广东省汕头市金山中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

这是一份广东省汕头市金山中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题 4 分，共 28 分）
如图所示，曲线 AB 为一质点的运动轨迹，某人在曲线上 P 点做出质点在经过该处时其受力的 8 个可能方向，正确的是
只有方向 2、3、4 可能
只有方向 1、3 可能
只有方向 1、2、3、4、5 可能
D．8 个方向都可能 2．牛顿发现了万有引力定律，并给出了物体间引力大小表达式
F  G m1m2 ，但没有给出引力常量 G 的具体取值。如图为人类第一次在实验室测量出万有
r 2
引力常量的实验示意图，通过此套装置比较精确测量出了万有引力常量数值，引力常量的精确测定对深入研究物体之间相互作用规律更有意义。以下说
法正确的是（） A．图示引力常量测量实验中运用了放大法 B．根据万有引力定律表达式，当 r→0 时，物体间引力将趋于无穷大 C．图示实验中的大球对小球引力大于小球对大球引力 D．伽利略首先测量出了万有引力常量数值
3．下面五幅图是网球竖直下落与地面碰撞后又弹起的过程。 从左往右，第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，第三幅图是网球形变量最大时拍摄，忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失。 下列说法正确的是（ ）
A．拍摄第二幅图时，网球的动能最大 B．网球与地面碰撞整个过程中，弹力的冲量等于网球动量的改变量 C．网球与地面碰撞过程中，地面对网球的弹力不做功 D．网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力先做正功后做负功
4．2024 年科学家发现了一颗距离地球 40 光年的类地行星 Gliese12b，这颗行星的发现引发了全球对“第二颗地球”的热议。Gliese12b 体积和地球差不多，质量约为地球的 4 倍。将某物体分别在 Gliese12b 表面与地球表面水平抛出，若水平抛出的高度和初速度均相同，则物体第一次落地时水平距离之比约为（）
A．4∶1B．1∶4C．1∶2D．2∶1
如图，表面光滑的竖直圆环轨道固定在水平面上，半径为 R ，一小球静止在轨道的最高点 A 点。小球受到轻微的扰动，从 A 点由静止沿轨道滑下，一段时间后，小球在 P 点脱离轨道，速度大小为 v， P、O 两点的连线与竖直方向的夹角为θ，小球可看作质点，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（ ）
csθ 2 ， v  2 3gR
3
csθ 2 ， v 
3
csθ 1 ， v 
3
3
6gR 3
6gR 3
csθ 1 ， v  2 3gR
33
蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动。将运动员蹦床比赛时的运动看做竖直方向的直线运动，忽略空气阻力。用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小 F，F 随时间 t 的变化规律如图所示，重力加速度 g 取10m / s2 ，则下列说法正确的是（ ）
6s ~ 6.6s 内，运动员处于失重状态
运动员的最大加速度大小为50m / s2
4.8s ~ 5.4s 内，运动员重力势能与动能之和先增大后减小
8.4s ~ 9.4s 内，蹦床给运动员的冲量大小为 1300Ns 7．如图所示，细绳一端固定在天花板上，另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮，动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端，从右侧定滑轮正下方 A 点以 v  5m/s 的速度匀速移动到 B 点，此时细绳与水平方向的夹角为θ 37 。已知重物质量为
m  10kg ，右侧定滑轮与 A 点的竖直高度 h  3m ，重力加速度 g  10m/s2 ， sin 37°  0.6 ，不考虑滑轮的大小和质量，下列说法正确的是（）
重物处于失重状态
人到达 B 点时，重物重力的功率大小为 200W C．整个过程人对重物做功为 100J D．人行走时，对地面的摩擦力方向水平向右
二、多选题（每题 6 分，共 18 分）
汕头电视台《今日说法》栏目曾报道过一起发生在汕头某路上的离奇交通事故。家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三
个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场 示意图如图所示。交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是()
由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 B．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 C．公路在设计上可能内(东北)高外(西南)低 D．公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低
9．2024 年 11 月 23 日，2024 中国足协杯决赛在温州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点把同一个足球前后两次斜向上踢出，第一次足球落在草地上的M 点，第二次落在草地上的 N 点，足球两次在空中运动的最大 高度相等，且ON  3OM ，空气阻力不计，如图乙所示。下列说法正确的是（）
