广东省广州大同中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

广东省广州大同中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为100分.考试用时75分钟. 第一部分选择题(共46分) 一、单项选择题(共7题，每题4分，共28分.每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或 多选均不得分) 1．2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是（　　） A．战斗机合力可能一直竖直向上 B．战斗机的速度一直在变化 C．战斗机的加速度可能保持不变 D．战斗机做匀变速曲线连动 2．在篮球比赛中，篮球投出的初速度大小和方向都会影响投篮的命中率。如图甲所示为某运动员在投篮训练。两次跳起投篮时投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球运动的轨迹如图乙中1、2所示，则（　　） A．轨迹1运动的时间长 B．轨迹1最高点时速度大 C．轨迹2抛出的初速度一定大 D．轨迹2速度变化小 3．如图甲所示，直升机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地带。前4s内被困人员水平方向和竖直方向的图像如图乙、丙所示。不计空气阻力，以地面为参考系，则在这4s内，下列说法正确的是（　　） A．时，被困人员的速度大小为0 B．时，被困人员的速度大小为 C．时，被困人员的速度大小为 D．时，被困人员的位移大小为 4．如图，在某次飞行演习中，以水平匀速飞行的飞机，某时释放一颗模拟弹，经时间t后炸弹垂直击中倾角为θ的山坡。则时间t为（　　） A． B． C． D． 5．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示。若圆周运动的半径越大，则小球（　　） A．对漏斗壁的压力越大 B．加速度越小 C．角速度越小 D．线速度越小 6．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（   ） A．物体A的速度大小为 B．物体A的速度大小为 C．物体A减速上升 D．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 7．如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，则下列关于小球运动的说法正确的是（    ） A．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．F突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 C．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动 二、多项选择题(共3题，每题6分，共18分.每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对 得6分，错选得0分，选对但不全得3分) 8．从某高度处以的初速度水平抛出一物体，经落地。忽略空气阻力，取重力加速度，则（　　） A．物体落地时，速度大小为 B．当水平位移为时，竖直位移为 C．物体从抛出到落地的过程中，任意相等时间内速度变化量相等 D．物体从抛出到落地的过程中，速度与水平方向的夹角逐渐变小 9．如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为、，线速度大小为、，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 10．“神舟十九号”载人飞船在太空变轨时，先沿椭圆轨道运行，之后在远地点P处点火加速，由椭圆轨道变成高度约为380km的圆轨道，在圆轨道上运行周期约为90min，则飞船在圆轨道运行时（　　） A．航天员处于平衡状态 B．速度小于7.9km/s C．角速度大于同步卫星运行的角速度 D．加速度小于沿椭圆轨道通过P处时的加速度 第二部分非选择题(共54分) 三、实验题(共2小题，共16分) 11．某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随两个变速轮塔匀速转动，槽内的小球随槽做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的大小关系。 (1)下列实验与本实验采用的方法相同的是______。 A．探究平抛运动的特点 B．探究小车速度与时间的关系 C．探究加速度与力和质量的关系 D．探究两个互成角度的力的合成规律 (2)当皮带套在半径不同的轮盘上，两轮盘边缘处的 （选填“线速度”或“角速度”）大小相同。 (3)探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板C与 （选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径 （选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 12．某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的动能，具体步骤如下： （1）用电子秤测得钢珠弹的质量； （2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。 如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，已知图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，则： ①钢珠弹在点的水平速度 （填“大于”、“小于”或“等于”）在点的水平速度。 ②钢珠弹从到的下落高度为，从到的下落高度为，则 m。 ③照相机的频闪周期 s； ④钢珠弹刚发射出时的动能 J。 四、计算题(共3小题，共38分.要有计算过程，适当文字说明，只有结果不给分) 13．天问一号探测器测出火星表面重力加速度为g，已知火星的质量为M，自转周期为T，引力常量为G，求： (1)火星的半径R； (2)火星的第一宇宙速度v； (3)火星同步卫星轨道离火星表面的高度h。 14．如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取，求 （1）画出赛车在B点的受力分析图，求赛车受到轨道支持力的大小； （2）赛车驶过圆轨的最高点E时的 （3）若赛车以的速率经过E点，画出此时赛车在E点的受力分析图，求轨道受到来自赛车的弹力。 15．如图所示，质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上，一根长为L的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角，重力加速度为g，使转盘绕转轴在水平面内转动，并缓慢增大转动的角速度，滑块与转盘间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)当为多少时，绳子恰好有拉力； (2)当为多少时，滑块恰好与转盘脱离； (3)当时，细线恰好断裂，滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少。 