广东省广州市2024-2025学年高一下学期期中物理质量检测试题（含答案）

这是一份广东省广州市2024-2025学年高一下学期期中物理质量检测试题（含答案），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题，按要求作答等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．两位演员在进行晚会彩排，男演员将火源在竖直平面内顺时针甩动，漫天焰火下女演员原地转舞，如图所示，女演员裙脚上的火焰转成了圆圈，场面绚丽多彩，美不胜收。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．男演员甩出去的燃烧颗粒在空中运动时不受力的作用
B．男演员甩出去的燃烧颗粒一定做曲线运动
C．女演员裙脚上的火焰一定做匀速圆周运动
D．女演员裙脚上的火焰所受合力一定不是恒力
2．我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（ ）
A．两阴影部分的面积相等
B．探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度
C．探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度
D．探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期
3．如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0.现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系（ ）
A．B．C．D．
4．卫星的 “星下点”是指卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点，可用地理经、纬度来表示，对于位于 “星下点”处的地面观察者来说，卫星就在天顶，将 “星下点”的轨迹画在地图上便是星下点轨迹图。已知某颗卫星的星下点轨迹图是一个点，地球自转的周期为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，卫星的运动可视为匀速圆周运动，则（ ）
A．该卫星的角速度B．该卫星的线速度
C．该卫星为近地卫星D．该卫星可能经过西安的正上方
5．如图，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的，a、c分别为最低点和最高点，b、d两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．湿衣物在b、d两点的向心力相同B．湿衣物在a点更容易脱水
C．湿衣物在c点更容易脱水D．减小转速湿衣物脱水效果会更好
6．某河宽度为120m，河水流动与河岸平行，流速均匀且恒定，一艘小船从河边某点出发，则下列说法正确的是（ ）
A．若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，其航行轨迹一定为直线
B．若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，则其航行轨迹一定为抛物线
C．若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，则其过河至多需要30s
D．若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，其完全过河时与出发点的正对岸相距120m，则小船靠岸时的船速大小与水速相等
7．如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做半径为R的圆周运动，小球过最高点速度为v，则下列说法中正确的是（）
A．v的最小值为v=
B．小球通过最高点时一定受到管壁向上的弹力
C．若v由减小，则小球在最高点受到的管壁弹力也减小
D．若v由增大，则小球在最高点受到的管壁弹力也增大
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图是自行车的传动装置简图，其中A为连接踏板的大齿盘（牙盘），为小齿盘（飞轮），、间用链条连接，为自行车后轮，假设、、的半径之比为，在平直道路上正常骑行时，盘的转动角速度为。下列说法正确的是（ ）
A．盘与盘的角速度相等B．盘与轮的角速度相等
C．盘边缘的线速度大小等于D．自行车前行的速度大小为
9．小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时（可视为圆周运动），细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．细线与竖直方向的夹角变大B．细线对小球的拉力变大
C．横杆对物块的摩擦力变大D．横杆对物块的支持力变大
10．我国研制的爆轰驱动超高速高焓激波风洞各项性能指标领先国际。假设某风洞在竖直方向上可产生方向、大小均可调节的风。在竖直平面内建立平面直角坐标系轴沿竖直方向，从轴上点抛出一小球，小球运动轨迹如图所示。已知风只在小球经过点时改变，且、与、间高度差相等，、间水平距离大于、间水平距离，下列说法正确的是（ ）
A．小球在点左右两侧所受风力方向可能相同
B．小球在点左侧时所受风力小于在点右侧时所受风力
C．小球在点左侧时的加速度大于在点右侧时的加速度
D．小球在竖直方向上的平均速度从到的小于从到的
第II卷
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
11．小明同学预习“实验：探究平抛运动的特点”这一内容时，在家里就地取材设计了实验。如图（1）所示，在高度为的水平桌面上用长木板做成一个斜面，使小球从斜面上某一位置滚下，滚过桌边后小球做平抛运动。当地重力加速度为。