足球第二次被踢出时的初动能一定是第一次的 9 倍 B．足球两次在空中运动的时间不相同 C．足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 tanθM=3tanθN D．足球第二次被踢出时的初速度的水平分量是第一次的 3 倍
如题图甲所示，竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道 ABC，B 点为 AC 轨道的中点， 小球以一定的初速度从最低点 A 冲上轨道，小球在半圆形轨道上从 A 运动到 C 的过程中，其速度的平方与对应高度的关系图像如图乙。已知小球在最高点 C 受到轨道的弹力大小为 11N，不计空气阻力，g=10m/s2，则（）
A．图乙中 x 为 9m2·s-2B．小球质量为0.5kg
C．小球在 A 点所受支持力为 36ND．小球在 B 点所受合力大于 26N
三、实验题（每空 2 分，共 16 分）
某实验小组应用下图装置探究动量守恒定律，光滑斜面与水平面间平滑连接，质量为
M 的小球 A 从斜面上高 h 处滑下，小球 A 与质量为 m 的静止滑块 B 对心碰撞并一起向前运动距离 s 后停下来。A、B 与水平地面间的动摩擦因数均为 μ ，重力加速度为 g。
（1）A 物体到达地面瞬间的速度为；
A、B 碰后瞬间的速度为；
若 A、B 碰撞的过程中动量守恒，应满足的关系式为。（应用题目中所给字母进行表示）
射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时 P、
K、Q 系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重力加速度 g 取9.8m/s2 。
(1) 开启电动机，待电动机以ω =40 π rad/s 的角速度匀速转 动后。将 P、K、Q 系统由静止释放，Q 落地前，激光器在细钢柱 K 上留下感光痕迹。取下 K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图（b）所示。则细钢柱 K 上相邻感光痕迹间的时间间隔 T= s，激光束照射到 E 点时，细钢柱速度大小为v1  m/s。
（此问 2 空的计算结果均保留 1 位有效数字）
某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块 P 与感光细钢柱 K，两者质钢柱量均为m  0.140kg ，钢柱 K下端与质量为M  0.200kg 的物块 Q 相连。铁架电动机台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照
经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过 O 点。参照图（b），在 OE 段，系统动能的增加量Δ Ek，重力势能的减少量Δ Ep；比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（计算结果均保留 3 位有效数字）
选取相同的另一感光细钢柱 K，若初始时激光笔对准 K 上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为 k，记录下如图
（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为 d。若验证得到表达式 k=即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母 M、m、d、k、g、π 的表达式表示）。
四、计算题（共 38 分）
13．（本题 10 分）一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面 h 高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为 x 和落地时间 t，又已知该星球的半径为 R，已知万有引力常量为 G，求：
该星球表面的重力加速度 g
该星球的质量 M
该星球的第一宇宙速度 v（最后结果必须用题中已知物理量表示）
14．（本题 10 分）如图所示 AP 为竖直转轴，P 端放在地面上，细绳 AC 和 BC 的结点 C 系一质量为 m 的小球，两绳能承担的最大拉力均为 2.25mg，当 AC 和 BC 均拉直时∠ABC＝ 90°，∠ACB＝53°，细绳 AC 长度为 L＝2m，ABC 能绕竖直轴 AP 匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动，当小球的转速增大时，两绳均会被拉断，g 取 10m/s2，
sin 53  0.8 ， cs 53  0.6 ，求：
小球线速度为何值时，BC 绳刚好被拉直，并求此时 AC 绳子拉力大小；
若小球的速率继续增加，判断哪条绳先断，并给出理由；求出此时小球的速率。
15．（本题 18 分）如图所示，长度为 L=4m 的长木板置于光滑水平
地面上，木板右端与固定在水平地面上的半径 R=0.3m 的光滑的四分之一圆弧轨道平滑连接，M 点为圆弧轨道的最低点。可视为质点的小滑块 A、B 放在长木板的中央，两滑块中间有弹性势能为 E＝3.2J 的微型压缩轻弹簧，轻弹簧左端固定在滑块 A 上，右端与滑块 B 接触但不拴接。释放两滑块后，滑块 B 恰好能到达圆弧轨道上与圆心等高的 N 点。已知滑块 A 下表面光滑，滑块 B 与长木板 C 的质量均为 m=0.2kg，二者间的动摩擦因数为μ 0.25 ，重力加速度 g 取 10 m / s2 ，忽略空气阻力的作用。
求 B 到达 M 点时对圆弧轨道的压力大小；
当 A 滑离长木板 C 时，求 B 的速度大小；
若改变两滑块释放的初始位置，使 B 到长木板 C 右端的距离为 kL（0