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．B【详解】B．战斗机的速率保持不变，但方向随时在改变，所以战斗机的速度方向一直在变化，即战斗机的速度一直在变化。选项B正确。 ACD．因为战斗机的速度大小不变，所以战斗机所受合力只有垂直于速度方向的分量，没有沿着速度方向的分量，战斗机的合力方向垂直于速度方向，一直在改变，战斗机的加速度方向不可能保持不变，不可能做匀变速曲线运动。合力方向不可能一直沿竖直向上方向。选项ACD错误。故选B。 2．B【详解】A．斜抛运动到最高点过程，逆向思维法可知，该过程可看成反向的平抛运动，根据 可知高度h越大，时间t越长，图乙可知1高度小，对称性可知轨迹1在空中的运动时间短，故A错误； B．以上分析可知轨迹1斜抛运动到最高点时间短，采用逆向思维法，由平抛规律有 图中可知1的水平位移大，由于时间短，故平抛初速度大，即轨迹1最高点时速度大，故B正确； C．结合B选项分析可知，轨迹2最高点水平速度 比轨迹1的小，但由于轨迹2的高度大，则落地时竖直方向速度比轨迹1的大，则轨迹2抛出的初速度 可知轨迹2抛出的初速度不一定大，故C错误； D．篮球只受重力，加速度，速度变化量 因为轨迹 2 运动时间长，加速度g不变，所以轨迹2的速度变化量大，故D错误。故选B。 3．D【详解】A．由图可知，时，被困人员的速度大小为4m/s，故A错误； BC．时，被困人员水平方向的速度大小为4m/s，竖直方向的速度为4m/s，则合速度为 故BC错误； D．由图乙可知，被困人员沿水平方向的位移为m=16m 图丙可知， 在竖直方向的位移为m=8m 则被困人员的位移为m故D正确。故选D。 4．D【详解】炸弹垂直击中倾角为θ的山坡，则有又联立可得故选D。 5．C【详解】小球在漏斗中做圆周运动受力情况如图 A．根据平衡条件得 可知无论轨道半径的大小如何，漏斗壁对小球的支持力大小都是相等，结合牛顿第三定律可知，对漏斗壁的压力大小也相同，故A错误； BCD．水平方向上，由牛顿第二定律 可知加速度a大小相等，R越大的，角速度越小，线速度v越大，故C正确，BD错误。故选C。 6．B 【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即故A错误，B正确； CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。故选B。 7．B【详解】AB．若F突然变大，拉力大于需要的向心力，物体沿着轨迹Pc做向心运动，故A错误，B正确。 CD．在水平面上，细绳的拉力提供小球所需的向心力，当F突然变小时，拉力小于需要的向心力，将沿轨迹Pb做离心运动，故CD错误。故选B。 8．BC【详解】A．物体做平抛运动，竖直方向有 则物体落地时，速度大小为故A错误； B．当水平位移为时，所用时间为则竖直位移为 故B正确； C．物体从抛出到落地的过程中，根据可知，任意相等时间内速度变化量相等，故C正确； D．物体从抛出到落地的过程中，速度与水平方向的夹角的正切值为 可知速度与水平方向的夹角逐渐变大，故D错误。故选BC。 9．BD【详解】AB．杆上A、B两点绕O点转动即两点是同轴转动，故角速度相等，即，故A错误，B正确； CD．根据可知半径越大，则线速度越大，所以，故C错误，D正确。故选BD。 10．BC【详解】A．航天员在圆轨道上做匀速圆周运动，所受万有引力提供向心力，合外力不为零，不是平衡状态，故A错误； B．7.9km/s 是第一宇宙速度，是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，飞船在距地面380km的圆轨道运行，轨道半径大于地球半径，所以其速度小于7.9km/s，故B正确； C．同步卫星的周期是24h，根据 可知周期越小，角速度越大。飞船运行周期约为90min，小于同步卫星周期，所以飞船的角速度大于同步卫星运行的角速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律（M为地球质量，r为飞船到地心的距离）解得加速度大小 飞船在圆轨道和椭圆轨道通过P处时，到地心的距离r相等，所以加速度相等 ，故D错误。故选BC。 11．(1)C(2)线速度(3) 挡板A 不同 【详解】（1）A．探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系时，在研究其中两个物理量关系时，需要保持其他物理量一定，实验采用了控制变量法，探究平抛运动的特点实验中将曲线运动转化为直线运动，即采用了“化曲为直”的方法，实验中并没有采用控制变量法，故A错误； B．探究小车速度与时间的关系仅仅研究速度与时间两个物理量的关系，并没有采用控制变量法，故B错误； C．探究加速度与力和质量的关系，研究多个物理量之间的关系，在研究其中两个物理量关系时，需要保持其他物理量一定，实验采用了控制变量法，故C正确； D．探究两个互成角度的力的合成规律采用了等效替代法，并没有采用控制变量法，故D错误。故选C。 （2）当皮带套在半径不同的轮盘上，两轮盘边缘处的线速度大小相同。 （3）[1]探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，同时确保圆周运动的半径相等，即分别放在挡板C与挡板A处； [2]为了使角速度不相同，实验中应选择半径不同的两个塔轮。 12． 等于 0.10 0.1 0.0225 【详解】①[1]由频闪照相可知水平距离等于水平距离，则钢珠弹在水平方向做匀速直线运动，所以钢珠弹在点的水平速度等于在点的水平速度。 ②[2]频闪照相可知 ③[3]竖直方向根据 可得照相机的频闪周期为 ④[4]钢珠弹刚发射出时的初速度为 则钢珠弹刚发射出时的动能为 13．(1)(2)(3) 【详解】（1）火星表面上的物体，受到的重力等于万有引力，则有可得火星的半径为 （2）火星的第一宇宙速度等于卫星在火星表面绕火星做匀速圆周运动线速度，则有 可得火星的第一宇宙速度为 （3）火星同步卫星绕火星做匀速圆周运动的周期等于火星自转周期，则有 解得火星同步卫星轨道离火星表面的高度为 14．（1），；（2）；（3），15N 【详解】（1）赛车在B点的受力如图所示 根据牛顿第二定律，B处的赛车满足 即赛车受到的支持力为 （2）根据牛顿第二定律，处的赛车满足即赛车的速率为 （3）根据（2）分析可知以过E点时，会受到轨道对其指向圆心的压力，受力如图所示 故根据牛顿第二定律，E处的赛车满足解得 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）根据最大静摩擦力等于向心力可得解得 （2）滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为0，则解得 （3）当时滑块已脱离转盘，设细线与转轴夹角，解得所以 此时小球离转盘高度小球线速度 细线断裂后小球作平抛运动，解得，联立上式解得 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 $$