(1)关于本实验，下列说法正确的是 。
A．实验时应保持桌面水平
B．应使用体积小、质量大的小球
C．必须保证长木板与桌面的材料相同
(2)为了记录小球的落点痕迹，小明依次将白纸和复写纸固定在竖直墙上，再把桌子搬到墙壁附近。从斜面上某处无初速度释放小球，使其飞离桌面时的速度与墙壁垂直，小球与墙壁碰撞后在白纸上留下落点痕迹。改变桌子与墙壁的距离（每次沿垂直于墙壁方向移动），重复实验，白纸上将留下一系列落点痕迹，挑选有4个连续落点痕迹的白纸，如图（2）所示。根据测量的数据，可得小球离开桌面时的速度大小为 ，打到B点时的速度大小为 。（结果均保留1位小数）
12．在探究“小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系” 实验中，小明同学设计了以下实验来探究向心力大小与角速度的关系。装置如图中甲所示。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，它们的总质量为m，遮光片宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。（滑块与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
(1) 下列实验的实验方法与本实验相同的是__________。
A．探究两个互成角度的力的合成规律B．探究加速度与力、质量关系
C．伽利略对自由落体的研究D．探究平抛运动的的特点
(2)滑块随杆转动做匀速圆周运动时，每经过光电门一次。力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和遮光时间t，则滑块的角速度 （用t、l、d表示）。
(3)为探究向心力大小与角速度的关系，得到多组实验数据后，应作出F与 （填“t”、“”“”或“”）的关系图像，如图乙所示。
(4)若该物体与水平杆的最大静摩擦力为，则图乙中图像与横轴的交点的表达式为 。
(5)在此实验设备的基础上，小明想要继续设计实验，欲探究“向心力大小与质量的关系”。他设计如下方案，控制转动角速度不变，改变滑块质量多次进行试验，记录数据后绘出的图像，下列四幅图像中，你认为最符合实际的是（ ）
A．B．C．D．
四、计算题，按要求作答（本题共3小题，共38分）
13．（12分）中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
(1)地球的平均密度是多少；
(2)椭圆轨道远地点B距地面的高度h．
14．（12分）“抛石机”是古代战争中常用的一种装备，现有一种改进的抛石机，如图甲所示，其底座可以旋转以调整抛射的方向。其装置简化原理如图乙所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城模拟训练中，敌人城墙高度，长，宽。士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外正前方堆出了高的小土丘，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点，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．
（2）若要求攻击范围能覆盖城墙上所有区域，则石块抛出时速度的取值范围为多少？
15．（14分）如图甲所示，滑翔伞飞行器有很好的飞行性能，其原理是通过对滑翔伞的调节，使空气升力和空气阻力都受到影响，同时通过控制飞行员背后的螺旋桨的动力输出，以此来改变飞行器的飞行状态。已知飞行器的动力F的方向始终与飞行方向相同，空气升力的方向与飞行方向和伞翼面都垂直，大小与速率成正比，即；阻力方向与飞行方向相反，大小与速率成正比，即。由于飞行员调节螺旋桨的动力，、会相互影响，满足如图乙所示的关系。飞行员和飞行器的总质量为，若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动，如图丙所示，在此过程中调节，伞翼中垂线和竖直方向的夹角为。取，，。求：
（1）飞行器螺旋桨提供的动力F的大小；
（2）飞行器做匀速圆周运动的半径r和加速度a的大小。
答案
1．D
A．男演员甩出去的燃烧颗粒在空中运动时受到重力，故A不符合题意；
B．当甩出去的燃烧颗粒的初速度方向竖直向上时，燃烧颗粒做竖直上抛运动，轨迹为直线，故B不符合题意；
C．女演员裙脚上的火焰不一定做匀速圆周运动，故C不符合题意；
D．女演员裙脚上的火焰做圆周运动，火焰所受合力一定不是恒力，故D符合题意。
故选D。
2．C
A．根据开普勒第二定律可知，卫星绕同一中心天体运动时，在同一轨道上相等时间内，卫星与中心天体连线扫过的面积相等，图中两个阴影部分是不同轨道上连线扫过的面积，则两阴影部分的面积不相等，故A不符合题意；
B．根据牛顿第二定律有
解得
可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度等于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度，故B不符合题意；
C．Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要再切点位置加速，可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度，故C符合题意；
D．探测器在Ⅰ轨道运行的半长轴大于在Ⅱ轨道运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，探测器在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期，故D不符合题意。
故选C。
3．C
若v>v0，则小球抛出后落在平面上，其运动时间均相等，不会随v变化；若v