广东省广州市第六中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024级高一下学期物理期中考试 命题人：陈馥审题人：孟荟 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分；每小题给出的四个选项 中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分) 1,在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是() ·.牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B。哥白尼是“地心说"的主要代表人物 C.牛顿发现了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系 D.第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 2.人造地球卫星发射的成功是人类伟大的创举，标志着人类已经具备探索外太空的能力，你 认为下列四图中不可能是人造地球卫星轨道的是() (iy 3.当载重卡车在泥地或沙地陷车时，经验丰富的司机会在卡车主动轮与从动轮之间放一大小 合适的圆木墩（如图所示），卡车就能顺利地驶出。主动轮和从动轮的直径相同，且都大于 圆木嫩的直径，·卡车驶出泥地或沙地的过程，主动轮、从动轮和圆木墩均不打滑。关于卡车 顺利地驶出泥地或沙地的过程，下列说法正确的是() A,圆木墩与主动轮的转动方向相同 B。圆木嫩的边缘质点与主动轮的边缘质点的线速度大小相等 3,圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的向心加速度大小相等 D,圆木嫩的边缘质点与从动轮的边缘质点的角速度大小相等 第1页供8页 4,如图，在地面上同一位置先后抛出质量均为m的两小球P、Q,其中P做斜抛运动，Q做 平抛运动，抛出后两小球均落在比地面低的海平面上，若抛出时速度大小相等，则() 两小球同时到达海平面 B。两小球一定到达海平面上同一位置 地面 ?两小球到达海平面时的动能一定相同 海平面 。全过程两小球重力的平均功率一定相等 5,今年国庆期间深圳龙岗大运城万架无人机表演特别震撼，每架无人机携带着显像屏从地面 升空到达表演地点。如图，一架无人机竖直升空过程先从静止做匀加速运动再做匀减速运动 至静止，下列说法正确的有() 无人机 A,显像屏一直处于超重状态 B.无人机对显像屏支持力先做正功后做负功 C,显像屏克服重力做功的功率先增大后减小 显像屏 D,无人机及显像屏构成系统上升过程机械能守恒 6.2023年2月23日，我国首颗超百Gps容量的高通量卫星一中星26号搭乘长征三号乙 运载火箭从西昌卫星发射中心起飞，随后卫星进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。假设 该卫星发射后先在近地圆轨道I(轨道高度忽略不计)做匀速圆周运动，在P点瞬时点火进入 椭圆转移轨道Ⅱ，之后通过椭圆转移轨道Ⅱ进入地球同步圆轨道Ⅲ，定点于东经125°，如图 所示。P点和Q点分别为轨道I与轨道Ⅱ、轨道Ⅱ与轨道血的切点。若同步圆轨道Ⅲ距地面 的高度约为35600km,地球半径R约为6400km,地球自转周期为24h,地球表面的重力加 速度为8。下列说法正确的是() 同步轨道Ⅲ 近地圆轨道I)2 转移轨道Ⅱ A.中星26号在转移轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中，机械能减小 B.中星26号在转移轨道Ⅱ上P点运行的速率为√gR C.中星26号在P点和2点的重力加速度之比约为6.6 D.中星26号在近地圆轨道I上运行的周期约为1.4h 第2页供8页 7,如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上 端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹赛上后继续向下运动到最低点的过程，他以 小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,做出小球所受弹力F大小随小 球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确 的是() ?小球机械能守恒 B.小球动能的最大值为mgh mg (m当x=h+无时，系统重力势能与弹性势 77777777 能之和最小 hh+xo h+2xox 甲 乙 D.当x=方+2x,时，小球的重力势能最小 二、多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分，且每小题有不止一个答案 正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分) 8.想象在赤道上建个直达地球同步静止轨道的高塔，人带着卫星在高塔内坐电梯缓慢上升， 到达同步静止轨道的高度后，打开电梯门，轻轻地将卫星释放，下列推断合理的是（) A,卫星将成为一颗静止卫星 E卫星将向地球地面掉下去 G卫星受到地球的引力为零 D.卫星处于完全失重状态 9.如图所示，为了将横放在水平地面的钢管直立起来，工人控制起重机，使横梁上的电机水 平移动，同时以速度ⅴ匀速收短牵引绳，使钢管绕定点O转动，绳始终保持竖直且与钢管在 同一竖直面内，钢管长为，以下说法正确的是() A.当钢管与地面夹角为日时，钢管顶端的速度水 平向左 电机 B.当钢管与地面夹角为日时，电机水平移动速度 牵引绳 为vtan8 C.钢管在转动过程中角速度大小不变 D.钢管在转动过程中重力的瞬时功率不变 77777777元7771777777 7777777777777 第3页供8页 10.汽车研发机构在某款微型汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并 储存在蕾电池中，以达到节能的目的。某次测试中，微型汽车以额定功率行驶一段距离后关 闭发动机，测出了微型汽车的动能E与位移x关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时 的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知微型汽车的质量为1000kg,为便于讨论， 设其运动过程中所受阻力恒定。根据图像所 给的信息可求出() ↑E/(X105J) △汽车行驶过程中所受阻力为2000N 8 汽车的额定功率为120kW ① 5沈车加速运动的时间为22.5s ② D,汽车开启储能装置后向蓄电池提供 0 5 78.511x/(×102m】 的电能为5×10J 三、实验题（本题共分18分） 11。(8分)某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验： ①方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为 1:1、2:1和3：1。回答以下问题： 标尺 第一层 长档短槽 左塔轮 右塔轮 第二层 第三层 手柄 甲 ()本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 A探究小车速度随时间变化规律 B.