精品解析：广东省广州市衡美高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

广州市衡美高级中学2024-2025学年第二学期高一年级期中检测 物 理 试 卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的。（共7题，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 太阳系中八大行星的轨道有一个共同的焦点 B. 太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，有的是椭圆 C. 地心说的主要代表人物是哥白尼 D. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．太阳系中八大行星的轨道有一个共同的焦点，那就是太阳，选项A正确； B．太阳系中的八大行星的轨道都是椭圆，选项B错误； C．地心说的主要代表人物是托勒密，日心说的主要代表人物是哥白尼，选项C错误； D．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，选项D错误。 故选A。 2. 图为从高空拍摄的一张河流照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。照片上，另有几处跟P处水流方向相同（　　） A. 五处 B. 六处 C. 七处 D. 八处 【答案】C 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，曲线运动速度方向是曲线上该点的切线方向，设P点水流的方向向右下方，由此找出图中切线方向与图示方向平行的各点，并找出与水流方向一致的点即可，如图。 由图可知，有7处跟P处水流方向相同，故选C。 3. 中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2m/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5m/s的速度向西走，则该学生少淋雨的打伞（伞柄指向）方式为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在水平方向上，雨滴相对于人的速度为1.5m/s，方向向东，在竖直方向上，雨滴的速度为2m/s，方向竖直向下，设雨滴相对于人的速度方向与竖直方向的夹角为α，则根据矢量合成法则可知 解得 可见伞柄应向前倾斜，与竖直方向成37°角。 故选A。 4. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度的关系和三个物体在空中运动的时间的关系分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上时自由落体，因此决定平抛运动的时间是由高度决定的，根据 可知 所以下落高度越高，运动时间越长，则有 由于水平方向是匀速运动，且水平距离为 根据 结合时间的关系，可得 故选C。 5. 在第二十四届北京冬奥会上，谷爱凌斩获两金一银，备受国人瞩目。假设谷爱凌在自由式滑雪比赛中某滑雪赛道示意图如图所示，她从较高的坡面滑到处时，沿水平方向飞离坡面，落到倾角为的斜坡处，若不计空气阻力，飞出时的速度大小为，则（　　） A. 谷爱凌在空中经历的时间是 B. 谷爱凌在空中经历的时间是 C. 谷爱凌落到斜坡上时，速度方向与坡面平行 D. 谷爱凌落回斜坡时的速度大小是 【答案】B 【解析】 【详解】AB．依题意，谷爱凌做平抛运动，落到斜坡上时，有 求得谷爱凌在空中经历的时间为 故A错误，B正确； CD．根据平抛运动的推论，可知谷爱凌落到斜坡上时，速度方向与水平方向的夹角满足 显然，此时速度方向与坡面不平行，且此时速度的大小为 故CD错误。 故选B。 6. 杂技演员表演“水流星”，在长为的细绳的一端，系一个与水的总质量为的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为，则下列说法正确的是（）（　　） A. “水流星”通过最高点时，有水从容器中流出 B. “水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零 C. “水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用 D. “水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．当水对桶底压力为零时有 解得 “水流星”通过最高点的速度为时，知水对桶底压力为零，不会从容器中流出；对水和桶分析，有 解得 知此时绳子的拉力不为零，AB错误，D正确； C．“水流星”通过最高点时，受重力和绳子的拉力，C错误。 故选D。 7. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上、两点运动快慢关系是（　　） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，A、B两点都处于同一根皮带上，则线速度相等，故有 根据线速度与角速度的关系 可知，在线速度相同时，A点运动的半径小，则角速度大。B点运动的半径大，则角速度小，即 故选D。 二、多项选择题：本小题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求。全部做对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。（共3题，共18分） 8. 如图，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　） A. 滑块对轨道的压力为 B. 受到的摩擦力为 C. 受到的摩擦力为μmg D. 受到的合力方向斜向左上方 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 A正确； BC．物块受到的摩擦力 BC错误； D．水平方向合力向左，竖直方向合力向上，因此物块受到的合力方向斜向左上方，D正确。 故选AD。 9. “套圈圈”是许多人喜爱的种游戏，如图，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中同一个物体。若圆环的运动视为平抛运动，则（　　） A. 大人抛出的圆环运动时间长 B. 小孩抛出的圆环运动时间长 C. 大人抛出的圆环初速度较小 D. 小孩抛出的圆环初速度较小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据 解得 抛出点的高度h越大，运动时间越长，所以大人抛出的圆环运动时间长，A正确，B错误； CD．根据 解得 抛出点的高度h越大，圆环的初速度越小，所以大人抛出的圆环初速度小，C正确，D错误。 故选AC 10. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升货物A到高处。已知在提升A过程中，汽车始终向右匀速行驶。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 货物A减速上升 B. 货物A加速上升 C. 绳子拉力大小等于货物A的重力大小 D. 绳子拉力对货物做正功 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得 vA=vcosθ 车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，绳子拉力大于重物的重力，且拉力做正功，故AC错误，BD正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分。 11. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： （1）甲同学采用如图1所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等，现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出。实验可观察到的现象应是_____________，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_______________。 （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为，则由图可求得v0=_________（用、表示），其值是________m/s。（g取9.8m/s2） 【答案】 ①. 平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 ②. P球会击中Q球 ③. 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 ④. 2 ⑤. 0.7 【解析】 【详解】（1）[1]改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 （2）[2][3]由于两球在水平方向做匀速直线运动且速度相同，相同时间的水平位移总是相同，可观察到的现象应是P球会击中Q球，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 （3）[4][5]竖直方向由匀变速直线运动的推论可得 水平方向满足 联立解得 代入数据解得 12. 物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有： 玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器，（圆弧部分的半径为）。完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为； （1）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为__________kg；则玩具小车的质量为_________kg。将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 2.20 2.19 2.20 2.21 2.20 （2）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为__________N；小车通过最低点时的速度大小为__________m/s（重力加速度大小取10m/s2）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]由图（b）可知，最小分度为，则该示数为 [2]则玩具小车的质量为 （2）[3]由题中表中数据可知，托盘秤的最大示数为 设小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为,对凹形桥，根据平衡条件有 解得 [4]根据牛顿第三定律可知，凹形桥对小车的支持力为 当小车运动到最低点时，根据牛顿第二定律有 解得 四、解答题 13. 某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s。若飞机停留在离地面100m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1m/s的速度匀速水平向北运动，求： （1）物资在空中运动时间； （2）物资落地时速度的大小； （3）物资在下落过程中水平方向移动的距离。 【答案】（1）20s （2）m/s （3）20m 【解析】 【小问1详解】 整个落地过程中，物资水平方向与竖直方向都做匀速直线运动，物资实际运动可以看做是竖直方向和水平方向两个分运动的合运动，如图所示 分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等，则下落的时间为 解得 【小问2详解】 物资水平方向与竖直方向做匀速直线运动，根据运动的合成，则得落地时的速度大小为 【小问3详解】 物资在下落过程中水平方向移动的距离为 14. 如图所示，半径m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，一小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道，从半圆轨道的最高点B水平飞出，小球在B点时对轨道的压力恰好等于小球受到的重力，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小球达到B点时的速度大小； （2）小球从B点水平飞出落到地面上C点，求CA两点间的距离x。 【答案】（1）m/s；（2）m 【解析】 【详解】(1)小球在B点时，由 解得 (2)由平抛运动规律可知 解得 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。 （2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力大小。 （3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有 则石块抛出时的速度 长臂和短臂的角速度相同，有 代入数据解得 （2）石块转到最高点时，弹框对石块竖直方向的作用力和石块的重力的合力提供石块做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律知，石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小为。 （3）石块击中城墙顶部时，根据公式，有 代入数据解得 石块击中城墙顶部水平位移 抛出时初速度 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市衡美高级中学2024-2025学年第二学期高一年级期中检测 物 理 试 卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的。（共7题，共28分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 太阳系中八大行星的轨道有一个共同的焦点 B. 太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，有的是椭圆 C. 地心说的主要代表人物是哥白尼 D. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 2. 图为从高空拍摄的一张河流照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。照片上，另有几处跟P处水流方向相同（　　） A. 五处 B. 六处 C. 七处 D. 八处 3. 中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2m/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5m/s的速度向西走，则该学生少淋雨的打伞（伞柄指向）方式为（　　） A. B. C. D. 4. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度的关系和三个物体在空中运动的时间的关系分别是（　　） A. ， B. ， C ， D. ， 5. 在第二十四届北京冬奥会上，谷爱凌斩获两金一银，备受国人瞩目。假设谷爱凌在自由式滑雪比赛中某滑雪赛道示意图如图所示，她从较高的坡面滑到处时，沿水平方向飞离坡面，落到倾角为的斜坡处，若不计空气阻力，飞出时的速度大小为，则（　　） A. 谷爱凌在空中经历的时间是 B. 谷爱凌在空中经历的时间是 C. 谷爱凌落到斜坡上时，速度方向与坡面平行 D. 谷爱凌落回斜坡时的速度大小是 6. 杂技演员表演“水流星”，在长为的细绳的一端，系一个与水的总质量为的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为，则下列说法正确的是（）（　　） A. “水流星”通过最高点时，有水从容器中流出 B. “水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零 C. “水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用 D. “水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为 7. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上、两点运动快慢关系是（　　） A 、 B. 、 C. 、 D 、 二、多项选择题：本小题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求。全部做对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。（共3题，共18分） 8. 如图，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　） A. 滑块对轨道的压力为 B. 受到的摩擦力为 C. 受到的摩擦力为μmg D. 受到的合力方向斜向左上方 9. “套圈圈”是许多人喜爱的种游戏，如图，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中同一个物体。若圆环的运动视为平抛运动，则（　　） A. 大人抛出的圆环运动时间长 B. 小孩抛出的圆环运动时间长 C. 大人抛出的圆环初速度较小 D. 小孩抛出的圆环初速度较小 10. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升货物A到高处。已知在提升A过程中，汽车始终向右匀速行驶。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 货物A减速上升 B. 货物A加速上升 C. 绳子拉力大小等于货物A的重力大小 D. 绳子拉力对货物做正功 三、非选择题：共54分。 11. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： （1）甲同学采用如图1所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等，现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出。实验可观察到的现象应是_____________，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_______________。 （3）丙同学采用频闪摄影方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为，则由图可求得v0=_________（用、表示），其值是________m/s。（g取9.8m/s2） 12. 物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有： 玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器，（圆弧部分的半径为）。完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为； （1）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为__________kg；则玩具小车的质量为_________kg。将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 2.20 2.19 2.20 2.21 2.20 （2）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为__________N；小车通过最低点时的速度大小为__________m/s（重力加速度大小取10m/s2）。 四、解答题 13. 某直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s。若飞机停留在离地面100m高处空投物资，由于风的作用，使降落伞和物资以1m/s的速度匀速水平向北运动，求： （1）物资在空中运动的时间； （2）物资落地时速度的大小； （3）物资在下落过程中水平方向移动的距离。 14. 如图所示，半径m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，一小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道，从半圆轨道的最高点B水平飞出，小球在B点时对轨道的压力恰好等于小球受到的重力，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小球达到B点时的速度大小； （2）小球从B点水平飞出落到地面上C点，求CA两点间的距离x。 15. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。 （2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。 （3）若城墙上端水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $