内容正文:
2025-2026学年广东省广州市玉岩中学高一下学期物理期中考后复盘卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.如图,某同学面向竖直墙上固定的靶盘水平投掷可视为质点的小球,不计空气阻力。小球打在靶盘上的得分区即可得到相应的分数。某次,该同学投掷的小球落在10分区最高点,若他想获得更高的分数,在其他条件不变的情况下,下列调整方法可行的是( )
A.投掷时球的初速度适当大些
B.投掷时球的初速度适当小些
C.投掷时球的位置向前移动少许
D.投掷时球的位置向上移动少许
2.如图甲所示,绕着竖直转轴转动的水平转盘上放有质量为的斜面体,斜面体上放有一物块,物块质量也为。某时刻转盘开始转动,角速度从零缓慢增大到,斜面体和物块始终与转盘保持相对静止,斜面体到转轴的水平距离为,物块到转轴的水平距离为,均远大于物块和斜面体的尺寸,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.转盘对斜面体的摩擦力始终背向转轴
B.斜面体对转盘的压力小于
C.当转盘角速度为时,斜面体所受圆盘的摩擦力小于
D.物块所受斜面体的摩擦力沿斜面向上,并一直增大
3.北京时间2025年11月1日3时22分,神舟二十一号载人飞船成功与空间站天和核心舱(距离地面约400km)前向端口对接,整个对接过程历时约3.5小时,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。交接后形成的组合体在地球引力的作用下继续在原轨道做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.对接完成后,飞船的速度一定小于7.9km/s B.对接完成后,空间站由于质量变大,速度将变小
C.对接完成后,飞船所受合力比静止在地面上时小
D.对接过程中,先将飞船运送到空间站同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间站实现对接
4.图(a)为记载于《天工开物》的风扇车,它是用来去除水稻等农作物子实中杂质的木制传统农具。风扇车的工作原理可简化为图(b)模型:质量为的杂质与质量为的子实仅在水平恒定风力和重力的作用下,从同一位置P静止释放,若,杂质与子实受到的风力大小相等。下列说法正确的是( )
A.杂质与子实在空中运动轨迹均为曲线
B.杂质与子实在空中运动的时间相等
C.杂质与子实落地时速度相同
D.杂质与子实落地点相同
5.如图所示,四根长度均为L=1m的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上。现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁。现拉着B点沿垂直于墙壁的方向做速度为v=2m/s的匀速直线运动。当四根细杆恰好构成一个正方形时,图中杆的角速度是( )
A.1rad/s B. C.2rad/s D.
6.长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡峭的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为,下列说法正确的有( )
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两手榴弹在落地前瞬间,甲的重力的功率大
C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少
D.从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
7.如图甲所示,筒车的车轮在水流的推动下做匀速圆周运动,使装在车轮上的竹筒自动取水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示,转轴为O,C、O、D在同一高度,A、B分别为最低点和最高点,E、F为水面。竹筒顺时针匀速转动的半径为R,角速度大小为ω,在E点开始打水,从F点离开水面。从A点到B点的过程中,每个竹筒所装的水质量为m且保持不变,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.竹筒做匀速圆周运动的向心加速度大小为ωR
B.竹筒过C点时,竹筒对水的作用力大小为mg
C.竹筒从C到B的过程中,重力的功率逐渐减小
D.水轮车上装有16个竹筒,则相邻竹筒打水的时间间隔为
8.若将短道速滑运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动,转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为(蹬冰角)的支持力,不计一切摩擦,弯道半径为R,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.地面对运动员的作用力与重力大小相等
B.武大靖转弯时速度的大小为
C.若武大靖转弯速度变大则需要减小蹬冰角
D.武大靖做匀速圆周运动,他所受合外力保持不变
9.如图所示,倾角为的斜面上有、、三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的点,已知,不计空气阻力,则、、处三个小球( )
