西大学附属中学高一（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.我国将在2030年前后实施火星采样返回。若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的近火星表面卫星(轨道半径近似等于火星半径)，c为在火星赤道上空的火星同步静止卫星，b、c两卫星的绕行方向相同。下列说法正确的是(

)A.a、b、c的线速度大小关系为va<vb<vc

B.a、b、c的角速度大小关系为ωa=ωc>ωb

C.a、2.如图，质量为m的小球用细线悬挂于O点，使小球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动，空气阻力不计，重力加速度为g。悬挂小球的线长l保持不变，悬点O到圆O′的距离为h，细线与OO′的夹角为θ，改变θ，则小球做匀速圆周运动的角速度ω、周期T、向心加速度a、线对小球的拉力F随h变化的关系图像中可能正确的是(

)A. B. C. D.3.在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的拉力大小恒为600N，半径r为0.5m，转动一周为5s，下列说法正确的是(

)A.驴转动一周拉力所做的功为0 B.驴转动一周拉力所做的功为600J

C.驴转动一周拉力的平均功率为0 D.驴转动一周拉力的平均功率为120πW4.如图，一灰色圆盘绕垂直于盘面的轴O顺时针匀速转动，转速为10r/s。在暗室中用每秒闪光9次的频闪光源照射圆盘，可观察到圆盘上白斑P每秒(

)A.逆时针旋转9圈

B.顺时针旋转9圈

C.逆时针旋转1圈

D.顺时针旋转1圈5.如图所示，建筑工人向房顶抛投建筑材料，初速度v0大小为12m/s，与水平方向的夹角为60°，抛出点M和落点N的连线与水平方向夹角为30°，重力加速度大小为g=10m/s2，忽略空气阻力。则M点到N点的距离是A.1835m B.7.2m C.6.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G。则地球的密度为(

)A.3πGT2 B.3πGT27.科学研究表明，当天体的逃逸速度(逃逸速度为其第一宇宙速度的2倍)大于光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的半径之比为k，地球的质量为M，地球的环绕速度(第一宇宙速度)为v，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其质量不应小于(

)A.kv2M2c2 B.2k二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(

)

A.如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力

B.如图b所示是两个圆锥摆A、B，细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面，则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等

C.如图c，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，则小球在A位置的角速度不等于在B位置时的角速度

D.如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用9.如图所示，质量均为m的A、B两个物块(均可视为质点)，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线OO′，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为rB=2rA=2r。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴OO′转动，转动角速度ω从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为μ，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为A.当圆盘的角速度小于μg2r时，绳中有拉力

B.当圆盘的角速度大于μg2r时，绳中有拉力

C.当圆盘的角速度等于μgr时，物块A受到的摩擦力为零

D.当圆盘的角速度等于2μgr10.北京时间2024年4月9日凌晨，由太阳和月球联袂出演的日全食“大片”在北美洲上映。对于绕地球做圆周运动的空间站，由于地球遮挡阳光，也会经历“日全食”过程。如图所示，已知地球的半径为R，自转周期为T0，地球空间站以周期T绕地球做圆周运动，空间站上的航天员在A点的最大观测角为2θ，引力常量为G，太阳光可视为平行光，地球视为质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是(

)A.空间站距地面的高度为Rsinθ

B.空间站绕地球运动的线速度为2πRT0sinθ

C.三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.“祖冲之”探究小组做研究平抛运动的实验，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：

①在一块平直木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。

②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点A。

③将木板水平向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点B。

④将木板再水平向右平移同样的距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹点C。若测得A、B两点间的距离为y1，B、C两点间的距离为y2，已知当地重力加速度大小为g。

(1)关于该实验，下列说法正确的是

。

A.斜槽轨道必须尽可能光滑

B.斜槽轨道末端必须保持水平

C.每次释放小球的位置可以不同

D.每次小球均须由斜面最高处释放

(2)一位同学测量出x的不同值及对应的y1和y2，令Δy=y2−y1，并描绘出如图乙所示的Δy−x2图像。若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小v0=

(用k、g表示)。

(3)若某次实验测得x=15.0cm，y1=15.0cm，y2=25.0cm，取重力加速度大小g=10m/s2，则在打点迹12.某同学为了验证牛顿第二定律，设计了如图所示的实验装置，将一水平玻璃管固定在竖直转轴上，连接处固定有一力传感器，用一段长为L2的轻绳，一端固定在力传感器上，另一端与长为L1(比L2小得多)的水柱(重心可视为在水柱中间，水柱两端有轻质软活塞)右侧活塞相连，让该装置随转轴以不同的角速度ω转动，探究力传感器示数F、角速度ω、水柱质量m、L1、L2之间的关系。请你帮助该同学完成以下问题：

(1)该实验需要验证的关系式是

(用F、m、L1、L2、ω等表示)。

(2)安装器材过程中，因操作不当，水柱中混入气体，转动后，靠近转轴处有一个气泡，其他步骤均正确，理论上拉力传感器测出的拉力应

(选填“大于”“等于”或“小于”)由表达式计算出的水柱所需向心力。

四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.如图所示，一台起重吊车将质量m=500kg的重物由静止开始以a=0.2m/s2加速度竖直向上匀加速提升，t=10s末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。取g=10m/s2不计空气阻力，求：

(1)前10s起重吊车拉力F的大小；

(2)10s末起重机的瞬时功率P；

(3)重物上升的最大速度vm；

(4)重物开始运动后15s内起重机提升重物的平均功率14.如图所示，在某星球的赤道平面内有一探测卫星a沿着圆轨道绕该星球转动，绕行方向与该星球自转方向相同，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P保持通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R，周期为2T，万有引力常量为G。求：

(1)该星球赤道表面上的重力加速度大小；

(2)该星球的第一宇宙速度；

(3)某次通信过程中卫星a正好位于观测站P点的正上方，此次通信过程还能持续的时间。15.如图(a)所示为自行车气门嘴灯，它通过接触式开关控制，其结构如图(b)所示，弹簧一端固定在顶部，一端与一个滑块连接。触点a、b分别装在滑块上和气门嘴灯的底部。当车轮转动的角速度达到一定值时，滑块拉伸弹簧后使触点a、b接触，从而接通电路，使气门嘴灯发光。已知滑块与a的总质量为m，弹簧劲度系数为k，b点与车轮圆心距离为R。车轮静止且气门嘴灯在最低点时(a在上方，b在下方)，a、b距离d=2mgk(d远小于R)。重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，滑块和a、b均视为质点。

(1)若自行车在平直道路上前进，车轮与地面之间始终不打滑，不计轮胎的厚度，则气门嘴灯从最低点转过半圈到达最高点的过程中，其位移大小是多少？

(2)当弹簧处于原长时，求a、b的距离d0；

(3)若车轮匀速转动，气门嘴灯到达最低点时刚好发光，求车轮转动的角速度ω1大小；

(4)若车轮匀速转动的角速度ω参考答案1.D

2.B

3.D

4.D

5.C

6.D

7.C

8.BC

9.BC

10.CD

11.B2.55.0

12.F=m大于活塞与玻璃管间存在摩擦力