資源簡介

廣東省深圳七中2024-2025學年高一（下）期中物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.在物理學的研究中用到的思想方法很多，對如圖中描述錯誤的是( )
A. 甲圖中，卡文迪許測定引力常量的實驗運用了放大法測微小量
B. 乙圖中，研究小船渡河問題時，主要運用了類比法
C. 丙圖中，觀察割線的變化得到點的瞬時速度方向的過程，運用了極限思想
D. 丁圖中，伽利略研究力和運動關系時，運用了理想實驗方法
2.目前無人機多種多樣，廣泛應用于農業、軍事、航天等領域。如圖所示，是民用測繪無人機的示意圖。在無風的天氣中，當該無人機沿著虛線斜向上加速飛行執行測繪任務的過程中，空氣對其摩擦阻力的方向沿( )
A. 方向 B. 方向 C. 方向 D. 方向
3.如圖所示，在一段封閉的玻璃管內注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體并塞緊管口，如圖所示，將玻璃管倒置，蠟塊會沿玻璃管勻速上升，如圖所示，在蠟塊上升的同時將玻璃管從靜止開始水平向右勻加速移動，則該過程中蠟塊相對地面的運動軌跡大致為( )
A. B. C. D.
4.隨著人們生活水平的提高，打高爾夫球將逐漸成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，假設甲、乙、丙三位運動員從同一點沿不同方向斜向上擊出的高爾夫球分別落在水平地面上不同位置、、，三條路徑的最高點在同一水平面內，不計空氣阻力的影響，則( )
A. 甲擊出的高爾夫球落地的速率最大
B. 甲擊出的高爾夫球在空中運動時間最長
C. 三個高爾夫球擊出的初速度豎直分量不相等
D. 三個高爾夫球擊出的初速度水平分量相等
5.下列四幅圖是有關生活中的圓周運動的實例分析，其中說法正確的是( )
A. 圖，汽車通過凹形橋的最低點時，速度越快越容易爆胎
B. 圖，鐵路的轉彎處，外軌比內軌高是為了利用輪緣與內軌的側壓力來幫助火車轉彎
C. 圖中所示是圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度變大
D. 圖，洗衣機的脫水是利用了失重現象
6.陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖所示。將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉動的水平轉臺上，用刀旋削，使坯體厚度適當，表里光潔。對應的簡化模型如圖所示，粗坯的對稱軸與轉臺轉軸重合。當轉臺轉速恒定時，關于粗坯上、兩質點，下列說法正確的是( )
A. 的周期比的大
B. 相同時間內，通過的路程比的大
C. 任意相等時間內通過的位移大小比的大
D. 同一時刻的向心加速度的方向與的相同
7.圓盤餐桌的上面有一直徑為的轉盤，可繞盤中心的轉軸轉動。現將一小物塊放在轉盤邊緣后轉動轉盤，并逐漸增大轉速，當轉速增大到一定程度時，小物塊從轉盤上滑落。已知小物塊和轉盤表面的動摩擦因數為，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取，要使小物塊從轉盤上滑落，轉盤轉動的角速度至少為( )
