广东省广州市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

广东省广州市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题 一、单选题 1．如图所示，小郑同学正在颠球。足球离开脚面后先竖直向上运动，再落回原位置，则此过程中（　　） A．重力对足球所做的功为零 B．空气阻力对足球先做负功再做正功 C．重力对足球先做正功后做负功 D．空气阻力对足球一直做正功 2．一只小蜜蜂从A点飞到B点，速度越来越快，轨迹如图中曲线所示，关于小蜜蜂在C点受到的合外力及在D点的加速度，下列说法正确的是（　　） A．在C点合外力可能为 B．在C点合外力可能为 C．在D点加速度可能为 D．在D点加速度可能为 3．如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶、和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，则下列说法正确的是（    ） A．青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 B．青蛙跳到荷叶上和荷叶上的初速度相等 C．青蛙跳到荷叶上的初速度最小 D．青蛙跳到荷叶上的初速度最大 4．如图是频闪照相机拍摄的篮球离开手后在空中的运动轨迹，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．篮球在空中运动的过程中加速度为零 B．篮球经过轨迹最高点时的速度为零 C．篮球经过A点时受到的合外力方向沿轨迹的切线方向 D．篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向始终竖直向下 5．无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（    ） A．B．C．D． 6．图甲是某市区中心的环岛路，可以简化为图乙，假设汽车与路面的动摩擦因数相同，当A、B两车以大小相等的线速度绕环岛运动时，下列说法正确的是（    ） A．A、B两车的向心加速度大小相等 B．A车的角速度比B车的角速度小 C．A车所受的合力大小可能比B车所受的合力大 D．若两车逐渐增加相同的速度，A车更容易侧滑 7．有、、、四颗地球卫星，卫星还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球静止卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则说法错误的是（　　） A．的向心加速度小于重力加速度 B．在相同时间内转过的弧长最长 C．在内转过的圆心角是 D．的运动周期有可能是 二、多选题 8．2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A．在捕获轨道运行的周期大于24小时 B．离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道 C．经过A点的加速度比经过B点时小 D．在捕获轨道上经过P点时，需要点火减速，才可能进入环月轨道 9．如图，摩天轮在竖直面内匀速转动，质量为m的游客坐在座舱内做半径为R的匀速圆周运动，经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，游客看成质点，则t时间内，下列说法正确的是（　　） A．游客运动的线速度大小为 B．游客运动的平均速度大小为 C．游客转动的角速度大小为 D．游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为 10．如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（    ） A．网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为12 B．网球由O点运动到P点的时间为1.6s C．O、P两点间的水平距离为12.8m D．若O、P两点连线与墙壁的夹角为，则 三、实验题 11．某同学用向心力演示仪进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。 （1）本实验采用的主要实验方法为 （选填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）三个情境中，图 是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为 。 （3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图戊所示，若砝码运动半径，细线的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得滑块和角速度传感器总质量 （结果保留2位有效数字）。 12．在“探究平抛运动的特点”的实验中。 （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是 。 （2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是 。 A．斜槽轨道末端切线必须水平             B．