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高 2024 级高一下期期中考试 物理试题
命题人：余璇
一、单项选择题（本大题共7小题，每题4分，共28分）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．平抛运动是一种匀变速曲线运动
C．做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的
D．做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的
2. 4月18日，万州二中举行了校园足球文化节，在一次头球过程中，颜泽波老师经历了加速跑、起跳、头球三
个过程，且足球击出后的速度比击出前大。下列说法正确的是（ ）
A. 加速跑阶段，地面静摩擦力对颜老师做正功
B. 起跳阶段，地面支持力对颜老师做正功
C. 头球全过程，因为不知道足球击出前、后的速度方向，故无法判断颜老师对足球做功的正负
D. 头球全过程，颜老师一定对足球做正功
3.如图所示，小明学习了“小船渡河问题”后，将玩具电动车放在跑步机上做实验。将跑步机模式选择“慢
跑”，履带以v =3m/s匀速运行。跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点，履带宽度为50cm，小车每次都从A
0
点出发，已知电动车在静止的履带上能以v=5m/s的速度匀速运动。下列说法正确的
是（ ）
A．无论玩具车车头指向何方，小车运动的合速度始终大于5m/s
B．玩具小车到达对面的最短时间为0.125s
C．玩具小车从A点出发到达正对面的B点，车头需与A点左侧履带边缘成53°夹
角
D．玩具小车从A点出发到达正对面的B点用时为0.1s
4. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后按照预定
程序与天和核心舱对接。神舟十九号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，
天和核心舱处于圆轨道III，神舟十九号飞船处于圆轨道I，通过变轨操作后，沿椭圆轨道
II由A处运动到B处与天和核心舱对接，则神舟十九号飞船( )
A. 在轨道II上B处的速度大于A处的速度
B. 在轨道I上与地心的连线和在轨道II上与地心连线在任意相等时间内扫过的面积相等
C. 由轨道I变轨到轨道II，需在A处减速
D. 在轨道I和轨道II上经过A处时加速度相等
1
5.一质量为m的物块静止在水平地面上A点，现对物块施加一水平向右的变力F，且F与速度v满足关系F=k
V
（其中k为定值），作用时间t后撤去外力F，最后物块停在C点。已知物块与地面间动摩擦因数为u，重力加速
度为g，则AC间距离为（ ）
（kv−umg）t2 kt 1
A. B. C. kt-umg D. -ugt2
2m umg 2
6. 直角侧移门（如图1所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成图2和图3（俯视图
）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视
为质点，玻璃门的宽度L=1m，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为
1a=0.25m/s2的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到图3所示位置时，滑轮B的速度大小为( )
√3 √3 1 √3
A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s
6 4 2 2
7.如图，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABC，AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为
R的一段圆弧，B为圆弧最低点，而且AB段光滑，BC段粗糙。现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地
面上P处以初速度v斜向右上方飞出，v与水平地面夹角为θ，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切
0 0
V
线方向进入轨道，沿圆弧 ABC继续运动后从C点以速率 0飞出。重力加速度为g，则下列说法中正确的是
2
（ ）
A. 小球由P到A的过程中，离地面的最大高度为
B. 小球进入A点时重力的瞬时功率为
C. 小球在圆弧形轨道内克服摩擦做功为
D. 小球经过圆弧形轨道最低点B处受到轨道的支持力大小为
二、多项选择题（本大题共3小题，每题5分，共15分）
8.下列说法正确的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A.图1中两个在同一水平面圆锥摆，虽然θ角不同，但角速度大小相同
B.图2中火车转弯时为避免轮缘与内外轨发生侧向挤压，轨道的倾角θ应根据火车的质量设计
C.图3中若A、B均相对圆盘静止，圆周运动半径R ：R =3：2，质量m ：m =2：1，则A、B所受摩擦力
A B A B
f =2f
A B
D.图4左图为气嘴灯的结构，感应装置中弹簧连接的重物上有触点C，B端有固定触点D，触点C、D接触后，
LED就会发光。将此气嘴灯安装在自行车的气嘴上，为了使其在骑行时发光，B端应在车轮转轴外侧，A端应
在内侧
9. 卡戎过去被认为是冥王星的卫星，新的观测表明，冥王星与卡戎实际上构成双星系统，冥王星与卡戎的质量比
2约为m ：m =7∶1，它们的距离设为L。二者同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。以下说法正确的是
1 2
（ ）
A.冥王星、卡戎做圆周运动的角速度之比为1：7
B.冥王星、卡戎做圆周运动的线速度之比为1：7
C. √ L3
卡戎绕O做匀速圆周运动的周期为2π
Gm
1