探究两个互成角度的力的合成规律 C,探究加速度与物体受力、物体质量的关系 D,探究平抛运动的特点 (2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则 第4页供8页 需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一二”或“三”）。 ②方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水 平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑 块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起 匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d 的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D,光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡 光时间)。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题： FN 1.0 0.8 06 竖直转轴 力传感器 0.4 滑块 挡光余 02 水平直杆 ☑ 0 246810wds 丁 (3)若某次实验中测得挡光条的挡光时间为△1，则滑块P的角速度表达式为ω=： (4实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度o的关系，作出F-心 图线如图丁所示，若滑块P运动半径=0.45m,细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F- 图线可得滑块P质量mg(结果保留2位有效数字)。 12.(10分)某同学利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示，一根轻绳跨过轻质 定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为m,在重物Q的下面通过轻质挂钩 悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，己知当地重力加速度为 g-=9.8m/s2。 6 打点 计时器 单位：cm 图甲 留乙 (1)某次实验中，先接通颍率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的 纸带，其中s=4.47cm,s2534cm,56.21cm,5=7.10cm,3y=7.98cm,s6=8.86cm。则系统运 动的加速度a= m/s2,5点的速度v m/s(保留三位有效数字)： 第5页共8页 (2)利用纸带可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为h,求出1点速 度为v,5点的速度为，根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量 等于一，系统动能的增加量等于， 在误差允许的范围内系统重力势能的减少量 等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒（表达式用题中从m、v以、以、g、h字母表示）。 0 .2.3 4 (3,忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为M仁 (表达式用题中m、a、g字 母表示)： 四、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数 值的单位) 13.(10分)如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长1=20m,倾角8= 37,麻袋包与传送带间的动摩擦因数4=08，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带 不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h=1.8m,传送带匀速运动的速度为v=2m/s. 现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质 量为100kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动，如果 麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g=10ms2, sin37=0.6,c0s37°=0.8，求： ⊙ 777777777777 (1)主动轮的半径R; (2)主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离× (3)麻袋包在传送带上运动的时间： 第6页供8页 14.(9分)如图1所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的小物块，小物块到转轴的距离为 0.5m,连接小物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零），小物块与转盘间最大静摩栋力 是其重力的0.2倍，g10m/s3,求： (1)绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为a0多大 (2)若绳能承受的拉力足够大，当转盘的角速度从零开始增大的过程中，在图2中画出拉力 T随角速度d的变化关系图像。（要求写出分析过程） TN 8 2 2/(rad/s)2 0 8 12 图1 图2 第7页供8页 15.(15分)某工厂生产一种边长x=1cm的正方体泡沫金属颗粒，由于生产过程中气泡含量 的不同，导致颗粒的质量不同（体积与表面材料均无偏差），为筛选颗粒，设计了如图所示 装配。产出的颗粒不断从A处静止进入半径为R=m的光滑四分之一圆轨道AB,B处与一顺 时针非常缓慢转动的粗糙传送带相切，传送带足够长，CE、G均为水平光滑轨道，圆心为O、 半径R=√3的光滑圆轨道E、F处略微错开且与水平轨道相接，D为带轻质滚轮的机械臂， 可在颗粒经过时提供竖直向下的恒定压力F,颗粒右侧刚到达棱轮最低点时的速度可忽略不计， 滚轮逆时针转动且转速足够快，被轮与颗粒之间的摩擦系数μ=05（摩擦力对颗粒作用距离 可认为是颗粒边长)，【、Ⅱ、Ⅲ为颗粒的收集区域（颗粒落到收集区直接被收集不反弹）， 其中【、Ⅱ的分界点为圆心O,且【、Ⅱ与圆轨道之间留有恰好可容颗粒通过的距离，颗粒在圆 轨道中运动时可看做质点，颗粒在被收集之前相互之间没有发生碰撞，质量最大颗粒恰好被 Ⅱ最右端收集，质量为m=0.001kg的颗粒恰好能被Ⅲ收集，不计一切空气阻力，重力加速度 为g=10m/s2。求： G正」 E(F) (1)质量为0.001kg颗粒到达B处时对轨道的压力大小： (2)机械臂提供的恒定压力F的大小： (3)加、Ⅲ两个区域各自收集到颗粒的质量范围。 16.(2分)卷面分 第8页供8页