A. B. C. D.
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.年月日神舟十三號飛船順利將名航天員送入太空，并與天和核心艙對接。已知核心艙繞地球運行近似為勻速圓周運動，離地面距離約為，地球半徑約為，地球表面的重力加速度取，下列說法正確的是( )
A. 核心艙的向心加速度小于
B. 核心艙運行速度小于
C. 由題干條件可以求出核心艙的質量
D. 考慮到稀薄大氣的阻力，無動力補充，核心艙的速度會越來越小
9.探月工程中，“嫦娥三號”探測器的發射過程可以簡化如下：衛星由地面發射后，進入地月轉移軌道，經過點時變軌進入距離月球表面公里的圓形軌道，在軌道上經過點時變軌進入橢圓軌道，軌道與月球表面相切于點，月球車將在點著陸月球。下列說法正確的是( )
A. “嫦娥三號”在軌道上的速度比月球的第一宇宙速度小
B. “嫦娥三號”在地月轉移軌道上經過點的速度比在軌道上經過點時大
C. “嫦娥三號”在軌道上的運動周期比在軌道上的小
D. “嫦娥三號”在軌道上經過點時的加速度大于在軌道上經過點時的加速度
10.如圖所示，從傾角為的足夠長的斜面頂端以速度拋出一個小球，落在斜面上某處點，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為，若把初速度變為，則以下說法正確的是( )
A. 小球在空中的運動時間變為原來的倍 B. 夾角將變大
C. 間距一定大于原來間距的倍 D. 夾角與初速度大小無關
三、實驗題：本大題共2小題，共12分。
11.一同學通過圖甲所示的裝置探究物體做圓周運動的向心力與質量、軌道半徑及線速度的關系。滑塊套在光滑水平桿上，隨桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細繩連接滑塊，用來測量向心力的大小滑塊上固定一遮光片，與固定在鐵架臺上的光電門可測量滑塊的線速度。該同學先保持滑塊質量和半徑不變，來探究向心力大小與線速度大小的關系。
該同學采用的實驗方法主要是______；填正確答案標號
A.理想模型法
B.控制變量法
C.等效替代法
該同學通過改變轉速測量多組數據，記錄力傳感器示數，算出對應的線速度及的數值，以為橫軸，為縱軸，作出圖線，如圖丙所示，由圖可知，與成______關系，若滑塊運動半徑，由圖線可得滑塊的質量 ______保留位有效數字。
12.在用描點法做“探究平拋運動”的實驗時，如圖甲所示，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確的描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為正確的選項有______。
A.通過調節使斜槽的末端保持水平
B.每次必須在同一位置由靜止釋放小球
C.記錄小球經過不同高度的位置時，每次必須嚴格地等距離下降
D.將球經過不同高度的位置記錄在紙上后取下紙，用直尺將點連成折線
某次實驗畫出小球運動的軌跡如圖乙中曲線，、、是曲線上的三個點的位置，點為坐標原點，得到如圖所示坐標。取，則點是否為平拋運動的起點______選“是”或“否”，小球做平拋運動的初速度______。計算結果保留位有效數字
在上面這次實驗中，小球由點運動到點的過程中速度變化了______，方向______。
四、計算題：本大題共3小題，共42分。
13.如圖所示，質量為的小球從平臺上水平拋出后，落在一傾角的光滑斜面頂端，并恰好無碰撞的沿光滑斜面滑下，頂端與平臺的高度差，斜面的高度。取，求：
小球水平拋出的初速度是多大
小球從平臺水平拋出到斜面最底端所用的時間。
14.用手掌平托質量為的蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內沿順時針方向做勻速圓周運動，蘋果在運動過程中始終沒有脫離手掌。圓周的半徑為，運動一周所用時間為，重力加速度為。
求蘋果做勻速圓周運動的角速度大小；
求手掌在點所受壓力大小和方向；
求手掌在點對蘋果施加的力的大小和方向用角度的正切表示。
