内容正文:
广东广州市育才中学2025-2026学年高一下学期期中物理考后复盘卷
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.图甲为儿童玩具拨浪鼓,其简化模型如图乙,圆形拨浪鼓上与圆心等高处分别系有长度不等的两根细绳,绳一端系着两小球A、B,连A球的绳子更长一些,现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动(圆心在转轴上),当两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动时,不计空气阻力,下列说法正确的是(注意图乙为非匀速圆周示意图)( )
A.A球所受的绳子拉力一定大于B球所受的绳子拉力
B.A、B两球的向心加速度大小aA>aB
C.A、B与悬点的高度差hA<hB D.两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角α<β
2.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,说法正确的是( )
A.图甲中秋千摆至最低点时,图中女孩处于失重状态
B.图乙中杂技演员表演“水流星”,当水桶通过最高点时水对桶底的压力不可能为零
C.图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动时对筒壁的压力大小不等
D.图丁为离心式血细胞分离机,若在太空中利用此装置进行实验,也可实现血液成分的分层
3.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一起,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为,两圆盘和小物体A、B之间的动摩擦因数,A、B的质量相同,A距O点为2r,B距O'点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )
A.两物体都没有相对圆盘滑动时,角速度之比
B.两物体都没有相对圆盘滑动时,向心加速度之比
C.随着转速慢慢增加,A先开始滑动 D.随着转速慢慢增加,B先开始滑动
4.如图所示,长l的细线一端固定在O点,另一端系着一小球,在O点下方的P处固定了一个钉子。当把细线从水平方向位置释放后,细线将碰到钉子,则细线碰到钉子前、后的瞬间的拉力大小之比为( )
A.9:11 B.11:9 C.3:4 D.4:3
5.二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化,节气早在《淮南子》中就有记载。地球沿椭圆轨道绕太阳运行时,所处不同位置对应的中国节气如图所示(2025年),太阳在椭圆的一个焦点上,下列说法正确的是( )
A.地球在夏至运行速度最大,在冬至运行速度最小
B.地球在夏至和冬至绕太阳公转时相同时间内转过的角度相等
C.地球绕太阳公转到夏至时加速度最小
D.根据地球的公转周期和太阳与地球之间的距离可估算出地球的质量
6.2024年1月5日,快舟一号甲运载火箭成功发射一箭4星,实现了2024年中国航天发射“开门红”!快舟一号的成功发射,不仅展示了中国航天的实力,也预示着新的一年里,我们将会有更多的航天惊喜。如图为运载火箭运动过程的示意图。运载火箭先进入近地圆轨道1做匀速圆周运动,再经椭圆轨道2,最终进入圆轨道3完成发射任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则运载火箭( )
A.在轨道2上的最大速率大于第一宇宙速度 B.从轨道1进入轨道2时需要在A点处减速
C.在轨道2的运行周期大于在轨道3的运行周期
D.在轨道2上经过B点时的加速度小于在轨道3上经过B点时的加速度
7.如图所示,当质量为m的排球运动到最高点速度大小为时运动员将其水平拍出,拍击时间极短,拍出后排球以水平速度反弹,最终落地速度大小为 。不计空气阻力及排球大小,以地面为零势能面,下列说法正确的是( )
A.拍球过程运动员对排球所做的功为
B.排球拍出后下落过程,排球重力势能减少了
C.拍球前瞬间排球运动到最高点时机械能为
D.从排球拍出后到落地的过程,排球的动能增加了
8.下列关于运动与力之间关系的描述,正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体可能不受力
B.做匀速直线运动的物体突然受到恒定外力,若合外力不为零,一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体所受的合外力方向一定和速度方向不共线
D.做匀速圆周运动的物体所受合力为变力
9.有a、b、c、d四颗地球卫星,卫星a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,卫星b在地面附近近地轨道上正常运动,c是地球静止卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示,则有( )
A.a的向心加速度小于重力加速度g
B.b在相同时间内转过的弧长最长
C.c在4h内转过的圆心角是
D.d的运动周期有可能是26h
10.打夯机由夯锤、夯架、夯板,液压驱动装置、电子控制装置等组成。在装载机工作装置的牵引下,机动灵活地对不同位置进行准确,快速压实。如图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机,其原理可简化为:一个质量为M的支架(含电动机)上,有一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球(铁球可视为质点),如图乙所示,重力加速度为g,若在某次打夯过程中,铁球以角速度匀速转动,则( )
A.铁球所受合力大小不变
B.铁球做圆周运动的向心加速度始终不变
C.若铁球转动到最高点时,支架对地面的压力刚好为零,则此时铁球线速度大小为
D.铁球转动到最高点时,处于超重状态
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题10分,14题12分,15题16分,共54分)
11.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___________。