D. 设想将卡戎的一部分质量转移到冥王星上去，稳定后二者距离仍为L，且仍构成双星系统，则与质量转移前相
比，
双星系统的线速度大小之和不变
10. 一个质量为m的羽毛球卡在球筒底部，球筒的质量为M，筒长为L，羽毛球的高度为d（可将羽毛球看成质
量集中在球头的质点），已知羽毛球和球筒间的滑动摩擦力等于最大静摩擦，且f =kmg(k>1)。某同学使用以下
两种方式将球从筒内取出：方式一：“甩”，如图甲所示。手握球筒底部，使羽毛球在竖直平面内绕O点做半径
为R的圆周运动。当球筒角速度为 ω，运动至竖直朝下时，羽毛球恰要相对球筒滑动；方式二：“敲”，如图乙
L
所示。手握球筒，从距离桌面 高度由静止开始向下运动，使球筒以一定速度撞击桌面，球筒撞到桌面后不再
2
运动，此后羽毛球相对球筒滑动且恰好能滑至球头碰到桌面。已知重力加速度为g，不计一切空气阻力，以下说法
正确的是：
√kg
A. 方式一羽毛球恰要相对球筒滑动时球筒的角速度ω=
R
B. 方式一羽毛球恰要相对球筒滑动时球筒的角速度
√(k−1)g
ω=
R
L
C. 方式二手对球筒所做的功W =(m+M)[(k−1)(L−d)− ]g
2
D. 方式二手对球筒所做的功W =(m+M)(k−1)(L−d)g
三、实验题(每空2分，共16分）
11. （6分）探究向心力大小F与物体的质量m、角速度 和轨道半径r的关系实验。
（1）本实验主要采用的实验探究方法是 ；（单选）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎推理法
（2）某同学用如下图所示实验装置进行探究，圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动，圆柱体与圆盘之间的摩
擦可忽略不计。力传感器测量绳子拉力大小F，角速度传感器测量角速度大小ω。
的
该组同学让圆柱体做半径为r 匀速圆周运动，改变ω的值，测量多组数据，得到如图1所示图像，对图线的
数据进行处理，获得了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像2的横坐标x代表的是_____（填
1
ω2或 ），如果直线的斜率为k，则可以得到圆柱体的质量为______（用k和r表示）。
ω2
312.（10分）某小组用如图1所示的装置研究平抛运动。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，小球沿
斜槽轨道滑下后从斜槽末端Q点飞出，落在水平挡板MN上，在坐标纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，依次重复
上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。
（1）在该实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸如
图2所示，从图中明显看出甲的实验错误是 ，乙图中有两个点位于抛物线下方的原因是 ；下
列器材问题和操作方式不会对实验探究产生影响的是 （以上各空均选择正确答案的标号，单选）。
A.斜槽轨道有摩擦 B.斜槽末端不水平 C.小球在释放时有初速度v
0
D.小球自由释放的位置变高了 E.小球自由释放的位置变低了
（ ）丙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹上的某一点做为坐标
原点O，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向y轴沿竖直方向），如图3所示。在轨迹上选取A、B两点，坐标纸中
2
每个小方格的边长为L，重力加速度为g，根据题中所给信息，小球平抛运动的初速度v = （计算结果用
0
L,g表示）
（ ）丁同学通过电脑软件将平抛运动的速度方向与水平方向夹角θ的正切值tanθ随时间t变化的图像绘制了出
来，如图4所示，则初速度v=_______（计算结果用g表示）
3 0
四、计算题（共41分）
13.（10分）
“抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石
机臂长L=2m，质量m=1.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态，与水平面间的夹角
α=30∘，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块水平抛出。已知抛出前瞬间，长臂顶部对石
块向下的压力为2.5N，抛出后垂直打在倾角为45∘的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）石块在长臂顶部抛出时的速度大小；
（2）则石块打在斜面上的点距地面高度；
14.（13分）
如图所示，两颗卫星绕某行星在同一平面内做匀速圆周运动，两卫星绕行方向相同（逆时针方向）。已知卫星1
运行的周期为T，行星的半径为R，卫星1和卫星2到行星中心的距离分别为2R、
0
π
8R，引力常量为G。某时刻两卫星与行星中心连线之间的夹角为 。（题中T、
0
3
4R、G为已知量）求：
(1)行星的质量M；
(2)行星的第一宇宙速度的大小；
(3)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。
15.（18分）
如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角
∠BOC=37∘，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D
点的正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离
ℎ
=4.0m，物体与斜面AB之间的动摩擦
因数μ=0.5。取sin37∘=0.6，cos37∘=0.8，g=10m/s2。求：
（1）物体第一次到达C点时受到轨道的支持力大小；
（2）斜面AB的长度L；
（3）若μ的值可变，求μ取不同值时，物块在斜面上滑行的路程x（结果用μ
表示）。
5
