資源簡介

南陽市十校聯盟體2025年春季期中模擬聯考高一年級物理試題
本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。
一、單項選擇題（本題共7個小題，每小題4分，共28分）
1.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，之后一直沿軌道運動直至軌道末端，在此過程中小球的速度方向與初速度方向相同和相反的次數分別是（　　）
A.2；3 B.2；2 C.3；2 D.3；3
2.質量為2kg的物體在水平面內運動，已知該物體在兩個互相垂直方向上的分運動的速度一時間圖像分別如圖甲、乙所示，則下列說法正確的是（　　）
A.2s末物體速度大小為7m/s
B.物體所受的合力大小為2N
C.物體的初速度大小為5m/s
D.物體初速度的方向與合力方向垂直，做勻變速曲線運動
3.利用航天器進行宇宙探索的過程中，經常要對航天器進行變軌。如圖所示，先把衛星發射至近地軌道Ⅰ，然后在軌道Ⅰ上的A點點火，使衛星進入軌道Ⅱ做橢圓運動，再在軌道Ⅱ上的遠地點B點點火，使衛星進入軌道Ⅲ。軌道Ⅲ的半徑約為地球半徑的4倍，下列說法正確的是（　　）
A.衛星從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ需要在B點減速
B.衛星在軌道Ⅲ上運行時的加速度大于在軌道Ⅰ上運行時的加速度
C.衛星在軌道Ⅱ上運行時經過B點的速度小于7.9km/s
D.衛星在軌道Ⅰ上運動的周期與在軌道Ⅲ上運動的周期之比是1∶16
4.如圖所示，豎直固定的錐形漏斗，內壁上有兩個小球A和B，各自在不同的水平面內做勻速圓周運動，不計摩擦阻力。以下關于A、B兩球做圓周運動時的線速度、角速度、加速度和向心力的關系式一定正確的是（　　）
A. B. C. D.
5.如圖所示，豎直放置的光滑圓形管道內有一小球，內側管壁半徑為R，小球半徑為r，質量為m。若小球僅受重力和管道對小球的作用力，小球能在豎直面內做完整的圓周運動，已知重力加速度大小為g，下列說法正確的是（　　）
A.小球在最高點的最小速度為
B.小球在最高點的最小速度為
C.若小球在圓心等高處的速度為v，則此時小球的加速度大小為
D.若小球在最低點的速度為v，則管道對小球的作用力大小為
6.若火星探測器繞火星做勻速圓周運動時，其軌道距離火星表面的高度為2R，速度大小為v。已知火星的半徑為R，引力常量為G，忽略火星自轉的影響。下列選項正確的是（　　）
A.火星的第一宇宙速度是
B.火星的質量為
C.火星表面重力加速度大小為
D.火星的密度為
7.如圖所示，一固定斜面傾角為，斜面足夠長。將小球從斜面頂端以速率垂直于斜面向右拋出，小球最終落在斜面上，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（　　）
A.小球在運動過程中的最小速度為
B.從拋出開始到離斜面最遠時，所經歷的時間為
C.當小球離斜面最遠時，小球的位移大小為
D.小球落到斜面時的位移大小為
二、多項選擇題（每小題6分，選不全得3分，選錯不得分。共18分）
8.下列說法正確的是（　　）
A.曲線運動的合力一定是變力
B.變速運動不一定是曲線運動，但曲線運動一定是變速運動
C.物體做圓周運動所需的向心力是恒力
D.勻變速運動的軌跡可以是直線也可以是曲線
9.如圖，在一個平臺上有物體A和物體B，質量均為m，物體間系著輕質且不可伸長的細繩。已知物體A和B與桌面間的動摩擦因數均為μ且接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，物體A到軸O1O2的距離為r，物體B到軸O1O2的距離為2r。若平臺繞軸O1O2轉動，轉動的角速度ω從0開始緩慢增大，則下列說法中正確的有（　　）
A.當時，物體A才開始相對桌面滑動
B.當時，物體A和物體B中間的繩子無拉力
C.當時，物體A剛好達到最大靜摩擦力
D.當時，物體A受到繩子的拉力為
10.如圖所示，在萬有引力作用下，a、b兩衛星在同一平面內繞某一行星c沿順時針方向做勻速圓周運動，a衛星的周期為Ta，b衛星的周期為Tb，此時兩顆衛星與行星c連線間的夾角為θ（θ=30°），已知a、b衛星軌道半徑之比為Ra∶Rb=1∶3，則下列說法中正確的有（　　）
A.a、b衛星運動的周期之比為Ta∶Tb=∶9
B.a、b衛星運動的向心力大小之比為Fa∶Fb=9∶1
C.從圖示位置開始，到a、b衛星第一次相距最近所需要的時間為
D.從圖示位置開始，到a、b衛星第一次相距最遠所需要的時間為
三、實驗題（本題共2小題，共15分）
11.（5分，每空1分）用如圖所示的向心力演示器來探究向心力大小的表達式。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1.
