精品解析：广东省广州市番禺区象贤中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

广东省广州市番禺区象贤中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。下列画出了汽车转弯时所受合力F和速度v的方向均正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，可知汽车所受合力F的方向指向轨迹凹侧且与速度方向间的夹角小于90°，如图所示 故选B。 2. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 C. 图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律有 解得 故速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A正确； B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是使火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，减轻轮缘与轨道的挤压，故B错误； C．根据牛顿第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力，则有 则 故减小但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故C错误； D．洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了离心现象，故D错误。 故选A。 3. 如图，一块橡皮擦用细绳悬挂于圆柱的O点，圆柱以恒定的角速度向左滚动时，细绳将缠绕在圆柱上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（　　） A. 橡皮擦做匀加速直线运动 B. 橡皮擦做匀速直线运动 C. 橡皮擦运动时绳子是倾斜状态 D. 橡皮擦运动的轨迹是曲线 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．橡皮擦参与了水平向左和沿绳子方向上的分运动，因为圆柱的角速度不变，所以线速度也不变，故橡皮擦参与的两个方向上的分运动都是匀速直线运动，合运动也是匀速直线运动，速度大小方向都不变，AD错误，B正确； C．由于橡皮擦水平方向上做匀速运动，该方向上加速度为零，故该方向上不受力，可知绳子处于竖直状态，C错误。 故选B。 4. 如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则 A. A、B、C三者运行的速度 B. A、B、C三者的向心加速度 C. A、B、C三者的周期 D. A、B、C三者所受地球的万有引力 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可知 其中 所以 对地球同步卫星A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 则 故A正确； B．对地球同步卫星A和地面上的物体C，二者角速度大小相等，由 可知 由 可知 所以A、B、C三者的向心加速度大小关系为 故B错误； C．A是地球的同步卫星，运行周期与物体C的周期相同，由 可知同步卫星A的周期大于卫星B的周期，即 故C错误； D．近地卫星的轨道等于地球的半径，由万有引力公式 由于三颗卫星质量相等，则有 故D错误。 故选A。 5. 如图所示，两个相对斜面的倾角分别为 和，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。不计空气阻力，。则A、B两个小球从抛出到落到斜面的运动时间之比为（ ） A. 1∶1 B. 4∶3 C. 16∶9 D. 9∶16 【答案】D 【解析】 【详解】根据平抛运动规律以及落在斜面上的特点可知 解得 所以时间之比为 ABC错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。 若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是（　　） A. 减小船速，过河时间变长 B. 减小船速，过河时间不变 C. 增大船速，过河时间不变 D. 增大船速，过河时间缩短 【答案】A 【解析】 【详解】设船在静水中的速度为，水流速度为，河岸宽度为d，船头方向始终垂直于河岸，则渡河时间为 设合速度方向与河岸的夹角为θ，则有 若水流速度减小，为保持航线不变，即保持角度θ不变，则应减小船速，过河时间变长。 故选A。 7. 如图所示，同一物体分别沿斜面AO、BO、CO自斜面顶点由静止开始下滑，该物体与各斜面间的动摩擦因数均相同，在滑行过程中克服摩擦力做功分别为、和，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设物体与斜面间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，OD间的水平距离为x，物体的质量为m。则物体下滑过程中克服摩擦力做功为 可知物体下滑过程中克服摩擦力做功与斜面的倾角大小无关，所以有 故选D。 二、多选题 8. 如图是市面上的一款逗猫玩具——电动旋转仿真蝴蝶，轻质弹性杆一端固定在电机上，另一端套有一只质量为m的蝴蝶模型，启动电机使蝴蝶在水平面内绕圆心O点做半径为R的匀速圆周运动，角速度为 ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蝴蝶运动的线速度大小为 B. 蝴蝶在单位时间内速度变化量恒定 C. 细杆对蝴蝶的作用力大于 D. 细杆对蝴蝶的作用力指向圆心O点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据线速度与角速度关系可知，蝴蝶运动的线速度大小为 故A正确； B．根据 由于加速度大小不变，方向总是指向圆心，所以蝴蝶在单位时间内速度变化量大小相等，但方向不相同，故B错误； CD．细杆对蝴蝶的作用力的竖直分量为 细杆对蝴蝶的作用力的水平分量为 则细杆对蝴蝶的作用力大小为 细杆对蝴蝶的作用力斜向上，并不指向圆心，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，箱子受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力F、箱子速度v随时间t变化的规律如图所示，取，则（　　） A. 箱子的质量为1kg B. 第1.5s时推力F的功率为3W C. 后2s内推力F做功的平均功率为2.5W D. 这3s内箱子克服摩擦力做的功为6.0J 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 2~3s物体做匀速直线运动，摩擦力为 1~2s时间内根据牛顿第二定律得 根据图像得 解得 A错误； B. 第1.5s时推力 F的功率为 B正确； C． 后2s内推力 F做功的平均功率 解得 C错误； D． 这3s内物体克服摩擦力做的功为 D正确； 故选BD。 10. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 B. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C. 