斜槽轨道必须光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接      D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）另一组同学拍在实验室利用同一装置，通过描点法来研究平抛运动的轨迹，先将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让钢球多次沿斜槽轨道PO滑下后从点飞出，落在水平挡板MN上，并挤压白纸留下一系列痕迹点。 实验中，老师叮嘱让钢球多次从斜槽上滚下，并在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中可以看出同学甲的错误最可能是 ，同学乙的实验错误最可能是 （将正确选项前面的字母填在横线上） A．每次由静止释放小球的位置不同 B．小球与斜槽之间摩擦太大 C．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高 D．斜槽末端不水平 （4）同学丙对钢球采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取钢球平抛运动的轨迹，并得到如图所示的图片，图片中是连续四次拍摄的小球所在的位置。 ①方格纸中每个小方格的实际边长为，在已探究出竖直方向的运动为自由落体运动的基础上，求得小球做平抛运动的初速度大小为v0 m/s。重力加速度） ②试分析点 （填“是”或“不是”）为小球的抛出点。 四、解答题 13．2024年5月8日，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。若嫦娥六号的质量为m，绕月球做半径为r的圆周运动，运动周期为T。月球可视为质量均匀的球体，不考虑月球的自转。 （1）求月球的质量M； （2）求嫦娥六号探测器在该轨道上运行的动能Ek； （3）嫦娥六号登陆月球后，受到的重力为F，求月球的半径R。 14．某校科技活动小组对其制作的一款无人机进行测试。若无人机在某段测试路线上要严格地从西到东，风从南面吹来，风的速度为2m/s，无人机在无风情况下的速度是4m/s，该路线全程长度为300m。 （1）请作图解析无人机应朝哪个方向飞行，并求出具体角度； （2）无人机的合速度为多大？ （3）无人机飞完全程所需时间为多少？〈计算结果保留根号） 15．如图所示，为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，相切于粗糙程度可调的水平轨道，圆弧轨道对应的圆心角。一质量的小球（可视为质点）在弹射器的作用下从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后落到右侧圆弧面上，圆弧面内边界截面为四分之一圆形，其圆心与小球在处球心等高，半径为。取。求∶ （1）物块到达点时的速度大小； （2）物块从点飞出的速度大小和在点受到轨道作用力大小和方向； （3）现改变水平轨道的粗糙程度，当小球从点抛出后落到圆弧面的速度最小时，小球在点抛出的水平速度大小为多少。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】AC．足球离开脚面后先竖直向上运动，再落回原位置，此过程中，重力对足球先做负功后做正功；由于初末位置相同，所以重力对足球所做的功为零，故A正确，C错误； BD．由于空气阻力方向一直与运动方向相反，所以空气阻力对足球一直做负功，故BD错误。故选A。 2．B【详解】C D．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故CD错误； A B．小蜜蜂从A点飞到B点经过C点时速度方向沿切线方向，如图所示 由于速度越来越快，因此合外力与速度夹角小于90°，故A错误，B正确。故选B。 3．D【详解】A．根据平抛运动规律可知，联立解得 青蛙跳到荷叶a上和荷叶b上的下落高度相同，荷叶b的水平位移大，所以青蛙跳到荷叶a上的初速度小于跳到荷叶b上的初速度，故A错误； B．青蛙跳到荷叶上和荷叶上水平位移相等，跳到荷叶c的下落高度大，所以青蛙跳到荷叶a上的初速度大于跳到荷叶c上的初速度，故B错误； C．青蛙跳到荷叶c的下落高度最大，水平位移最小，所以青蛙跳到荷叶c上的初速度最小，故C错误； D．青蛙跳到荷叶b的下落高度最小，水平位移最大，所以青蛙跳到荷叶b上的初速度最大，故D正确。故选D。 4．D【详解】A．篮球在空中运动的过程中只受重力作用，加速度为g，选项A错误； B．篮球经过轨迹最高点时具有水平速度，即速度不为零，选项B错误； C．篮球经过A点时受到的合外力方向竖直向下，速度方向沿轨迹的切线方向，选项C错误； D．篮球从离开手到落入篮筐过程中，因加速度方向竖直向下，可知速度变化量的方向始终竖直向下，选项D正确。 故选D。 5．C【详解】由图甲的图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线。 故选C。 6．CD【详解】A．由向心加速度公式两车线速度大小相等，A车半径小，加速度大，故A错误； B．由角速度公式两车线速度大小相等，A车半径小，角速度大，故B错误； C．由向心力公式两车质量大小关系未知，所以两车所受合力关系无法判定，故C正确； D．摩擦力提供向心力； 向心力大于滑动摩擦力时，作离心运动，当增加相同速度，因A车圆周运动的半径小，所以更容易发生侧滑，故D正确。故选CD。 7．D【详解】A．a受万有引力和支持力作用，靠两个力的合力提供向心力，向心加速度小于重力加速度g，故A正确，不符合题意； B．