广东省2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试题

试卷更新日期：2025-05-05 类型：期中考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在人类探索宇宙的过程中，许多伟大的物理学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　）

A、开普勒根据第谷的行星观察数据，提出了行星运动定律 B、古希腊科学家托勒密提出了“日心说”，大胆反驳了“地心说” C、牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量 D、英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶应用万有引力定律，计算出了天王星的轨道

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2. 如图所示为小明投篮过程中篮球入筐的运动轨迹，P点是轨迹上的一点，在空气阻力不能忽略的情况下，篮球在P点时的速度v和所受合力F的方向可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 海王星是太阳系的第八大行星，其绕太阳运行的半径是地球绕太阳运行半径的30倍，则下列说法正确的是（　　）

A、海王星绕太阳运行的速率是地球绕太阳运行速率的 $\frac{1}{30}$ B、海王星绕太阳运行的周期是地球绕太阳运行周期的30倍 C、海王星自转周期是地球自转周期的30倍 D、海王星绕太阳运行的加速度大小是地球绕太阳运行的加速度大小的 $\frac{1}{900}$

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4. 周末小明在森林公园里的小河中划船。已知河宽30m，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，下列说法正确的是（　　）

A、要想到达正对岸则需要船头正对河岸划行 B、不论怎样调整船头方向都不能垂直到达正对岸 C、渡过这条河的最短时间为6s D、若以最短位移渡河，则需要用时6s

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5. 图甲是滑板运动的滑道，图乙是其理想简化示意图，人和滑板均可视为质点，滑道看成半径为R的圆弧轨道，M、N两点等高，O为圆心，P是最低点。当人和滑板整体从M点由静止释放后，在M、N两点之间来回滑动，且高度越来越低，忽略空气阻力。对于人和滑板整体，下列说法正确的是（　　）

A、受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 B、受到的向心力由合力来提供 C、受到的向心力由重力、支持力的合力来提供 D、从M点到P点的过程中，需要的向心力先增大后变小

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6. 2021年5月，我国天问一号在火星上空的“遥感使命椭圆轨道”运行，最终顺利降落在火星乌托邦平原。已知火星的质量为M，半径为R，火星表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A、天问一号的发射速度小于地球的第二宇宙速度 B、火星的第一宇宙速度为 $\sqrt{g R}$ C、火星的平均密度为 $\frac{4 g}{3 π G R}$ D、天问一号在“遥感使命椭圆轨道”运行的最小速度为 $\sqrt{\frac{G M}{R}}$

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7. 如图所示，可视为质点、质量为m的小球在内壁光滑的半球形容器内的水平面内做匀速圆周运动，已知半球形容器的球心为O、半径为R，当小球运动到a点时，O、a两点连线与竖直方向的夹角为 $θ$ ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、内壁对小球的支持力大小为 $m g \cos θ$ B、小球受到的向心力大小为 $\frac{m g}{\tan θ}$ C、小球运动的角速度大小为 $\sqrt{\frac{g \cos θ}{R}}$ D、小球运动的线速度大小为 $\sqrt{g R \sin θ \tan θ}$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示，在水平桌面上，指尖陀螺绕垂直于桌面的中心轴线做圆周运动，A、B、C是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为1：2：3，则下列说法正确的是（　　）

A、A、B、C三点的角速度大小之比为3：2：1 B、A、B、C三点的线速度大小之比为1：2：3 C、A、B、C三点的周期之比为1：1：1 D、A、B、C三点的向心加速度大小之比为1：4：9

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9. 2025年3月26日23时55分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将第二代地球同步轨道数据中继卫星天链二号04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。天链二号04星的发射过程如图所示，先将天链二号04星发射到低空圆轨道，在P点变轨到椭圆转移轨道，在Q点再次变轨到同步轨道。已知地球自转周期为24小时，下列说法正确的是（　　）

A、天链二号04星在转移轨道上运行的周期小于24小时 B、天链二号04星在转移轨道运行时，经过Q点时的速度大于经过P点时的速度 C、天链二号04星在低空轨道经过P点时的加速度大于在转移轨道经过P点时的加速度 D、天链二号04星从转移轨道进入同步轨道，需在转移轨道的Q点点火加速