在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律可得，则有公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变，故A正确； B．第三宇宙速度是能够脱离太阳系的最小发射速度，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，没有脱离地球的引力范围，发射时的速度小于第二宇宙速度，故B错误； CD．设轨道Ⅰ上运动时的速度为，轨道Ⅱ上近月点的速度为，轨道Ⅱ上远月点的速度为，若在轨道Ⅱ上的远月点建立以月球球心为圆心的圆轨道，其速度为，卫星加速做离心运动，根据线速度与轨道半径大小关系 由万有引力提供向心力 可得 故 故 因此在轨道Ⅰ上运动时的速度不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火减速，故C错误,D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 （1）该同学采用的实验方法主要是（　　） A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 （2）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成________关系（选填“正比”、“反比”）。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量________kg（保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 正比 ②. 0.20 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、线速度v和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 [1]如图丙所示，图像为过原点的直线，可知F与成正比关系； [2]根据向心力公式 可知图像的斜率为 可得滑块的质量为 12. 为了探究平抛运动的规律，某同学做了以下实验。 （1）如图（a）是实验装置示意图，在此实验中，下列说法正确的是____________ A.安装斜槽轨道时，其末端需保持水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.图中水平挡板MN每次必须等间距下移 （2）下列关于减小误差的措施，正确的是____________ A.使用体积大质量小的塑料球进行实验 B.降低小球在斜槽轨道的释放高度 C.记录的点迹适当多些并用平滑的曲线连接 （3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图（b）所示的坐标系，平抛轨道上的这三点坐标值图中已标出，小球在B、C两点之间运动的时间间隔为____________s，根据图中数据求小球平抛的初速度____________m/s。（取，计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. A ②. BC##CB ③. 0.10 ④. 0.80 【解析】 【详解】（1）[1]A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，使小球离开轨道时具有水平初速度，做平抛运动，故A正确； B．每次小球应从同一高度由静止释放，小球离开水平轨道做平抛运动的初速度相同，斜槽轨道不必光滑，故B错误； C．挡板MN只要能记录下小球下落在不同高度时的位置即可，不需要等间距下移，故C错误。 故选A。 （2）[2] A．使用体积大质量小的塑料球进行实验会增加空气阻力的影响，误差增大，故A错误； B．降低小球在斜槽轨道的释放高度，则抛出时速度降低，空气阻力减小，误差减小，故B正确； C．记录的点迹适当多些并用平滑的曲线连接，可以更接近平抛的轨迹，误差更小，故C正确。 故选BC。 （3）[3] 根据图中数据可知相邻点迹间的时间间隔相等，设为，则竖直方向上根据 代入数据解得 [4]水平方向有 解得 四、解答题 13. 越秀公园的游乐场有一项游乐设施叫空中飞椅如图甲所示，可以简化为图乙的模型。当圆盘以某一角速度匀速转动时，悬绳与竖直方向的夹角θ=37°，此时座椅到竖直转轴中心线的距离d为7.5m，座椅和乘客（均视为质点）质量共计80kg，忽略空气阻力和悬绳的质量，取重力加速度g=10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。试计算此时 (1)圆盘转动的角速度大小； (2)悬绳所受座椅的拉力大小。 【答案】(1)1rad/s；(2)1000N 【解析】 【详解】(1)座椅受重力和绳子拉力的作用，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 圆盘转动的角速度与座椅转动的角速度相等，所以圆盘转动的角速度 (2)以座椅为研究对象，由几何关系可得 根据牛顿第三定律有 代入数据解得悬绳所受座椅的拉力大小 14. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0 m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8 m。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6），求： （1）运动员做平抛运动的初速度？ （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题可知，运动员开始做平抛运动，故 解得 恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道，则有 解得 （2）运动员在A点的速度为 到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍，即 在最低点根据牛顿第二定律可知 联立解得 有牛顿第三定律可知，运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力为1380N。 15. 如图所示，装甲车在水平地面上以某一速度沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m．在车正前方竖直立一块半径为1.8m的圆形靶，其底边与地面接触，枪口与靶距离为L时，机枪手正对把心射出第一发子弹，子弹的对地速度为=824m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始减速运动，行进s=92m后停下．装甲车停下后，机枪手以对地速度=800m/s发射第二发子弹．(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s²) (1)若L=412m，求第一发子弹留下的弹孔离靶心的距离． (2)若L=412m，靶在第二发子弹射出的瞬间开始匀速转动．要使靶上的两个弹孔在同一条直线上，求靶转动角速度的可能值； (3)若只有一发子弹能打中靶，求L的范围． 【答案】（1）；（2）(n=1，2，3......) ；（3）494.4m<L≤572m. 【解析】 【详解】（1）子弹运动的时间为 下落的高度为 （2）根据题意有 其中 (n=1，2，3......) 