A.初速度大小之比为9∶4∶1
B.初速度大小之比为3∶2∶1
C.落在斜面上时的速度大小之比为3∶2∶1
D.落在斜面上时的速度大小之比为9∶4∶1
10.2024年11月12 日,第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海国际航展中心开幕。悬停在空中的直-20武装直升机用钢索将静止在地面上的质量为m的军车竖直向上吊起。钢索上的拉力F随时间变化的图像如图所示,已知时刻拉力的功率为P,此后拉力的功率保持不变。不计空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.时刻军车的加速度为
B.时刻军车的速度为
C.向上吊起过程中军车的最大速度为
D.到时间内军车上升的高度为
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点:用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被释放,自由下落,下列说法中正确的是________。
A.两球的体积、材料和质量可以任意选择,对实验结果没有影响
B.改变小球距地面的高度,可以观察到的实验现象为两球仍同时落地
C.该实验装置可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D.若增加小锤击打的力度,可以改变A球在空中运动的时间
(2)用图2所示的器材继续进行描绘出小球做平抛运动的轨迹的实验。关于本实验的一些说法正确的是________。
A.斜槽必须是光滑的,且每次释放小球的位置相同 B.应该将斜槽轨道的末端调成水平
C.以斜槽末端紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点,即坐标的原点O
D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合,应将所有的点都用直线依次连接
(3)已知平抛运动竖直分运动的特点,用图2所示的器材继续进行实验,描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图3所示,以小球的抛出点O为原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为、和。如果坐标满足_______,说明小球抛出后在O、A、B、C中相邻两点间运动经历了相等的时间间隔,同时,如果坐标还满足________,那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。
(4)某同学得到部分运动轨迹如图4所示。图中水平方向与竖直方向每小格的边长均为l,、和是轨迹图线上的三个点。那么,小球从运动到所用的时间为________,小球抛出后的水平速度大小为________。
12.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:
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的( )
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,则需要将传动皮带调至第___________层塔轮(填“一”“二”或“三”)。
(3)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,A、C两处的角速度之比为___________;
②方案二:某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。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a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。
(4)若某次实验中测得挡光条的挡光时间为Δt,则电动机的角速度为___________。
(5)若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为L不变,仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F和挡光时间∆t。画出图像,如图b所示。实验中,测得图线的斜率为k,则滑块的质量为___________。
13.已知月球表面重力加速度约为地球表面的,月球半径约为地球半径的。设“嫦娥六号”返回舱绕月飞行的轨道为圆,半径近似为月球半径,引力常量为G。求:
(1)估算月球与地球的质量之比;
(2)“嫦娥六号”返回舱绕月飞行的周期与近地圆轨道卫星的周期之比。
14.如图所示为一种打弹珠的游戏装置,高度的竖直细管AB连接半径的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧,其长度远小于竖直细管的长度,管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧,再释放拉杆,将一质量的小球弹出,小球弹出后从管口至D点,BD在同一水平线上,落点距管口C的水平距离。小球可视为质点,不计空气阻力和一切摩擦,重力加速度g取。求:
