嘉峪关市第一中学2024—2025学年第二学期阶段性考试（一）
高一物理试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2025年2月，第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，我国代表团共获85枚奖牌，位列榜首。以下说法错误的是（ ）
A．滑雪运动员在空中时处于失重状态，但运动员所受的重力没有变
B．研究花样滑冰运动员的动作时，不可以将其看作质点
C．短道速滑运动员在加速转弯时受到的合力沿着弯道的切线方向
D．冰壶运动中冰壶抛出后可以通过刷子刷冰面改变冰壶与冰面间的动摩擦因数从而改变其前进的距离和轨迹
2．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．图甲中，自行车行驶时大齿轮上点和小齿轮上点的线速度不相同
B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力，绳的拉力和向心力的作用
C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力
D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨
3．第十五届中国国际航空航天博览会（简称中国航展）于2024-11-12至2024-11-17在珠海国际航展中心成功举行。如图，正在展演的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“”，用表示它受到的重力，表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（ ）
A． B．
C． D．
4．一个物体以的速度水平抛出，落地时的速度大小是，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是（ ）
A．物体落地的时间为 B．落地点距离抛出点的水平距离为
C．抛出点的高度为 D．抛出点的高度为
5．如图所示，“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等且为，两轨道相交于、两点。已知“夸父一号”卫星做圆周运动的速度大小为，沿椭圆轨道运行的卫星在近地点和远地点的速度大小分别为、，不考虑地球自转带来的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．、的大小关系为
B．、的大小关系为
C．“夸父一号”卫星在、两点处加速度相同
D．“夸父一号”卫星的周期等于椭圆轨道卫星的周期
6．波轮洗衣机的脱水筒（如图所示）在脱水过程中，衣服会紧贴在筒壁上做匀速圆周运动，衣服上的水通过筒上的小孔排出。某同学将一质量为的硬币与衣服一起放进了洗衣机，脱水过程中，硬币紧贴筒壁一起做匀速圆周运动，与周围衣物无接触，筒壁竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下表是洗衣机的规格参数，重力加速度取，，下列说法中正确的是（ ）
型号 ××
额定电压、频率 、
额定脱水功率
质量
脱水转速
脱水桶尺寸 直径，高
外形尺寸 长，宽，高
A．硬币做圆周运动所需的向心力由筒壁弹力与静摩擦力的合力提供
B．脱水筒正常工作时，转动的角速度为
C．脱水筒正常工作时，筒壁对硬币的弹力大小约为
D．若硬币与筒壁之间的动摩擦因数为0.1，其临界脱落转速约为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．质量为的质点在平面上做曲线运动，在方向的速度—时间图像和方向的位移一时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．末质点速度大小为 B．质点所受的合外力为，做匀变速直线运动
C．质点的初速度为 D．内质点的位移大小约为
8．如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示．则（ ）
A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为
C．时，杆对小球的弹力方向向上 D．时，小球受到的弹力与重力大小相等
9．探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中，飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时，测得其绕行速度为，绕行周期为，已知万有引力常量为，则（ ）
A．火星表面的重力加速度为 B．火星的半径为
C．火星的密度为 D．火星的质量为
10．如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有、两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．、球受到的支持力之比为 B．、球的向心力之比为3:1
C．、球运动的角速度之比为 D．、球运动的线速度之比为1:1
三、实验题：（每空2分，共计16分）
11．（6分）某实验小组用如图所示装置做了“探究向心力表达式”的实验。
（1）实验用到的研究方法是（ ）
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）如图（a）所示，长槽上的球2到转轴的距离是球1到转轴距离的2倍，长槽上的球1和短槽上的球3到各自转轴的距离相等。在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图（a）中的__________处__________（选填“1和2”、“1和3”或者“2和3”），若图（b）中标尺上读出左右两处钢球所受向心力大小之比约为1:4，那么如图（c）中左右变速塔轮半径之比__________。
12．在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是__________；（选填选项代号）
A．用天平测量平抛小球的质量 B．每次从斜槽上不同位置释放小球
C．保证斜槽的末端水平 D．保持木板竖直
（2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点为原点建立如图甲所示的坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标和竖直坐标，然后作图像。他作出的图像是下面__________图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号）
A． B．
C． D．
（3）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为，，，是照片中小球的3个位置，当地重力加速度，请回答下面问题：
①频闪照相机的曝光时间间隔__________；（结果可保留分数形式）
②小球做平抛运动的初速度大小为__________。（计算结果保留2位有效数字）
四、计算题（共36分）
13．（10分）无人机在距离水平地面高度处以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。
（1）求包裹释放点到落地点的水平距离；
（2）求包裹落地时的速度大小；
14．（12分）两个靠得很近的恒星绕着它们连线上的一点（质心）做圆周运动，构成稳定的双星系统，双星系统运动时，其轨道平面存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（相对于恒星而言，例如人造卫星）可以与两星体保持相对静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。如图所示，一双星系统由质量为的天体和质量为的天体构成，它们共同绕连线上的点做匀速圆周运动，在天体和天体的连线之间有一个拉格朗日点。已知双星间的距离为，引力常量为。
（1）求天体做圆周运动的角速度及半径。
（2）若点到天体的距离为，则与的比值是多少？
15．（14分）如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为的推力作用于铁块，作用一段时间后撤去，铁块继续运动，到达水平桌面边缘点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道的端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点。已知，、、、四点在同一竖直平面内，水平桌面离端的竖直高度，圆弧轨道半径，点为圆弧轨道的最低点。（取，）
（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点点时的速度大小；
（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点，求此时铁块对圆弧轨道的压力；
（3）求铁块运动到点时的速度大小；
（4）求水平推力作用的时间。
嘉峪关市第一中学2024—2025学年第二学期阶段性考试（一）
高一物理试卷参考答案
选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A C D C CD AD BC BD
实验题
11．【答案】（1）A；（2）1和3 2：1
12．（1）CD（漏选给1分，有错选得0分）
（2）B（2分）
（3）（2分） 2.1（2分）
计算题
13．（1）包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，
则：
解得：
水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为：
（2）包裹落地时，竖直方向速度为：
落地时速度为：
14．解：（1）设点距离天体、的距离分别为和，则，转动的角速度为
对于天体：①
对于天体：②
由①②可得③
④
（2）在点放置一个极小物体，设其质量为，它与、转动的角速度相同
对于小物体：⑤
由③④⑤得⑥
15．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）小球恰好通过点时，重力提供向心力，
由牛顿第二定律可得
可得
（2）小球在点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则
代入数据可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
（3）小球从点到点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
得
小球沿切线进入圆弧轨道，则
（4）小球从点到点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，可得
小球在水平面上做加速运动时
可得
小球做减速运动时
可得
由运动学的公式可知最大速度
又因为
联立可得