（1）在利用該裝置做探究向心力大小與質量之間的關系時，讓兩個小球的角速度大小和半徑相等，這種方法是______；若勻速轉動手柄時，左邊標尺露出3格，右邊標尺露出2格，則左、右小球的質量之比為______；其他條件不變，若增大手柄轉動的速度，兩標尺示數的比值______（填“變大”“變小”或“不變”）。
（2）在利用該裝置做探究向心力大小與半徑之間的關系時，應讓質量相同的小球分別放在______（填“A、C”或“B、C”）處，同時選擇半徑______（填“相等”或“不相等”）的兩個塔輪。
12.（10分，每空2分）某實驗小組利用如圖甲所示的裝置進行探究平拋運動規律的實驗。小組同學用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時B球被釋放，自由下落。
（1）小球A在水平方向上做的是______。（填正確答案標號）
A.勻速直線運動
B.勻變速直線運動
C.變加速直線運動
D.曲線運動
（2）實驗中發現小球A和小球B同時落地，說明______。
（3）該小組利用上圖裝置，記錄了小球經過的O、A、B三個位置，如圖乙所示，小球可視為質點，若以O點為坐標原點建立如圖乙所示的坐標系，小方格是邊長為20cm的正方形，g＝10m/s ，從圖像上分析，記錄小球位置的時間間隔T＝______s，小球在A點的速度大小vA＝______m/s。小球從拋出至運動到B點的過程中，已經在空中飛行了______s。
四、計算題（本題共3個小題，共39分）
13.（9分）如圖所示，在體育課上進行籃球訓練時，兩同學將籃球甲、乙先后分別水平拋出，籃球甲、乙在空中的P點相遇，相遇時兩籃球的速度方向相互垂直，已知籃球甲的拋出點到水平地面的高度h1比籃球乙的拋出點到水平地面的高度h2大，籃球甲、乙的拋出點的水平距離L＝25m，籃球甲、乙拋出時的速度大小均為v0＝10m/s。取重力加速度大小g＝10m/s ，不計空氣阻力，籃球可看成質點。求：
（1）籃球甲、乙在相遇前運動的時間之和t；
（2）籃球甲、乙拋出點的高度差h。
14.（14分）已知地球的半徑為、質量為，引力常量為，地球自轉的周期為。
（1）求地球同步衛星距地面的高度；
（2）求地球同步衛星的向心加速度大小；
（3）利用三顆位置適當的地球同步衛星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通信，目前地球同步衛星軌道半徑為地球半徑的6.6倍，地球的自轉周期h，假設地球的自轉周期變小，若仍僅用三顆同步衛星來實現上述目的，則地球自轉周期的最小值為多少小時？（計算結果保留一位有效數字）
15.（16分）如圖所示，半徑的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內，圓弧軌道的端點和圓心的連線與水平方向的夾角。點為圓弧軌道的最低點。質量的物塊從平臺上點以的速度水平拋出，恰好從軌道的端點沿切線方向進入軌道。物塊沿著軌道運動到粗糙的水平面上（物塊經過點前后速度不變），最后從點做平拋運動，落到半徑的圓弧軌道（圓心為）上的點（圖上未畫出）。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數，點間的距離，重力加速度大小。
（1）求物塊在點的速度大小以及從點運動到點的水平位移大小；
（2）求物塊經過點時軌道對物塊的支持力大小；
（3）已知物塊在圓弧的最低點對軌道的壓力大小，求點到點的豎直距離。
2025年春季期中模擬聯考高一年級物理試題參考答案
一、單項選擇題
1.A
【解析】如圖。
2.D
【解析】物體的初速度大小為4m/s，2s末的合速度應該為x軸方向分速度和y軸方向分速度的矢量和，合速度大小為5m/s，故A、C錯誤；物體的質量為2kg，x軸方向加速度大小為1.5m/s ，則物體所受的合力大小為3N，故B錯誤；物體初始時有y軸方向初速度，x軸方向初速度為0，x軸方向上受水平恒力，物體做勻變速曲線運動，故選D。
3.C
【解析】衛星從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ，需要在B點加速，選項A錯誤；衛星在軌道Ⅲ上運行時受到的萬有引力小于在軌道Ⅰ上運行時受到的萬有引力，萬有引力提供加速度，選項B錯誤；衛星經過軌道Ⅱ上B點的速度＜軌道Ⅲ上B點的速度＜軌道Ⅰ的速度＝7.9km/s；選項C正確；根據，衛星在軌道Ⅰ上運動的周期與在軌道Ⅲ上運動的周期之比為1∶8，選項D錯誤。
4.C 【解析】支持力和重力的合力提供向心力，如圖所示，
，由于小球的質量未知且，A、B、D均錯誤，故選C。
5.D
【解析】該模型為桿模型，小球在豎直面內做完整的圓周運動，在最高點的速度應該大于等于0，故選項A、選項B均錯誤；若小球在圓心等高處的速度為v，則小球的向心加速度大小為，小球還有重力產生的加速度，小球的加速度肯定大于，選項C錯誤；對經過最低點的小球受力分析有，解得，故選項D正確。
6.C
【解析】由，解得，選項A、B、D均錯誤，選項C正確。
7.D