可得 (n=1，2，3......) （3）只有一发子弹能击中，若L太小，两发都能击中；若L太大，一发都击不中 第一颗子弹打到靶的下沿时 第二颗子弹打到靶的下沿时 故L的范围为 494.4m<L≤572m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省广州市番禺区象贤中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题 一、单选题 1. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。下列画出了汽车转弯时所受合力F和速度v的方向均正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 C. 图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象 3. 如图，一块橡皮擦用细绳悬挂于圆柱的O点，圆柱以恒定的角速度向左滚动时，细绳将缠绕在圆柱上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（　　） A. 橡皮擦做匀加速直线运动 B. 橡皮擦做匀速直线运动 C. 橡皮擦运动时绳子是倾斜状态 D. 橡皮擦运动的轨迹是曲线 4. 如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则 A. A、B、C三者运行的速度 B. A、B、C三者的向心加速度 C. A、B、C三者的周期 D. A、B、C三者所受地球的万有引力 5. 如图所示，两个相对斜面的倾角分别为 和，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。不计空气阻力，。则A、B两个小球从抛出到落到斜面的运动时间之比为（ ） A. 1∶1 B. 4∶3 C. 16∶9 D. 9∶16 6. 如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。 若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是（　　） A. 减小船速，过河时间变长 B. 减小船速，过河时间不变 C. 增大船速，过河时间不变 D. 增大船速，过河时间缩短 7. 如图所示，同一物体分别沿斜面AO、BO、CO自斜面顶点由静止开始下滑，该物体与各斜面间的动摩擦因数均相同，在滑行过程中克服摩擦力做功分别为、和，则（ ） A. B. C. D. 二、多选题 8. 如图是市面上的一款逗猫玩具——电动旋转仿真蝴蝶，轻质弹性杆一端固定在电机上，另一端套有一只质量为m的蝴蝶模型，启动电机使蝴蝶在水平面内绕圆心O点做半径为R的匀速圆周运动，角速度为 ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蝴蝶运动的线速度大小为 B. 蝴蝶在单位时间内速度变化量恒定 C. 细杆对蝴蝶的作用力大于 D. 细杆对蝴蝶的作用力指向圆心O点 9. 如图所示，箱子受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力F、箱子速度v随时间t变化的规律如图所示，取，则（　　） A. 箱子的质量为1kg B. 第1.5s时推力F的功率为3W C. 后2s内推力F做功的平均功率为2.5W D. 这3s内箱子克服摩擦力做的功为6.0J 10. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 B. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C. 在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 三、实验题 11. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 （1）该同学采用的实验方法主要是（　　） A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 （2）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成________关系（选填“正比”、“反比”）。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量________kg（保留2位有效数字）。 12. 为了探究平抛运动的规律，某同学做了以下实验。 （1）如图（a）是实验装置示意图，在此实验中，下列说法正确的是____________ A.安装斜槽轨道时，其末端需保持水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.图中水平挡板MN每次必须等间距下移 （2）下列关于减小误差的措施，正确的是____________ A.使用体积大质量小的塑料球进行实验 B.降低小球在斜槽轨道的释放高度 C.记录的点迹适当多些并用平滑的曲线连接 （3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图（b）所示的坐标系，平抛轨道上的这三点坐标值图中已标出，小球在B、C两点之间运动的时间间隔为____________s，根据图中数据求小球平抛的初速度____________m/s。（取，计算结果均保留两位有效数字） 四、解答题 13. 越秀公园的游乐场有一项游乐设施叫空中飞椅如图甲所示，可以简化为图乙的模型。当圆盘以某一角速度匀速转动时，悬绳与竖直方向的夹角θ=37°，此时座椅到竖直转轴中心线的距离d为7.5m，座椅和乘客（均视为质点）质量共计80kg，忽略空气阻力和悬绳的质量，取重力加速度g=10m/s2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。试计算此时 (1)圆盘转动的角速度大小； (2)悬绳所受座椅的拉力大小。 14. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0 m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8 m。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6），求： （1）运动员做平抛运动的初速度？ （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？ 15. 如图所示，装甲车在水平地面上以某一速度沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m．在车正前方竖直立一块半径为1.8m的圆形靶，其底边与地面接触，枪口与靶距离为L时，机枪手正对把心射出第一发子弹，子弹的对地速度为=824m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始减速运动，行进s=92m后停下．装甲车停下后，机枪手以对地速度=800m/s发射第二发子弹．(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s²) (1)若L=412m，求第一发子弹留下的弹孔离靶心的距离． (2)若L=412m，靶在第二发子弹射出的瞬间开始匀速转动．要使靶上的两个弹孔在同一条直线上，求靶转动角速度的可能值； (3)若只有一发子弹能打中靶，求L的范围． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $