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深圳市新安中学2024—2025学年第二学期期中考试
高 一 物 理
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至7页。全卷满分：100分。考试时间：75分钟。
第 I 卷（选择题，共48分）
注意事项：
答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动佣橡皮擦干净后。再选涂其它答案，不能答在试题卷上。
3. 非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应 位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
一、单选题：（本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个正确的选项符合题意。）
1、下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　）
A．“笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略
B．卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值
C．开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律
D．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
2、如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．无人机在某次航拍过程中从地面上开始起飞，水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．2s末无人机的速度大小为14m/s
B．0-2s内无人机做匀加速直线运动
C．2s-4s内无人机做匀变速曲线运动，加速度大小为2m/s2
D．0-4s内无人机的位移大小为44m
4、2024年9月26日清晨，深圳天文台首次拍摄到了备受瞩目的紫金山-阿特拉斯彗星（C/2023 A3）。据悉该彗星绕太阳运行的轨道为一个椭圆，周期约为61751年。已知太阳的质量为M，半径为R，彗星近日点到太阳表面距离为h1,下列说法正确的是（ ）
A. C/2023 A3 在近日点的速率小于远日点的速率
B. 由以上条件可以求出C/2023 A3 的密度
C. C/2023 A3轨道半长轴与日地平均距离的比值约为1.5×104
D. C/2023 A3在近日点的速率大于
5、用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω，线的张力为 F，则 F 随ω2 变化的图像是下图中的（ ）
6. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轱边缘b点到转轴的距离为R。甲以ω的角速度匀速转动手柄，把井底质量为m的乙拉起来，重力加速度为g，则（ ）
A.a点的角速度大于b点的角速度
B.a点的线速度小于b点的线速度
C.把手每转动一圈乙克服重力所做功为2mgR
D.把手每转动一圈绳对乙做功的平均功率为mgRω
7、如图所示，两根长度不同的细线分别系有1、2两个质量相同的小球，细线的上端都系于O点，细线长L1大于L2现使两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（　　）
A．球2运动的角速度大于球1的角速度 B．球1运动的线速度比球2大
C．球2所受的拉力比球1大 D．球2运动的加速度比球1大
二、多选题：（本题包括3小题，每小题6分，共18分。漏选得 3 分，错选不给分。）
8、关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动 B．做曲线运动的加速度一定改变
C．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零 D．做圆周运动物体加速度都指向圆心
9．“天舟”货运飞船被人们称为太空快递，它定期向“天宫号”空间站运送物资。其示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．“天舟”飞船与“天宫号”在B点的向心加速度相等
B．“天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小
C．“天舟”与地球的连线和“天宫号”与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等
D．“天宫号”空间站所在轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需减速
10. 卡车装载较重货物时常常会在车位搭一块倾斜木板，如图所示，工人用平行于木板的力将货物沿斜面从底端匀速推到顶端。已知货物和木板之间的动摩擦因数不变。下列说法中错误的是（ ）
A. 木板越长，推力越小
B. 木板越短，推力越大
C. 斜面越长，工人做功越多
D. 斜面越短，工人做功越多
第 II 卷（非选择题，共54分）
三、实验题：（本题包括2小题，共16分。）
11、如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是 ▲ 。
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验
D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
(2)在该实验中应用了 ▲ （选填“理想实验法” “控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
(3)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为 ▲ 。
(4)关于该实验，以下说法正确的是__▲__
A．实验前，应将横臂的紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故。实验时，转动速度越快越好，这样标尺露出的格数就越过多，便于观察
B．注意防止皮带打滑，尽可能保证角速度的比值不变
C．摇动手柄时，不要求转速均匀，只要标尺露出格数就能读数
D．圆盘转动时，可以伺机靠近、用手制动
12、某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。
多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此 ▲ 说明A球竖直方向分运动为自由落体运动， ▲ 说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”）
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中，必要的是 ▲ （选填选项前的字母）。
A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球
C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验 ▲ （选填选项前的字母）。
A．A球释放的高度偏高 B．A球释放的高度偏低
C．A球没有被静止释放 D．挡板MN未水平放置
(3)某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系。可以根据测量数据，建立一个 ▲ 直角坐标系描绘出的图线为一条过原点的倾斜直线，证明A球平抛运动的轨迹为抛物线。
A．y-x B. y-x2 C. y- D. y-
(4)在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为 ▲ m/s。（结果取两位有效数字，g取）
四、计算题：（本大题共 3 小题，共 38 分。13 题 10 分；14 题 12 分；15 题 16 分。）
13、（10分）在水平地面上方某一定高度处沿水平方向抛出一个小物体，抛出t1=1s后物体的速度方向与水平方向的夹角为45°，落地时物体的速度方向与水平方向的夹角为60°，重力加速度g=10m/s2．求
(1)物体平抛时的初速度v0
(2)抛出点距离地面的竖直高度h
(3)物体从抛出到落地的水平射程x
14、（12分）2025年2月20日“天问二号”火星探测器运抵西昌卫星发射中心，预计将实现火星环绕、着陆和采样返回任务。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。
（1）求火星的质量M；
（2）求火星表面的重力加速度大小g。
（3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请写出一种简便的测量方案。
15、（16分）某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目，为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为θ = 37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m，圆轨道半径R，轨道AB长为，BC长为，AB、BC段动摩擦因数为μ = 0.5，其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节，使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。
(1)若滑块从y = 0.45 m的某点弹出，求滑块弹出时的初速度v0；
(2)若滑块从A点切入后不脱离轨道，求弹出时滑块纵坐标y应满足的条件。
深圳市新安中学2024—2025学年第二学期期中考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A B D C D B AC AB ABD
11、（共6分）(1)A（1分）；(2)控制变量法（1分）；(3)1∶2（2分）；(4)B（2分）
12、（共10分）(1) 能 （1分） 不能（1分）；(2) AC（2分） AC（2分）；(3)B；（2分）(4)1.0m/s （2分）
13. （10分）(1)10m/s；(2)；(3)
【详解】⑴抛出时物体的竖直分速度 （1分 ）
由题意可得 （1分）
解得物体的初速度 （1分）
⑵物体落地瞬间的竖直分速度为…（1分）
抛出点距离地面的竖直高度为（2分）
⑶物体的飞行时间为 …（2分）
从抛出到落地的水平位移为 ．（2分）
14、（12分）（1）；（2）；（3）见解析
【详解】（1）探测器绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
…（2分）
解得火星的质量为…（2分）
（2）在火星表面有…（2分）
可得火星表面的重力加速度大小为
…（2分）
（3）（4分）用弹簧测力计测出一个质量为的钩码的重力，则火星表面的重力加速度为
开放题，结果合理皆可。
15、（16分） (1)4 m/s； (2)或
【详解】（1）平抛运动的竖直方向有 …（2分）
解得 …（1分）
则 （1分）
（2）滑块刚好不脱离轨道，有三种情况。
第一种情况：刚好能够到达圆轨道最高点。在最高点有…（2分）
从P到圆轨道最高点，由动能定理得
…（1分）
…（1分）
联立解得…（1分）
第二种情况：刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。从P到与圆心等高位置，由动能定理得
…（1分）
又 …（1分）
联立解得 …（1分）
第三种情况：若在A点速度为v3更大，且恰能返回A点不飞出，由以上分析可知，再次下滑后也不会脱离轨道。满足
…（1分）
解得 …（1分）
滑块从A点切入后不脱离轨道时y应满足 或（2分）

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