【解析】小球做斜拋運動，將初速度分解為水平速度和豎直速度，小球的最小速度為，選項A錯誤；當小球垂直斜面方向的速度等于零時，小球離斜面最遠，有，選項B錯誤；小球落到斜面時的位移大小，選項D正確；當小球離斜面最遠時，小球垂直斜面方向的位移大小，則小球的總位移大小為，選項C錯誤。
二、多項選擇題
8.BD
【解析】勻變速曲線運動受到的力為恒力，選項A錯誤；變速運動可以僅改變速度大小，也可為直線運動，不一定是曲線運動，但曲線運動一定是變速運動，選項B正確；物體做圓周運動所需的向心力的方向一定在改變，為變力，選項C錯誤；勻變速運動可分為勻變速直線運動和勻變速曲線運動，選項D正確。
9.BD
【解析】若A和B中間無繩，則根據公式，得到，所以當時，物體A和B僅靠摩擦力提供向心力，選項B正確；時，繩上開始有拉力，若物體A受到最大靜摩擦力，對物體A有，對物體B有，聯立得，當時繩上有拉力且物塊A、B相對靜止，物體A、B均未滑動，選項A、C錯誤；當時，對物體B分析有，可得，故選項D正確。
10.AD
【解析】根據，a、b衛星運動的周期之比為，選項A正確；衛星的質量未知，向心力之比無法計算，選項B錯誤；從圖示位置開始，到a、b衛星相距最近有，n=0為a、b衛星第一次相距最近，，選項
C錯誤；從圖示位置開始，到a、b衛星相距最遠有為a、b衛星第一次相距最遠，，選項D正確。
三、實驗題
11.（5分）
（1）控制變量法（1分）3∶2（1分）不變（1分）
（2）B、C（1分）相等（1分）
【解析】（1）這種方法是控制變量法。由，可得左、右小球的質量之比為
（2）根據控制變量法，探究向心力與半徑之間的關系時，需保持小球質量和角速度相同，故兩個質量相同的小球需分別放在B、C處；要保持兩個小球的角速度相同，需要兩個塔輪的半徑相等。
12.（10分）
（1）A（2分）
（2）小球在豎直方向做自由落體運動（意思對即可，2分）
（3）0.20.6（每空2分）
【解析】（1）平拋運動的水平方向分運動是勻速直線運動。
（2）根據兩個方向分運動的等時性，兩個小球將同時落地，平拋運動的豎直方向分運動是自由落體運動。
（3）小球在豎直方向上有，代入數據可得，代入數據得。
四、計算題
13.（9分）
（1）
（2）
【解析】
（1）設籃球甲、乙從拋出到相遇運動的時間分別為、…………………………………………………（1分）…………………………………………………（1分）…………………………………………………（1分）
（2）如圖所示，設籃球甲落在P點時速度與豎直方向的夾角為，則有
..............................（2分）
..............................（1分）
..............................（1分）
..............................（1分）
..............................（1分）
14.（14分）
（1）
（2）
（3）
【解析】（1）設地球同步衛星的質量為，離地面的高度為，地球質量為，由萬有引力提供地球同步衛星做圓周運動的向心力：
，可得..............................（4分）
（2），，聯立可得..............................（4分）
（3）地球同步衛星的軌道半徑為，地球的自轉周期，地球同步衛星的轉動周期與地球的自轉周期一致，若地球的自轉周期變小，則同步衛星的轉動周期變小，可知，同步衛星做圓周運動的半徑變小，由于需要三顆衛星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通信，因此由幾何關系可知三顆同步衛星的連線構成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖
由幾何關系可知地球同步衛星的軌道半徑為
..............................（2分）
由開普勒第三定律
..............................（2分）
得..............................（2分）
15.（16分）
（1）
（2）
（3）
【解析】（1）由題意得，物塊在點的速度與豎直方向的夾角為，則
………………………………………………（2分）
設物塊從點到點所用的時間為，則，所以…………（1分）
物塊從點到點的水平位移……………………………………（1分）
（2）物塊在點時受力分析，根據牛頓第二定律有
………………………………………………（3分）
………………………………………………………………………（2分）
（3）物塊在點有，，所以…………（1分）
物塊從點到點做勻減速直線運動，，……（1分）
可得…………………………………………………………………（1分）
物塊從點飛出后做平拋運動，水平方向有………………………………………（1分）
豎直方向有……………………………………………………………（1分）
由幾何知識有……………………………………………………………（1分）
聯立解得點到的豎直距離………………………………………（1分）

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