四川省成都市彭州中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案）

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一、单选题
1．如图所示，每一级台阶的高度，宽度，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（ ）
A．1m/sB．2m/sC．3m/sD．4m/s
2．如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度为（ ）
A．B．
C．D．
3．固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球，铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如下图所示，若绳末端速度为，则小球此时的速度为（ ）
A．B．C．D．
4．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（ ）
A．小球的速度大小均发生变化B．小球的向心加速度大小均发生变化
C．细绳的拉力对小球均不做功D．细绳的拉力大小均发生变化
5．据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图中轻绳与竖直方向的夹角）（ ）
A．B．
C．D．
6．科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为（太阳到地球的距离为）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，A球质量为，通过一根长为的细绳连接在天花板上；B球质量为，通过一根长为的细绳连接在A球上。瞬间给A球一个水平向右的速度v，那么此时两绳中的拉力大小、分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
8．水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面，倾角为37°，小明站在斜面底端向斜面上投掷可视作质点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成45°，出手高度为站立点正上方1.8m，重力加速度，，。下列说法不正确的是（ ）
A．若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直，石块在斜面上的落点恰好与出手点等高，则石块出手时的初速度为m/s
B．若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直，石块在斜面上的落点恰好与出手点等高，则石块出手时的初速度为m/s
C．若石块的初速度大小一定，当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时，石块飞行时间最短
D．若投出石块的最大初速度为8m/s，则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12m
二、多选题
9．如图所示，一根轻质细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥顶端，当圆锥绕中间轴匀速转动带动小球在水平面内做匀速圆周运动，细线长，小球的质量为2kg，当小球与圆锥转动的角速度时，小球脱离圆锥。已知，重力加速度g取。当小球与圆锥转动的角速度时，下列说法正确的是（ ）
A．圆锥面与中间轴夹角
B．小球做圆周运动所需向心力的大小为16N
C．细线对小球的拉力为
D．小球对锥面的压力为
10．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在平面内以相同角速度做匀速圆周运动。如图所示，三颗星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．每个星体受到引力大小均为3
B．每个星体的角速度均为
C．若a不变，m是原来的2倍，则周期是原来的
D．若m不变，a是原来的4倍，则线速度是原来的
三、实验题
11．如图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________（选填“水平”或“竖直”）。为了保证同一次实验中小球平抛的初速度相同，因此必须让小球从________（选填“相同”或“不同”）位置由静止释放。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为________m/s。（g取）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为________m/s，B点的竖直分速度为________m/s。（g取）
12．如图所示，某物理兴趣小组验证“向心力与线速度大小关系”的实验装置。
实验步骤如下：
①按照图示安装仪器，轻质细线上端固定在力的传感器上，下端悬挂一小钢球。小钢球静止时刚好位于光电门中央；
②将小钢球悬挂静止不动，此时力的传感器示数为，用米尺量出细线长L；
③将小钢球拉到适当高度处且细线拉直，静止释放小钢球，光电计时器记录小钢球遮光时间t，力的传感器示数最大值为F；
④改变小钢球的释放位置，重复上述过程：
已知小钢球的直径是d，当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量及已知量表示下列问题的答案：
(1)小钢球经过光电门时瞬时速度表达式为______。
(2)小钢球经过光电门时所受合力的表达式为______。（用F、表示）
(3)小钢球经过光电门时所需向心力的表达式为______。
A．B．C．D．
(4)处理实验数据时，在误差允许的范围内，小钢球经过光电门时所需向心力和所受合力的关系为______（填“相等”或“不相等”），则能验证向心力与线速度大小的关系。
四、解答题
13．如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑.已知动摩擦因数u=0.5,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/．sin 53°=0.8,cs 53°=0.6.
(1)求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离x.
(2）若斜面顶端高H=20.8 m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t
14．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘3.2m处放着一质量为0.1kg的小铁球（可看作质点），铁球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2．现用水平向右推力F=1.0N作用于铁球，作用一段时间后撤去．铁球继续运动，到达水平桌面边缘A点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D．已知∠BOC=37°，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=0.5m，C点为圆弧轨道的最低点，求：（取sin37°=0.6，cs37°=0.8）
(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD；
(2)若铁球以vC=5.15m/s的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁球对圆弧轨道的压力大小FC；（计算结果保留两位有效数字）
(3)铁球运动到B点时的速度大小vB；
(4)水平推力F作用的时间t．
15．如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R＝0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r＝0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ＝37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为l＝10m。一质量为m＝1kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.求：
(1)物块从A点飞出的速度大小v0和在A点受到的压力大小FNA；
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FNC；
(3)若物块能被送到F端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。（该问结果可保留根式）
参考答案
11． 水平 相同 1.6 1.5 2
12．(1)
(2)
(3)C
(4)相等
13．（1）3m/s；1.2m（2）2.78s
解：(1)平台到斜面做平抛运动，则有：
解得：
到达斜面时速度方向与斜面平行，则有：
解得：
斜面顶端与平台边缘的水平距离：
(2)由牛顿运动定律可知物体到达斜面时，由牛顿第二定律则有：
解得加速度：
到达斜面时速度为：
斜面上物体做匀加速运动则有：
解得：
总时间：
14．（1）m/s；（2）6.3N；（3）5m/s；（4）0.6s
【详解】（1）小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得
可得
（2）小球在C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
F=6.3N
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
FC=F=6.3N
（3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
得
vy=3m/s
小球沿切线进入圆弧轨道，则
(4)小球从A点到B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
15．(1)，
(2)，208N
(3)，
【详解】（1）物块从A点到C点做平抛运动，竖直方向有
在C点有
解得v0＝8m/s
在A点，对物块根据牛顿第二定律得
解得
（2）物块到达C点时速度大小
在C点，对物块，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得FN＝208N
由牛顿第三定律知，物块对C点的压力大小FNC＝FN＝208N
（3）已知vE＝vC＝10m/s，设传送带的速度为v，物块刚滑上传送带时，若物块的速度大于传送带的速度，物块的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律可知mgsin37°+μmgcs37°＝ma1
解得a1＝10m/s2
物块速度减至传送带速度所需时间为
通过的位移为
达到相同速度后，由于mgsinθ＞μmgcsθ，故物块继续向上做减速运动，根据牛顿第二定律可得mgsin37°﹣μmgcs37°＝ma2
解得加速度大小a2＝2m/s2
当到达F点时，速度恰好为零，则v2＝2a2x2，，x1+x2＝l
代入数据解得v＝5m/s，t1＝0.5s，t2＝2.5s
上滑所需要的最大时间tmax＝t1+t2＝0.5s+2.5s＝3s
若传送带的速度始终大于向上滑动的速度，则物块在传送带上一直以加速度a2向上做减速运动，则
代入数据解得
故传送带顺时针运转的速度满足条件为v传≥5m/s
物块从E端到F端所用时间的范围为。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
C
B
B
D
B
AC
BD