12.某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验,图中的打点计时器为电火花打点计时器,回答下列问题:
(1)实验所使用的电源是______。
A.8V的直流电源 B.8V的交流电源 C.220V的交流电源 D.220V的直流电源
(2)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:______(填步骤前面的序号)。
①先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
②先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
③关闭电源,取下纸带
④将纸带下端固定在重物上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥用电子天平称量重物的质量
(3)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,图中的点均为计时点,相邻两点的时间间隔为T,计时点3、4、5到O点的距离分别为、、,O点为起始点,设重物的质量为m,重力加速度为g,则打下4点时重物的动能为______,从打O点到打4点的过程重物减少的重力势能为______。(均用上述物理量字母表示)
(4)实验小组利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像如图丙所示,则由图线得到的重力加速度______(结果保留三位有效数字)。
13.如图所示,一段水平的公路由两直道AB、CD段以及圆形段环岛BC组成。一辆质量m=2×103kg的汽车在AB段上以v0=20m/s的速率行驶,接近环岛时匀减速刹车,加速度大小为5m/s2,在以最大安全速率通过环岛后,在CD路段又以1m/s2的加速度加速直至恢复到原速率继续行驶。已知环岛的圆弧半径为20m,橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数为0.5,认为汽车转弯所需向心力仅由轮胎所受径向摩擦力提供且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,求:
(1)汽车需在距环岛多远处开始刹车;
(2)若汽车在CD路段行驶时受到的阻力不变且大小为车重的0.1倍,求汽车在此路段行驶5s时牵引力的功率。
14.质量m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。O点为圆弧的圆心,θ=60°,轨道半径R=0.8m,圆弧轨道与水平地面上长为L=2.4m的粗糙直轨道CD平滑连接。小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞,且能原速返回(g=10m/s2,空气阻力不计)。
(1)小物块第一次经过最低点C时,求物块对圆弧轨道的压力;
(2)若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ=0.4,则小物块最终停在距离D点多远处?
15.如图所示,粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接,一质量m的小滑块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知:导轨半径,小滑块的质量,小滑块与轨道间的动摩擦因数,的长度,重力加速度取。求:
(1)小滑块在最高点C的速率;
(2)小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小;
(3)弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能:
(4)若仅改变的长度L,其他不变,滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道,求出L的可能值。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B【详解】D.小球在水平面内做匀速圆周运动,绳子拉力与重力的合力提供小球的向心力,设绳子长度为L,圆形拨浪鼓半径为r,绳子与竖直方向的夹角为,则有可得
由于两球角速度ω相同,r相同,则L越大,越大;由于连A球的绳子更长一些,则两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角满足,故D错误;
A.A球所受的绳子拉力大小为,B球所受的绳子拉力大小为
由于两球的质量关系不清楚,所以无法比较两球所受的绳子拉力大小关系,故A错误;
B.对两小球,分别根据牛顿第二定律可得,解得,
由于,则有,故B正确;
C.根据,可得,由于,则有,故C错误。
故选B。
2.D【详解】A.图甲中秋千摆至最低点时,图中女孩加速度向上,处于超重状态,故A错误;
B.图乙中“水流星”匀速转动过程中,当水桶通过最高点时,对水桶内的水分析,若刚好满足
解得
即当通过最高点的速度为时,桶底对水的压力为0,由牛顿第三定律得,在最高处水对桶底的压力大小为0,故B错误;
C.图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,设筒壁和竖直方向的夹角为,在竖直方向,根据平衡条件有,解得
可知同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,受到的支持力相等,根据牛顿第三定律,可知同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动时对筒壁的压力大小相等,故C错误;
D.图丁为离心式血细胞分离机,原理是细胞间作用力无法提供向心力,做离心运动,从而分离,若在太空中利用此装置进行实验,依然可以实现血液成分的分层,故D正确。故选D。
3.B【详解】A.甲、乙两圆盘边缘上的线速度大小相等,根据,可知甲、乙两圆盘的角速度之比为
则两物体都没有相对圆盘滑动时,角速度之比为,故A错误;
B.根据可知,两物体都没有相对圆盘滑动时,向心加速度之比
