广东省惠州市惠城区惠州中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

惠州中学2024-2025学年高一年级第二学期期中考试 物 理 答 案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D A D D B BCD AC BD 1．B【详解】AC．a到b和b到c过程，虽然下降高度相同，重力做功相同，但摩擦力做功关系不明确，因此无法确定两个过程中合外力做功关系，由 可知，其两端过程动能的增加量不一定相同，则速度增加量也不一定相同，故AC错误；B．a到b和b到c过程，下降高度相同，重力做功相同，由重力做功与重力势能的关系有 由于两过程重力做功相同，所以重力势能减少量相同，故B正确；C．a到b和b到c过程中，由于存在摩擦力做功，所以机械能减小，故C错误；D．根据做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹处，可知a到b和b到c受到的合外力方向不相同，故D错误。故选B。 2．C【详解】A．惯性只与质量有关，助跑不能增大运动员自身的惯性，故A错误； B． 蹬地起跳时，运动员受到地面的支持力等于运动员对地面的压力 C．从腾空到落地，运动员所受重力做功为0 D．从起跳后到最高点过程中，运动员的加速度不变，等于重力加速度。故选C。 3．D【详解】A．根据v-t图像中图线的斜率表示加速度，可知时间内，无人机的加速度不变，合外力不变，故A错误；B．根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知时刻无人机到达最高点，故B错误；C．由图2可知，时间内，无人机做加速运动，速度与加速度方向相同，时间内，无人机做减速运动，速度与加速度相反，故C错误；D．由图2可知，时间内，无人机速度一直减小，该段时间图线上各点切线的斜率一直减小，所以加速度也一直减小，故D正确。故选D。 4．A【详解】A．由于轨道等螺距，可等效为小车沿倾角为θ的斜面匀速下滑，重力功率为 可知重力功率始终不变；BC．轨道等螺距，小车运动过程在竖直方向的速度不变，小车运动过程在竖直方向没有加速度，所以小车既不处于超重状态，也不处于失重状态，故BC错误；D．小车做曲线运动，具有向心加速度，所受合外力不为0，其运动过程中不是平衡状态，故D错误。故选A。 5．D【详解】A．图甲中衣服附着在脱水桶内壁上随桶一起转动，竖直方向由平衡得可知，摩擦力大小不变，故A错误； B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，加速度竖直向下，根据牛顿第二定律可知 即汽车受到的支持力小于重力，故B错误； C．图丙中水平圆盘转动时，圆盘对物体的摩擦力提供其做圆周运动的向心力，即 可知离圆盘中心越远，物体的摩擦力越大，越容易达到最大静摩擦力，越容易做离心运动，故C错误； D．图丙中水的密度大，单位体积水的质量大，瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同，根据 可知水做圆周运动所需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以油和水分离后，油在水的内侧，故a、c部分是食用油，故D正确。故选D。 6．D【详解】A．该航天器在变轨过程中，都是做近心运动，在、两点都需要减速，故A错误； B．该航天器在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，万有引力做正功，该航天器在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，动能在增大 C．该航天器在轨道I上A点的加速度小于轨道Ⅱ上B点的加速度 D．根据开普勒第三律，对轨道1有 同理对2、3有 ， 联立可得 故D正确。故选D。 7．B【详解】令正四面体的棱长为L，地球仪中的磁体到下侧磁极之间连线与竖直方向夹角为，根据几何关系有 可知 根据对称性可知，每个磁极对磁体的作用力大小均相等，对磁体进行分析，根据平衡条件有 解得 故选B。 8．BCD 【详解】AB．设绳的拉力T1，A球相连的绳与水平方向上夹角为α，对A球受力分析可知 其中 T1=2mg 可得A球相连的绳与水平方向上夹角为 α=30° A球运动的周期 选项A错误，B正确； C．若A球的角速度增为原来的倍，则设稳定后与A球到上管口的绳长为L1，A球相连的绳与水平方向上夹角β，则 其中 T2=2mg 解得 β=30°, 稳定后B球相对于原来的位置降低了0.5L，选项C正确； D．若B球的质量增为原来的2倍，稳定后对A球分析则 T3=4mg 可得与A球相连的绳与水平方向上夹角为 选项D正确。 故选BCD。 9．AC【详解】A．黑洞的质量M与半径R满足 解得黑洞的半径 故A正确； B．因黑洞的质量为 根据密度公式可知，黑洞的平均密度为,故B错误； C．物体绕黑洞表面公转时万有引力提供向心力，有 解得黑洞的第一宇宙速度为 故C正确。D．物体在黑洞表面受到的重力等于万有引力，则有解得黑洞表面的重力加速度 故D错误；故选AC。 10．BD【详解】A．水枪喷水的流量为 故A错误；B．喷水口单位时间内喷出水的质量为 故B正确；C．水枪的功率为 故C错误；D．击中目标前后水的速度变化量为1.2,故选BD。 11． 相同 BC 【详解】[1][2]要研究向心力与半径的关系，应控制小球质量与角速度相等，半径不同，需将两个质量相同的小球分别放置在B、C处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，使小球的角速度相等。 12．(1) 电火花 交流220V (2) 不挂 匀速 (3)0.88 (4)平衡摩擦力时，木板倾斜过大 【详解】（1）[1]2[图乙中利用了墨粉盒，可知，图乙是电火花计时器，其电源采用的是交流220V。 （2）[1][2]实验以小车为研究对象，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，应把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，由于使小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力平衡，可知，平衡摩擦力时，应使小车在不挂槽码时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 （3）交流电源的频率为50Hz，则打点周期为0.02s，纸带上选择的相邻计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可知，小车的加速度 （4）根据图像可知，当拉力为0时，小车已经有一定的加速度，表明平衡摩擦力时，木板倾斜过大。 13．(1)0.6m (2)280J 【详解】（1）依题意，两绳对重物所做的功为 重物从离开地面到最高点，由动能定理 解得 （2）重物从离开地面到把地面砸深停在坑中，整体过程，由动能定理 解得 14.(1)6m/s (2)0.6m (3) 【详解】（1）物件在斜面上运动，由动能定理有 解得 （2）若传送带静止，物件在传送带上做减速运动，根据动能定理 解得 物件经C点水平抛出，竖直方向 水平方向 解得x=1m<s 所以物件不能落入车内. （3）若物件恰好落入车厢最左边，有 解得 若物件在传送带上一直加速，有 解得 此时物块平抛后的水平位移，不能落到车厢上。若物块刚好落在车厢最右侧，则s+L=, 得 故传送带的速度范围： 15．(1)4.4 N，方向竖直向下 (2)（） (3) 【详解】（1）物块由A点运动到C点的过程中，根据动能定理 其中 联立，解得 物块在C点时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知，物块在C点对轨道的压力大小等于轨道对物块的支持力大小，即 方向与轨道垂直，竖直向下。 （2）物块由A点运动到D点的过程中，根据动能定理 其中 整理得 为保证物块能够到达D点，则恰好到达D点时，重力指向圆心的分力恰好提供向心力 解得 所以 即 所以，物块的初速度v0与其到达D点时的速度vD之间的关系式为 （） （3）①若物块能在圆弧轨道D′E段脱离，则一定可以运动到与O′等高，即物块不会在D′E段脱离轨道。当物块从D点恰好运动到与O′等高的过程，根据动能定理 解得 又 所以 ②当物块运动到最高点F时（点F在O′正上方圆轨道上），同理可知 其中，在F点，根据牛顿第二定律 解得， 又因为胜利不包括E点，所以初速度范围为 第1页，共6页 第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 惠州中学2024-2025学年高一年级第二学期期中考试 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 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。 4.考生必须保持答题卡的整洁，不得折叠。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1．图甲为某游乐场的水滑梯，其简化模型如图乙所示。一质量为m的小朋友从a点沿轨道经b点滑到最低c点，已知ab、bc间高度差均为h。则小朋友（　　） A．a到b和b到c动能增加量一定相同 B．a到b和b到c重力势能减少量一定相同 C．a到b和b到c速度的增加量一定相同 D．a到b和b到c受到的合外力方向可能相同 2．急行跳远起源于古希腊奥林匹克运动。如图所示，急行跳远由助跑、起跳、腾空与落地等动作组成，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．助跑是为了增大运动员自身的惯性 B．蹬地起跳时，运动员受到地面的支持力大于运动员对地面的压力 C．从腾空到落地，运动员所受重力做功为0 D．从起跳后到最高点过程中，运动员的加速度在减小 3．我国的无人机产业发展进入快速成长期，已广泛应用于工农业生产的各个方面。如图1所示为某无人机实施作业时从地面竖直上升时的情景，其上升的速度-时间图像如图2所示，时间内图像为直线，其他为曲线，则下列说法正确的是（　　） A．时间内，无人机受到的合力不断增大 B．时刻无人机到达最高点 C． 时间内，无人机加速度与速度方向相反 D． 时间内，无人机的加速度和速度均一直减小 4．如图所示，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下做匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，该小车（　　） A．重力功率始终不变 B．始终处于失重状态 C．始终处于超重状态 D．始终处于平衡状态 5．下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大 B．图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，汽车受到的支持力大于重力 C．图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越近，越容易做离心运动 D．在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，其中a、c部分是食用油 6．2023年4月24日是“中国航天日”，我国正在进行月球探测的四期工程，并计划嫦娥六号的主要任务是到月球背面采样，并携带月球样品返回地球，这将是人类第一次从月球背面采集月壤。在宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。如图所示，某次一航天器从轨道I变轨到轨道Ⅲ，在A、B两点该航天器点火变速。已知轨道I、Ⅲ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道；轨道I和Ⅱ相切于A点，轨道Ⅱ和Ⅲ相切于B点。设该航天器在轨道I、Ⅱ和Ⅲ上运行的周期分别为、和。下列说法正确的是（　　） A．该航天器在变轨过程中，应在A点加速，B点减速 B．该航天器在轨道Ⅱ上从A到B的过程中，动能在减小 C．该航天器在轨道I上A点的加速度大于轨道Ⅱ上B点的加速度 D．该航天器运行的周期关系满足： 7．磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个完全一样的磁极对地球仪内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。地球仪的总质量为m，重力加速度为g，则一个磁极对磁体的作用力大小为（　　） A． B． C． D．mg 2、 多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，其两端系有小球A、B，B的质量是A的两倍。当球A绕中心轴匀速转动时，A球到上管口的绳长为L，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A．A球相连的绳与水平方向上夹角为60° B．A球运动的周期 C．若A球的角速度增为原来的倍，稳定后B球相对于原来的位置降低了0.5L D．若B球的质量增为原来的2倍，稳定后A球相连的绳与水平方向上夹角为 9．2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片发布，这颗黑洞就是M87星系中心的超大质量黑洞，对周围的物质(包括光子)有极强的吸引力。已知该黑洞质量为M，质量M与半径R满足：，其中c为光速，G为引力常量，设该黑洞是质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（　　） A．该黑洞的半径为 B．该黑洞的平均密度为 C．该黑洞的第一宇宙速度为 D．该黑洞表面的重力加速度为 10．玩具水枪是儿童们夏天喜爱的玩具之一，但水枪伤眼的事件也时有发生，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题。现有一水枪样品，已知水枪喷水口的直径为，水的密度为，水流水平出射速度为，垂直击中竖直目标后以大小为的速率反向溅回，则（　　） A．水枪喷水的流量（单位时间内流出的体积）为 B．喷水口单位时间内喷出水的质量为 C．水枪的功率为 D．击中目标前后水的速度变化量为1.2 3、 非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11.（4分）“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。 在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，将皮带绕在左右塔轮上，并选择左右塔轮半径 （填“相同”或“不同”），将质量相同的两个小球分别放在 （填“A、B”“ A、C”或“B、C”）位置，然后摇动手柄进行观察和记录。 12．（12分）某实验小组用如图1的装置“探究加速度与力、质量的关系”。所用交变电流的频率为50Hz。 (1)实验中可采用如图甲、乙所示的两种打点计时器，请回答下面的问题： 图乙是 （选填“电磁打点”或“电火花”）计时器，电源采用的是 （选填“交流8V”、“交流220V”或“四节干电池”）。 (2)实验以小车为研究对象，为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，应把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在 （填“挂”或“不挂”）槽码时能拖动纸带沿木板做 直线运动。 (3)实验中打出的纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度 （计算结果保留2位有效数字）。 (4)某同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力F，由实验数据作出图像如图3所示，图线不过原点的原因是_______________。 13．(10分) 如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次“打夯”符合以下模型，经过以下过程：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力（两恒力在同一竖直平面内），力的大小均为300N，方向都与竖直方向成，重物离开地面50cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深10cm。已知重物的质量为40kg，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求此次“打夯”过程中： (1)重物距离地面的最大高度； (2)重物克服地面阻力做的功。 14．（12分）如图为某快递分拣中心装车部分的示意图。A处为某一区域快递的分拣口，AB段斜面光滑，长度，斜面倾角，BC段使用水平传送带装置，BC长度，斜面和传送带之间平滑连接。传送带末端C点距车厢尾端的水平距离s=1.2m，距车厢底面的高度h=1.25m，物件与斜面和水平传送带之间的动摩擦因数均为。设物件以沿斜面从分拣口A点静止开始滑下，通过水平传送带后经C点被水平抛出，落在车厢上的不同位置，物件尺寸大小可忽略，不计空气阻力，重力加速度。 (1)求出物件到达B点时的速度大小； (2)当传送带静止时，通过计算说明物件是否能落到车内。 (3)若传送带顺时针转动且速度可调，车厢长度L=2.8m，要使物件从C点抛出后能够落到车厢上，求传送带的速度应满足的条件。 15．（16分）如图所示为某弹射游戏装置，游戏轨道由倾角θ = 37°的粗糙直轨道AB和两个半径为R = 0.5 m的光滑半圆弧轨道BD、D′E组成，物块a（可视为质点）能无碰撞地从轨道AB进入轨道BD，以及从轨道BD进入轨道D′E。游戏规定：参赛者在A点给物块一定的初速度v0，若物块能在圆弧轨道D′E（不包括E点和D′点）段脱离则获得胜利。已知物块的质量m = 0.1 kg，A点的高度h = 1.6 m，物块与直轨道的动摩擦因数μ = 0.4。（不计空气阻力sin37° = 0.6，cos37° = 0.8） (1)若物块获得的初速度v0 = 1 m/s，则物块在C点对轨道的压力； (2)求出物块的初速度v0与其到达D点时的速度vD之间的关系式； (3)物块的初速度v0满足什么条件时可以获得胜利。 第1页，共6页 第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$