根据得由于rb＜rc＜rd，则vb＞vc＞vda、c的角速度相等，根据v=rω 知，c的线速度大于a的线速度，可知b的线速度最大，则相同时间内转过的弧长最长，故B正确，不符合题意； C．c为静止卫星，周期为24h，4h内转过的圆心角 故C正确，不符合题意； D．根据得d的轨道半径大于c的轨道半径，则d的周期大于c的周期，可知d的周期一定大于24h，故D错误，符合题意。故选D。 8．ACD【详解】A．由开普勒第三定律 可得鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，故A正确； B．鹊桥二号属于地月系卫星，离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，故B错误； C．根据万有引力提供向心力解得 则经过A点的加速度比经过B点时小，故C正确； D．在P点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，故D正确。 故选ACD。 9．AD【详解】A．经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，则周期为 游客运动的线速度大小为故A正确； B．平均速度等于总位移与总时间的比值，则游客运动的平均速度大小为故B错误； C．游客转动的角速度大小为故C错误； D．结合上述，游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为 故D正确。故选AD。 10．AB【详解】A．网球的逆向运动（由P点到O点）为平抛运动，对O点速度进行分解可得 选项A正确； B．在竖直方向上有解得选项B正确； C．O、P两点间的水平距离选项C错误； D．根据题意可知根据几何关系有 联立可得选项D错误。故选AB。 11． 控制变量法 乙 0.44/0.45/0.46/0.47 【详解】（1）[1]实验利用控制变量法来研究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。 （2）[2]根据 可知，要研究向心力大小F与质量m关系，需控制小球的角速度和半径不变，由图可知，两侧采用皮带传动，所以两侧具有相等的线速度，根据皮带传动的特点可知，应该选择两个塔轮的半径相等，而且运动半径也相同，选取不同质量的小球，故乙符合题意。 [3]由图可知，两小球质量相等，半径相同，根据牛顿第二定律； 两个变速塔轮边缘的线速度相等根据； 联立可得两个变速塔轮的半径之比为 （3）[4] 根据故图线的斜率为得 12． 平抛运动竖直方向上为自由落体运动 ； AD； ； D ； A ； 0.8 ； 不是 【详解】（1）[1]该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，则说明平抛运动竖直方向上为自由落体运动。 （2）[2]A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确； BD．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确； C．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。 故选AD。 （3）[1][2]A．每次由静止释放小球的位置不同，小球每次从斜槽末端抛出时的速度大小不同，即小球每次运动的抛物线轨迹不同，从而使记录的点迹呈现无规律的情况，会造成乙图中出现的错误； B．小球与斜槽之间摩擦太大对实验无影响，不会出现图甲、乙中的错误； C．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高，从斜槽末端抛出时速度较大，会使记录的点迹所描绘的抛物线开口较大，不会出现图甲、乙中出现的错误； D．斜槽末端不水平，使小球抛出时速度方向不水平，会造成甲图中出现的错误。 故第一个空选D；第二个空选A。 （4）①[3]在竖直方向，则有可得 在水平方向有解得 ②[4]在竖直方向，可得小球在b点的竖直速度为 则从抛出点到b点的运动时间为因为，所以a点不是抛出点。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据万有引力提供向心力有所以月球的质量为 （2）探测器的动能为；解得 （3）探测器登陆月球后，受到的重力为F，则月球表面的重力加速度为由于 解得 14．（1）朝东偏南角方向飞行；（2）；（3） 【详解】（1）由题意可知，因风的影响，若飞机仍沿着从西到东，根据运动的合成可知，会偏向北，为了严格地从西到东，则飞机必须朝东偏南方向为飞行，如图所示 由几何关系有解得即飞机朝东偏南角方向飞行； （2）由上述分析，根据几何关系可得，飞机在从西到东方向的合速度为 （3）飞行时间为 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）B到C运动过程，由得； 因为小球沿切线进入圆弧轨道，所以 （2）在C处 当B处轨道对小球恰好无作用力时 < 所以B处轨道对小球作用力方向竖直向下 由牛顿第二定律得 （3）设落到圆弧面MN时速度为，则 设E点抛出时水平速度为，落到圆弧面MN时水平位移x，竖直位移y 代入得 变形得 因为 代入得 数学可知，当时，最小，得 所以此时的水平速度 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$