15.質量的小物塊在長為的細繩作用下，恰能在豎直平面內做圓周運動，細繩能承受的最大拉力，轉軸離地高度，不計阻力，。
小物塊經過最高點的速度是多少？
若小物塊在某次運動到最低點時細繩恰好被拉斷，求此時小物塊的速度大小以及對應落地時的水平射程。
若小物塊落地時恰好落到一塊質量為的薄木板上厚度可忽略，且豎直方向速度瞬間變為零，水平速度不變在板上滑行，小物塊與薄板之間的摩擦因數為，薄板與地面摩擦不計，試計算小物塊與薄板之間最大的相對位移。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、甲圖中，卡文迪許測定引力常量的實驗運用了放大法測微小量，故A正確；
B、乙圖中，研究小船渡河問題時，主要運用了等效法，故B錯誤；
C、丙圖中，點逐漸向點靠近時，觀察割線的變化，就是曲線在點的切線方向，運用了極限思想，說明質點在點的瞬時速度方向，故C正確；
D、丁圖中，伽利略研究力和運動關系時，伽利略斜面實驗運用了理想實驗方法，故D正確。
本題選錯誤的，
故選：。
2.【答案】
【解析】依題意，根據摩擦阻力的方向特點可知：空氣對其摩擦阻力的方向與無人機的運動方向相反，所以結合題圖可知沿方向，故ACD錯誤，B正確。
故選：。
3.【答案】
【解析】由題意可知紅蠟塊在豎直向上做勻速直線運動，豎直方向的加速度為零，合力為零；
而紅蠟塊在水平向右做初速度為零的勻加速直線運動，水平方向具有向右的加速度和合力；
所以紅蠟塊的合初速度沿豎直方向，合力方向水平向右，根據曲線運動的條件可知蠟塊的合運動為勻變速曲線運動，其速度方向與水平方向的夾角的正切值為
由上式可知隨的增大而逐漸減小，而蠟塊速度方向沿軌跡切線方向，所以紅蠟塊實際運動的軌跡可能是。
故ABD錯誤，C正確。
故選：。
4.【答案】
【解析】、豎直方向運動的高度相等，則運動時間相等，擊出初速度的豎直分量相等，故BC錯誤；
、由于運動時間相等，水平位移甲的最大，故擊出初速度的水平分量甲的最大，據運動的對稱性和速度的合成可知甲擊出的高爾夫球落地速率最大，故A正確，D錯誤；
故選：。
5.【答案】
【解析】、根據題意可知，汽車通過凹形橋的最低點時，根據牛頓第二定律有
解得
故速度越大，汽車輪胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A正確；
B、根據題意可知，在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，目的是使火車自身重力與所受支持力的合力來提供轉彎所需的向心力，減輕輪緣與軌道的擠壓，故B錯誤；
C、根據牛頓第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力，則根據牛頓第二定律有
解得物體做圓周運動的角速度為
故減小但保持圓錐的高不變時，角速度不變，故C錯誤；
D、洗衣機脫水筒的脫水原理是利用了離心現象，故D錯誤。
故選：。
6.【答案】
【解析】、、兩點同軸轉動，兩點的周期相等，故A錯誤；
B、線速度，路程，由圖示可知：，、兩點同軸轉動的角速度相同，則在相等時間內，，故B正確；
C、在轉動一周時，、的位移都是，任意相等時間內通過的位移大小不一定比的大，故C錯誤；
D、兩點都做勻速圓周運動，向心加速度指向各自的圓心，都指向轉軸，由圖示可知，兩點的向心加速度方向不同，故D錯誤。
故選：。
7.【答案】
【解析】小物塊放在轉盤邊緣隨轉盤一起轉動時，由靜摩擦力提供小物塊做圓周運動的向心力，隨著角速度的增大靜摩擦力也逐漸增大，當滑動摩擦力提供向心力時，由向心力公式得：，其中，代入數據求出角速度，故D正確，ABC錯誤。
8.【答案】
【解析】、根據萬有引力定律可得：
對于地面處的物體有：
因此核心艙的向心加速度小于，在表達式中核心艙的質量被消掉，無法求出核心艙的質量，故A正確，C錯誤；
B、根據
可知
所以對于環繞物體，環繞半徑越小，速度越大。第一宇宙速度為貼著地表飛行的物體的線速度，其軌道半徑等于地球半徑，而核心艙的軌道半徑大于地球半徑，因而核心艙的速度小于。故B正確；
