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2025-2026学年江西师范大学附属中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法正确的是（　　）
A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律
B. 卡文迪什通过实验算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C. 匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
D. 神舟飞船穿过厚重的大气层返回地面的过程中，飞船的机械能守恒
2.如图，两块弹性挡板竖直固定在水平地面上，相距8m,一个小木块（体积很小，可视为质点）从两块挡板正中间开始以初速度10m/s向右运动，木块与地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，每次木块与挡板碰撞后，都会以原速率反弹，则最终木块停止的位置与左边挡板距离为（　　）
A. 1m B. 2m C. 3m D. 7m
3.有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，两者之间的万有引力大小为F1，现从球体中挖去一个半径为的小球体，如图所示，剩余球体部分对质点的万有引力大小为F2，则的值为（　　）
A. B. C. D.
4.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动，卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点，细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动，若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内，要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　）
A. r B. l C. r D. l
5.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，如图，一名游戏者先后从同一位置（O点）射出两支完全相同的箭，一支箭以速度v1水平抛出，另一支箭以速度v2斜向上抛出，两支箭均落入壶中（P点）。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，则（　　）
A. 箭2在最高点的速度大于v1 B. 从O到P，箭1速度变化量较大
C. 从O到P，箭2重力做功较多 D. 从O到P，箭1重力做功的平均功率较大
6.如图甲所示，一横截面为圆形的水泥涵管、内截面圆的半径为R。一儿童在最低点以一定的水平初速度踢出球，球沿管道运动在A点脱离管道后，恰好落入位于圆心O处的背兜，简化示意图如图乙所示。忽略一切阻力和滚动的影响，则AO与水平方向夹角的正切值tanθ为（　　）
A. B. C. D.
7.2024年8月6日，“千帆星座”首批18颗商业组网卫星成功发射升空，并顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。其中有两个卫星的运行轨道如图所示，卫星a在圆轨道上运动，卫星b在椭圆轨道上运动。若卫星仅受地球的万有引力作用，下列说法正确的是（　　）
A. 卫星a和卫星b在经过P点时的加速度不相同
B. 卫星a在P点的速度大于卫星b在N点的速度且小于卫星b在M点的速度
C. 搭载卫星a或卫星b的运载火箭发射速度均大于地球的第二宇宙速度
D. 卫星a和卫星b与地球的连线在相同的时间扫过的面积一定相等
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.“天问一号”探测器在环绕火星做匀速圆周运动时，探测器的环绕周期为T，探测器仪表上显示的绕行速度为v,已知引力常量为G，则（　　）
A. 火星的质量为 B. 火星的质量为
C. 探测器的轨道半径为 D. 火星的平均密度为
9.近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s,则（　　）
A. 汽车匀加速时间为5s B. 汽车以恒定功率启动
C. 汽车所受阻力为1×103N D. 汽车在车速为5m/s时，功率为3×104W
10.光滑的细杆固定放置，与水平方向的夹角为37°，质量为m的小球与质量为2m的物块通过轻质细线连接，细线跨过天花板上的两个轻质定滑轮。小球套在细杆上从某处由静止开始上滑，细线一直处于伸直状态，当小球运动到A点时，速度沿着杆斜向上大小为，细线与细杆之间的夹角为37°，当小球运动到B点时，细线与细杆垂直。已知A、B两点之间的距离为L，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　）
A. 当小球在A点时，物块的速度大小为
B. 小球从A点运动到B点，系统总重力势能的减小量为
C. 当小球运动到B点时，物块速度的大小为0
D. 小球从A点运动到B点，细线对小球做的功为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.高一年级某实验小组利用图甲所示装置进行验证机械能守恒定律实验，将重物由静止释放。
（1）关于本实验，描述正确的是 。
A.需要选取密度大的重物
B.不需要天平
C.可以通过多次测量取平均值的方法减小由于空气阻力产生的误差
D.重物远离打点计时器的位置释放纸带
（2）实验小组同学们选择一条较为满意的纸带，如图乙所示，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…电源频率为f,重力加速度为g。
（3）打B点时，重锤的速度vB为 ，若重物质量为m,则从O到B重物的重力势能减少量为 。
（4）用实验测得的数据作出v2-h图像如图丙，若图线斜率接近 可验证重锤下落过程机械能守恒。
12.（1）实验小组用图甲装置做“探究平抛运动的特点”实验。小球从斜槽M末端水平飞出后，被倾斜挡板N卡住，通过调节挡板高度，可记录小球经过的多个位置，从而绘制出平抛运动的轨迹。关于本实验，下列说法正确的是 （多选）。
A.必须选取光滑的斜槽进行实验
B.实验时应选择密度大、体积小的钢球
C.每次小球必须从同一位置由静止释放
D.上下移动挡板N时，挡板高度必须等间距变化
（2）如图乙是某同学记录的抛物线轨迹的一部分。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：平抛物体的初速度是 m/s,小球抛出点的坐标是（ cm, cm）（重力加速度g=10m/s2，所有结果均取2位有效数字）。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h,已知地球半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g,引力常量为G，图中O为地球中心。
（1）求地球的质量；
（2）求卫星B的运行周期；
（3）若卫星B绕行方向与地球自转方向相反，某时刻A、B两卫星相距最近，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
14.如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始竖着向上做匀加速直线运动，加速度a=2m/s2，当起重机输出功率达到额定功率时，保持该功率继续加速直到重物做vm=6m/s的匀速运动。重力加速度g取10m/s2，不计额外功。求。
（1）起重机的额定功率；
（2）起重机在第1s末的输出功率；
（3）若起重机历时5.5s使重物由静止达到最大速度6m/s,求该过程中重物上升的高度。
15.学校科技小组成员参加了过山车游戏项目后，为了研究过山车运动中所遵循的物理规律，设计出了如图所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角θ=37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，C′、C等高但略有错开，可认为CDC′为竖直圆轨道。CE为足够长倾斜轨道，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，弹射装置P的位置可在坐标平面内任意调节，使水平弹出的小滑块（视为质点）总能无碰撞的从A点进入轨道。已知滑块质量为m=20g,圆轨道半径R=0.2m,轨道AB长xAB=1m,BC长xBC=0.4m,AB、BC段动摩擦因数μ=0.5，其余各段轨道均光滑，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。
（1）若滑块在A点速度vA=5m/s求滑块弹出时的位置坐标（x1，y1）；
（2）若滑块弹出时的初速度v0=4m/s,求滑块在进入圆轨道C点时对轨道压力的大小；
（3）若滑块第一次进入圆轨道不脱轨，求滑块弹出时纵坐标y应满足的条件。
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】AC
9.【答案】AD
10.【答案】BC
11.【答案】AB
mgh2
2g

12.【答案】BC
4.0
-80
-20

13.【答案】地球的质量为 卫星B的运行周期为2π 至少经过时间，它们再一次相距最近
14.【答案】起重机的额定功率为3×105W 起重机在第1s末的输出功率为1.2×105W 若起重机历时5.5s使重物由静止达到最大速度6m/s，该过程中重物上升的高度为23.7m
15.【答案】若滑块在A点速度vA=5m/s，滑块弹出时的位置坐标（1.2m，0.45m） 若滑块弹出时的初速度v0=4m/s，滑块在进入圆轨道C点时对轨道压力的大小2.7N 若滑块第一次进入圆轨道不脱轨，滑块弹出时纵坐标y应满足的条件y≥0.18m或y≤0.072m
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