(1)小球从管口C飞出时的速度大小;
(2)拉杆做的功;
(3)若固定不变,圆弧轨道半径可调,拉杆做功的最小值。
15.如图所示,在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为L=2m的传送带,圆心为O、半径为R=0.2m的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接,其中FG段为光滑圆管,E和圆心O等高,∠EOF=。可视为质点的小物块从A点以v0=2.5m/s的初速度向右滑动,已知小物块的质量m=1kg,与传送带间的摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10m/s2。
(1)若传送带不转,求小物块滑到圆轨道D点时的速度大小;
(2)若传送带以v=2m/s的速率顺时针方向转动,求小物块能到达圆轨道的最大高度;
(3)若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从G点飞出,求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B【详解】小球在空中做平抛运动,根据平抛运动规律有,联立可得
某次,该同学投掷的小球落在10分区最高点,若他想获得更高的分数,应使小球打在靶盘上的位置向下移动;在其他条件不变的情况下,投掷时球的初速度适当小些、投掷时球的位置向后移动少许、投掷时球的位置向下移动少许。故选B。
2.D【详解】B.物块和斜面体与圆盘保持相对静止时,由整体法,在竖直方向上,转盘对斜面体的支持力与斜面体、物块的总重力是一对平衡力,由牛顿第三定律得斜面体对转盘的压力大小为,选项B错误;
AC.在水平向上,转盘对斜面体有指向圆心的静摩擦力,指向转轴,提供斜面体和物块的向心力,由
选项AC错误;
D.分析物块受重力,弹力,沿斜面向上的摩擦力,设斜面斜角为,在竖直方向
在水平方向
即随增大,增大,减小,即方向沿斜面向上,一直增大,D正确。故选D。
3.A
【详解】A.第一宇宙速度7.9km/s可以近似认为指近地卫星圆轨道的线速度,飞船做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有解得
由于空间站轨道半径大于地球半径,可知,飞船的速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s,故A正确;
B.对接后空间站质量变大,结合上述可知,空间站的速度大小为
该速度仅取决于地球质量和轨道半径,与自身质量无关,故速度大小不变,故B错误;
C.飞船静止在地面时处于平衡状态,合力为零,在轨道上时合力为万有引力,大小为,可知,对接完成后,飞船所受合力比静止在地面上时大,故C错误;
D.若飞船在同一轨道加速后速度增大,所需向心力增大,万有引力小于所需向心力,飞船将做离心运动进入更高轨道,无法直接追上空间站实现对接,故D错误。故选A。
4.B【详解】A.物体由静止释放,受恒定的重力和恒定风力,合力为恒力、且初速度为零,因此物体做初速度为零的匀加速直线运动,轨迹为直线,故A错误;
B.竖直方向物体只受重力,加速度 ,二者初始下落高度相同;
由 得运动时间 ,因此二者运动时间相等,故B正确;
C. 水平方向加速度 ,风力相等,,所以;
落地时竖直分速度 相等,水平分速度 不等,因此合速度的大小、方向都不相同,落地速度不同,故C错误;
D.水平位移 ,运动时间相等,但不等,因此水平位移不等,落地点不同,故D错误。故选B。
5.D【详解】由图可知,A点的线速度等于杆的速度,把B点的速度分解到互相垂直的方向,如图所示
有,由,有解得故选D。
6.C【详解】A.由平抛运动规律,竖直方向有
因为两手榴弹下落的高度相同,所以在空中运动时间相等,故A错误;
B.手榴弹在落地前瞬间,重力的瞬时功率为
因为两手榴弹在空中运动时间相等,所以落地前瞬间,两手榴弹的重力功率相等,故B错误;
C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力做功
可知每颗手榴弹的重力势能减少,故C正确;
D.从投出到落地,手榴弹做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故D错误。故选C。
7.C【详解】A.向心加速度为故A错误;
B.竹筒中的水做匀速圆周运动,合力指向圆心,如图所示
所以竹筒对水的作用力大小为故B错误;
C.从C点到B点的过程中,竹筒速度在竖直方向上的分量逐渐减小,重力的功率减小,故C正确;
D.相邻竹筒打水的时间间隔为故D错误。故选C。
8.BC【详解】A.地面对运动员的作用力与重力的合力提供向心力,则地面对运动员的作用力大于重力,故A错误;
B.由题意可知,武大靖转弯时,根据牛顿第二定律有
可得其转弯时速度的大小为故B正确;
C.武大靖转弯时速度的大小为
若减小蹬冰角,则减小,武大靖转弯速度将变大,故C正确;
D.武大靖做匀速圆周运动,他所受合外力始终指向圆心,大小不变,方向变化,故D错误。故选BC。
9.BC【详解】AB.根据题意,设平抛运动的位移为,初速度为,水平方向上有
竖直方向上有整理可得由于则有
则初速度大小之比为,故A错误,B正确;
CD.根据题意,由平抛运动规律可知,速度偏向角正切值一定是位移偏向角正切值的2倍,因为三个小球位移的方向相同,所以速度与初速度之间的夹角一定相等,设为,则小球落在斜面上时的速度大小为
可知,落在斜面上时的速度大小之比等于初速度之比3∶2∶1,故C正确,D错误。故选BC。
10.BC【详解】A.根据牛顿第二定律可知,时刻军车的加速度为
故A错误;
B.根据题意,时刻军车的速度为
根据图像可知时间内拉力大小不变,即合力不变,加速度不变,军车做匀加速直线运动,则时刻军车的速度为故B正确;
C.向上吊起过程中军车的最大速度在加速度等于0时取得,之后军车做匀速直线运动,速度大小不变,拉力大小也不变,此时拉力大小与重力大小相等,即故C正确;
D.到时间,根据动能定理可知
整理可得军车上升的高度为故D错误。故选BC。
11.(1)BC(2)B(3) (4)
【详解】(1)A.为了减小空气阻力影响,两球尽量选择密度大、体积小的金属球,所以两球的体积、材料和质量对实验结果有影响,故A错误;
BC.实验可以观察到两球同时落地,所以平抛运动竖直方向做自由落体运动,由得
故改变小球距地面的高度,可以观察到的实验现象为两球始终同时落地,故BC正确;
D.A球在空中运动的时间由高度决定,所以若增加小锤击打的力度,可以改变平抛的初速度,不可以改变A球在空中运动的时间,故D错误。
故选BC。
(2)A.只要保证每次释放小球的初位置相同,使小球每次到达斜槽末端的速度相同即可,斜槽是否光滑不影响小球做平抛运动,故A错误;
B.应该将斜槽轨道的末端调成水平,保证小球做平抛运动的初速度水平,故B正确;
C.以小球在斜槽末端时,球心在坐标纸上的投影点作为做平抛运动的起点,即建立坐标的原点O,故C错误;
D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合,应将所有的点都用光滑曲线连接,尽可能多的点都落在曲线上,其他点均匀分布在曲线两侧,故D错误。故选B。
(3)[1]平抛运动竖直方向做自由落体运动,则有
如果
说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔;
[2]平抛水平方向位移
如果满足的关系,证明小球的水平分运动是匀速直线运动;
(4)[1]由可得
小球从运动到所用的时间为
[2]由解得
12.(1)C(2)一(3)1:3(4)(5)
【详解】(1)A.在该实验中,通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同,探究向心力与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法,探究小车速度随时间变化规律,利用极限思想计算小车的速度,故A错误;
B.探究两个互成角度的力的合成规律,应用了等效替代法,故B错误;
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系,应用了控制变量法,故C正确;
D.探究平抛运动的特点,例如两球同时落地,两球在竖直方向上的运动效果相同,应用了等效思想,故D错误。
故选C。
(2)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,应使两球的角速度相同,则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
(3)若传动皮带套在塔轮第三层,塔轮半径之比等于3:1,二者边缘点的线速度大小相等,根据可知,A、C两处的角速度之比为1:3。
(4)挡光条的线速度为则电动机的角速度为
(5)根据向心力大小公式,所以
所以图线的斜率为解得滑块P质量为
13.(1)(2)【详解】(1)假设一物体质量为m在地球表面,有①
在月球表面,有②联立①②,结合题意,得③
(2)假设返回舱质量为m1,近地卫星质量为m2,结合题意
④,⑤联立③④⑤得
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据题意可知,小球做平抛运动,则有,解得
(2)取系统为研究对象,根据动能定理有解得
(3)根据题意可知,若固定不变,圆弧轨道半径可调,由(1)(2)分析可得,拉杆做功为
由数学知识可知,当时,即 有最小值,最小值为
15.(1); (2); (3)或
【详解】(1)A到D过程,对小物块由动能定理
(2)B到C过程,先减速运动,加速度大小为,则有
解得
假设物块能减速到与传送带共速,有解得
因此小物块在传送带上先减速再匀速,到达C点时的速度为
假设物块能到达圆轨道的最大高度h时速度可以减为0,则C到圆轨道某点,速度减为0过程,对小物块由动能定理解得
即物块刚好到达圆轨道E点。
(3)若刚好到达E点不脱轨,由第(1)、(2)问可知所以
若刚好到达F点不脱轨,在F点有C到F过程,对小物块由动能定理解得
若刚好到达G点不脱轨,在G点有C到G过程,对小物块由动能定理解得
要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从G点飞出,从C点滑出的速度应满足
若物块在传送带上全程加速,有解得
综上所述,传送带顺时针方向转动的速度应满足或
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