D、考慮到稀薄大氣的作用，無動力補充，核心艙速度會越來越小，會逐漸做近心運動，軌道半徑逐漸減小，運行速度會逐漸增大，故D錯誤。
故選：。
9.【答案】
【解析】、月球的第一宇宙速度是衛星環繞月球的最大速度，是衛星貼近月球表面做勻速圓周運動的速度，可知“嫦娥三號”在軌道上的速度比月球的第一宇宙速度小，故A正確；
B、“嫦娥三號”在地月轉移軌道點減速降軌至軌道，所以“嫦娥三號”在地月轉移軌道上經過點的速度比在軌道上經過點時大，故B正確；
C、根據開普勒第三定律，由于軌道的半徑大于軌道的半長軸，所以“嫦娥三號”在軌道上的運動周期比在軌道上的大，故C錯誤；
D、根據牛頓第二定律得，得，可知“嫦娥三號”在軌道上經過點時的加速度等于在軌道上經過點時的加速度，故D錯誤。
故選：。
10.【答案】
【解析】、根據平拋運動規律可得：，解得小球在空中運動時間為：，由此可知，若初速度變為原來的倍，則小球在空中的運動時間變為原來的倍，故A正確；
、由于速度與水平方向夾角的正切值為：，則可知速度方向與水平方向夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的倍。因為位移與水平方向夾角不變，則速度與水平方向夾角不變，所以兩個角度之差，即不變，與初速度無關，故B錯誤，D正確；
C、根據可知初速度變為原來的倍，則水平位移變為原來的倍，由幾何關系可得：，則間距變為原來的倍，故C錯誤。
故選：。
11.【答案】； 正比，
【解析】該同學采用的實驗方法主要是控制變量法，故B正確，ACD錯誤。
故選：。
如圖丙所示，圖像為過原點的直線，可知與成正比關系；
根據
可得
解得滑塊的質量
故答案為：；正比，。
12.【答案】 否 豎直向下
【解析】斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，故A正確；
B.每次必須由靜止從同一高度下落，使得小球離開時具有相同的速度，故B正確；
C.記錄小球經過不同高度的位置時，不需要等距離下降，故C錯誤；
D.小球的運行軌跡是平滑曲線，不能畫成折線，故D錯誤。
故選：；
小球在豎直方向做自由落體運功，故在豎直方向有
則有
若為起點，則豎直方向的高度為
故A不是起點，水平方向的速度為
在上面這次實驗中，小球由點運動到點的過程中速度變化為
方向與重力加速度的方向相同，即豎直向下。
故答案為：；否；；；豎直向下
13.【解析】由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時小球速度方向與斜面平行，否則小球會彈起，所以
豎直位移，
得
豎直分速度
，
得
小球沿斜面做勻加速直線運動的加速度
，
初速度
代入數據：
解得：
所以
答：小球水平拋出的初速度是；
小球從平臺水平拋出到斜面底端所用的時間為。
14.【解析】勻速圓周運動的角速度大小
蘋果過點時重力、支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得
解得
由牛頓第三定律，手掌在點受到的壓力為，手掌在點受到的壓力方向豎直向下。
手在點對蘋果施加兩個力，豎直方向的支持力
水平方向指向圓心的靜摩擦力向心力
手在點對蘋果施加的力為
解得
設該力與水平方向夾角為，則
答：蘋果做勻速圓周運動的角速度大小等于；
手掌在點所受壓力大小等于，方向豎直向下；
手掌在點對蘋果施加的力的大小等于，與水平方向夾角的正切值為。
15.【解析】依題意，小球恰能在豎直平面內做圓周運動，在最高點根據牛頓第二定律有
解得
小球運動到最低點時細繩恰好被拉斷，則繩的拉力大小恰好為
設此時小球的速度大小為，小球在最低點時由牛頓第二定律有
解得
根據平拋運動規律有
解得
小物塊在薄木板上運動時，對小物塊和薄木板根據牛頓第二定律可知
當兩物體速度相等時，相對位移最大，則有
最大位移為
聯立解得
答：小物塊經過最高點的速度是；
小物塊的速度大小等于，水平射程等于；
小物塊與薄板之間最大的相對位移等于。
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