故B正确;
CD.设A与甲圆盘发生相对滑动的临界角速度为,根据牛顿第二定律可得解得
设B与乙圆盘发生相对滑动的临界角速度为,根据牛顿第二定律可得解得
由于两物体都没有相对圆盘滑动时,角速度之比为
可知随着转速慢慢增加,A、B同时达到临界角速度,则A、B同时发生相对滑动,故CD错误。故选B。
4.A【详解】小球从初位置运动到最低点,由动能定理得
在细线碰到钉子前,设细线的拉力为T1,根据牛顿第二定律有联立解得
在细线碰到钉子后瞬间,设细线的拉力为T2,根据牛顿第二定律有联立解得
则细线碰到钉子前、后的瞬间的拉力大小之比为9:11,A正确。故选A。
5.C【详解】A.太阳位于椭圆右侧的焦点上,根据开普勒第二定律可知,地球在夏至运行处于远日点,速度最小,在冬至运行处于近日点,速度最大,故A错误;
B.由开普勒第二定律可知,地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同,但由于地球与太阳间的距离不断变化,所以相同时间内转过的角度不相等,故B错误;
C.地球绕太阳公转到夏至时与太阳距离最大,根据牛顿第二定律可知所以
则地球的加速度最小,故C正确;
D.由开普勒第三定律和牛顿第二定律,根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出的是中心天体太阳的质量,不能够估算地球的质量,故D错误。故选C。
6.A【详解】A.在轨道1稳定运行的速率等于第一宇宙速度,但在轨道1的A点需要加速才能到轨道2,则
即在轨道2上的最大速率大于第一宇宙速度,故A正确;
B.从轨道1进入轨道2时需要在A点处加速做离心运动,故B错误;
C.根据开普勒第三定律其中故
所以在轨道2的运行周期小于在轨道3的运行周期,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
在B点轨道半径相同,则在轨道2上经过B点时的加速度等于在轨道3上经过B点时的加速度,故D错误。
故选A。
7.A【详解】A.拍球过程,根据动能定理有,故A正确;
B.排球拍出后下落过程,根据动能定理有
则排球重力势能减少了,故B错误;
C.拍球前瞬间排球运动到最高点时机械能为,故C错误;
D.从排球拍出后到落地的过程,排球的动能增加了,故D错误;故选A。
8.ACD【详解】A.根据牛顿第一定律可知,物体不受外力或所受的合外力是零时,物体做匀速直线运动或者保持静止状态,因此做匀速直线运动的物体,可能不受力,也可能受平衡力,A 项正确;
B.做匀速直线运动的物体突然受外力,若受外力方向与速度共线,则做直线运动;若受外力方向与速度不共线,则做曲线运动,B项错误;
C.物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不共线,C项正确;
D.匀速圆周运动的物体所受的合力提供向心力,合力大小不变,方向与速度方向始终垂直,因此合力是变力,D项正确。故选ACD。
9.ABD【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,所以a的向心加速度小于重力加速度g,故A正确;
B.根据得由于则有a、c的角速度相等,根据
可知c的线速度大于a的线速度,则b的线速度最大,则相同时间内转过的弧长最长,故B正确;
C.c为静止卫星,周期为,内转过的圆心角为故C错误;
D.根据万有引力提供向心力可得得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,d的运动周期有可能是,故D正确。故选ABD。
10.AC【详解】A.铁球以角速度匀速转动时,由可得铁球所受合力大小不变,故A正确;
B.铁球转动过程中,向心加速度方向时刻在变化,故B错误;
C.若铁球转动到最高点时,支架对地面的压力刚好为零,设杆的力为,则对支架有
对小球有解得故C正确;
D.铁球转动到最高点时,加速度指向圆心,竖直向下,铁球处于失重状态,故D错误。故选AC。
11.(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
12.(1)C(2)④②③⑤(3) (4)9.67
【详解】(1)电火花计时器需要220V的交流电,C正确。
(2)实验步骤为:将纸带下端固定在重物上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端,先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据,根据原理,可知质量可以约掉,不需要用电子天平称量重物的质量。故正确的步骤且排序为④②③⑤。
(3)[1]打下4点时重物的速度动能
[2]该过程重物减少的重力势能
(4)重物下落过程中机械能守恒,有整理得
图像斜率重力加速度
13.(1)30m(2)6×104W【详解】(1)在BC段,根据牛顿第二定律有所以
在AB段,根据速度与位移的关系有,所以
(2)在CD段,根据速度公式有,所以
由牛顿第二定律得,所以汽车牵引力功率为
14.(1)40N(2)0.6m【详解】(1)物块从B运动到C,由动能定理得解得
所以小物块在C点有解得
根据牛顿第三定律小物块在C点对轨道的压力等于40N。
(2)物块从C点运动到墙壁过程中,根据动能定理解得物块到墙壁的速度为
由题意可得,物块与墙壁碰撞无能量损失,所以碰后的速度大小与v1相同,设物块返回时所走位移为x,根据动能定理解得因此小物块最后停在距离D点0.6m处。
15.(1)(2)(3)(4)或者
【详解】(1)在C点,根据牛顿第二定律则有 代入数据解得
(2)在B点,根据牛顿第二定律则有
小滑块从B至C根据动能定理则有代入数据解得
根据牛顿第三定律可知,小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小;
(3)小滑块A至B根据功能关系则有由上述结论可得
代入数据解得
(4)物块滑上圆轨道,但不越过圆弧,设刚好到达圆弧时,轨道长,刚好到达B点时,轨道长为,则有,代入数据解得,
故物块滑上圆轨道,但不越过圆弧的条件为;
依题意,时,刚好不脱离最高点;故物块要在整个圆弧运动要求;
综上述二种情况可得或者
答案第1页,共2页
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