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10. 如图甲所示，长为 $L = 1m$ 的轻绳将质量 $m = 1kg$ 的小物块和圆盘的轴心O连在一起，轻绳刚好伸直。当圆盘绕垂直于圆盘的轴线 $O O^{'}$ 转动时，物块始终和圆盘保持相对静止，物块受到的摩擦力，和轻绳的拉力F随角速度 $ω$ 的变化图像如图乙、丙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳始终没有被拉断，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、物块与圆盘间的动摩擦因数为0.4 B、当圆盘的角速度为1rad/s时，物块受到的摩擦力f大小为1N C、当圆盘的角速度为2rad/s时，物块受到的拉力F大小为4N D、当圆盘的角速度为3rad/s时，物块受到的拉力F大小为9N

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 如图甲所示为向心力演示仪，可验证小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的挡板A、B和短槽的挡板C分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图乙所示。

(1)、下列实验中与本实验所采用的实验方法相同的是______（填正确答案标号）。

A、探究小车速度随时间变化的规律 B、探究两个互成角度的力的合成规律 C、探究平抛运动的特点 D、探究加速度与力、质量的关系

(2)、在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，为验证向心力的大小与半径成正比的关系，则需要将传动皮带调至第（填“一”“二”或“三”）层塔轮。

(3)、在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出个格，若其他条件不变，增大手柄转动的速度，则左，右两标尺露出的格数（填“变大”“变小”或“不变”），两标尺露出格数的比值（填“变大”“变小”或“不变”）。

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12. 在“研究平抛运动”实验中。

(1)、图甲是将做平抛运动的小球在横条处卡住，再用铅笔标注小球的上端，以确定平抛运动的轨迹，则坐标原点应选小球在斜槽末端时______（填正确答案标号）在坐标纸上的投影点。

A、球心 B、小球的上端 C、小球的下端

(2)、按照图甲安装实验装置，调节斜槽末端水平，并将一张白纸固定在背板上，斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是______（填正确答案标号）。

A、判断仪器背板是否竖直 B、确定白纸上，轴的方向 C、利用重锤的惯性来保证实验装置稳定

(3)、某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测得A、B、C三点间竖直距离 $h_{1} = 10.20 cm$ 、 $h_{2} = 20.20 cm$ ，水平距离均为 $x = 12.40 cm$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，则A点（填“是”或“不是”）小球平抛运动的起点，小球平抛运动的初速度 $v_{0}$ 的表达式为 $v_{0} =$ （用字母 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ 、x、g表示），代入数据得其大小为m/s。

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13. 如图所示，长 $L = 1 m$ 的轻杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为 $m = 0.1 kg$ 的小球（可视为质点）。小球在竖直平面内做圆周运动，P点是圆周上的最高点，Q点是最低点，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若小球恰好能通过P点，求通过P点的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、若小球经过P点时的速度 $v_{2} = 3 m / s$ ，求此时杆对小球的作用力 $F_{2}$ ；

(3)、若小球经过Q点时的速度 $v_{3} = 8 m / s$ ，求此时杆对小球的作用力 $F_{3}$ 。

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14. 我国通过中国巡天空间望远镜（CSST）观察到遥远的宇宙中存在如图所示的天体，星球A、B都绕O点做圆周运动，且星球A、B与O点始终在一条直线上。假设宇航员站在星球A上距地面高度为h处以速度 $v_{0}$ 水平抛出一物体，测出水平射程为x。已知星球A、B的距离为L，星球A绕O点做圆周运动的周期为 $T_{0}$ ，在星球A的表面附近有一卫星，绕星球A做圆周运动的周期为T，引力常量为G，不考虑星球自转和其他星球对A、B的作用力。求：

(1)、星球A表面的重力加速度g；

(2)、星球A的质量 $m_{A}$ ；

(3)、星球B的质量 $m_{B}$ 。

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15. 如图所示，倾角为 $θ = 37 °$ 的光滑斜面体固定在水平地面上，在斜面上同定一个光滑的半圆形挡板AEB，半径为 $r = 1m$ ，其最低点A、最高点B的切线水平，AB是半圆形挡板的直径，OE垂直于边AB和CD，斜面体右侧地面上有半径为 $R = 1.15 m$ 的半球形容器，直径MN和矩形BCQP在同一竖直面内，M点到BP的水平距离为 $L = 0.3 m$ 。已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，现让质量为m的小球（可视为质点）从A点以一定的水平速度滑进轨道。

(1)、若小球恰好从B点飞出，求通过B点的速度大小；

(2)、若小球从B点以速度 $v_{0}$ 飞出，要落入右边的容器中，则 $v_{0}$ 需满足什么条件？

(3)、若小球从A点进入后运动到图中F点（半圆形挡板与OC的交点）时离开挡板，求经过F点时的速度大小 $v_{F}$ 。（结果可带根号）

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