广东省东莞市2024-2025学年高一下学期期末质量检查物理试卷（解析版）

这是一份广东省东莞市2024-2025学年高一下学期期末质量检查物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷选择题（共50分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。答案填写在下列表格中，使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上）
1. 如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度在光滑水平桌面上沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上固定一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，对着纸筒方向吹气，关于乒乓球的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 仍沿直线运动B. 沿吹气方向进入纸筒
C. 将会运动至纸筒左侧D. 将会运动至纸筒右侧
【答案】C
【解析】当乒乓球经过筒口正前方时，对着纸筒方向吹气，此时球向左仍做匀速运动，沿吹气方向做匀加速运动，则合运动为曲线运动，则球将会运动至纸筒左侧，不会进入纸筒。
故选C。
请阅读下面材料完成选择题2、3题。
如图所示，运动员将网球沿水平方向击出，网球离开球拍后向对方场地飞去。网球可视为质点，不计空气阻力。
2. 以地面为参考系，网球在空中的运动可视为（ ）
A. 匀速运动B. 平抛运动C. 圆周运动D. 匀减速运动
3. 网球在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 速度方向保持不变B. 位移方向保持不变
C. 重力的瞬时功率逐渐减小D. 重力对网球做正功
【答案】2. B 3. D
【解析】
【2题解析】
根据题意，网球有水平的初速度，运动过程中只受重力，则以地面为参考系，网球在空中做平抛运动，故ACD错，B正确。
故选B。
【3题解析】
A．网球在空中做平抛运动，是曲线运动，速度方向时刻改变，故A错误；
B．网球做平抛运动，在空中运动的过程中，位移方向时刻改变，故B错误；
C．重力的瞬时功率，
即
所以重力的瞬时功率逐渐增大，故C错；
D．重力对网球做的功
mg与h同向，故为正功，故D正确。
故选D。
4. 为了提升运动员的体能进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，运动员身上系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳拉力大小为100N，与地面夹角为，若运动员拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进18m，，，g取10m/s²，在此运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 地面摩擦力对轮胎做功为1440J
B. 拖绳拉力对轮胎做功为1440J
C. 轮胎所受合力做功为1800J
D. 拖绳拉力对轮胎的平均功率为600W
【答案】B
【解析】B．在轮胎匀速前进18m的过程中，拖绳拉力对轮胎做功为，故B正确；
A．在轮胎匀速前进18m的过程中，根据平衡条件，可得地面摩擦力
则地面摩擦力对轮胎做功为，故A错误；
C．在轮胎匀速前进18m的过程中，合力等于零，故合力做的功为零，故C错误；
D．在轮胎匀速前进18m的过程中，所用的时间为
则拖绳拉力对轮胎的平均功率为，故D错误。
故选B
5. 某次骑自行车过程中，后轮轮胎边缘附着了一块泥巴。如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手摇脚踏板，使后轮匀速转动。如图所示，泥巴在经过a、b、c、d哪个位置时最容易被甩下来（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】C
【解析】泥巴做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据
可知泥巴在车轮上每一个位置的向心力相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去。在最低点c时，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力；在最高点a时，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力；在线速度竖直向上或向下时，即b点或d点，合力等于附着力。所以在最低点c时合力最小，最容易飞出去。
故选C。
6. 如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一轻质定滑轮两侧，用外力使b静止在水平桌面上，此时a静止在水平桌面上方。撤去此外力后，a开始下降，b始终未离开桌面，忽略一切摩擦阻力和空气阻力，在a开始下降到接触桌面前的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. a的速度大小大于b的速度大小
B. a的机械能守恒
C. a、b所组成的系统机械能增加
D. 绳子拉力对b做的功等于b机械能的增加量
【答案】D
【解析】A．将b的速度分解可知
（θ为细绳与水平方向的夹角），可知a的速度大小小于b的速度大小，选项A错误；
B．因a下降时细绳的拉力对a做负功，则a的机械能减小，选项B错误；
C．a、b所组成的系统，只有重力做功，则机械能守恒，选项C错误；
D．由能量关系可知，绳子拉力对b做的功等于b机械能的增加量，选项D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，为地面实验室中航天员做超重环境训练时的离心机，工作时实验舱绕竖直轴快速转动，可以产生水平方向较大的加速度，从而模拟超重环境。如图乙所示，某次训练中，质量为m的航天员躺坐在实验舱的座椅上，随离心机在水平面内做匀速圆周运动，其加速度大小为8g（g为重力加速度的大小）。下列说法正确的是（ ）
A. 航天员在实验舱中所受重力大小为8mg
B. 航天员所受实验舱的作用力大小为8mg
C. 航天员所受的合力方向水平指向圆周运动的圆心
D. 若离心机处于减速过程，则航天员所受的合力与其运动方向相反
【答案】C
【解析】A．航天员所受重力
与运动状态无关，A错误；
B．航天员受重力mg，实验舱作用力，合力提供向心力
根据平行四边形定则，实验舱作用力
B错误；
C．航天员做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向水平指向圆心，C正确；
D．离心机减速时，航天员做减速圆周运动，合力沿运动方向的分力与运动方向相反，还有指向圆心的分力，合力方向不与运动方向相反，D错误。
故选C。
8. 2024年6月2日，“嫦娥六号”月球探测器在月球背面南极附近软着陆，如图所示，其过程可简化如下，“嫦娥六号”从环月圆形轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入环月椭圆形轨道Ⅱ，由近月点Q落月，关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是（ ）
A. 沿轨道Ⅰ运行至P点时，需加速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
C. 沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度等于沿轨道Ⅰ运行经P点时的加速度
D. 在相同时间内，“嫦娥六号”与月球中心的连线在轨道Ⅰ上扫过的面积等于在轨道Ⅱ上扫过的面积
【答案】C
【解析】A．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是高轨道，沿轨道Ⅰ运行至P点时，需减速才能进入轨道Ⅱ，故A错误；
B．沿轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，根据开普勒第三定律可知，沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，故B错误；
C．根据牛顿第二定律有
解得
因r相同，故沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度等于沿轨道Ⅰ运行经P点时的加速度，故C正确；
D．开普勒第二定律是指同一轨道上，卫星与中心天体的连线在相等时间内扫过的面积相等，轨道Ⅰ和轨道Ⅱ是不同的轨道，所以在相同时间内，“嫦娥六号”与月球中心的连线在轨道Ⅰ上扫过的面积不等于在轨道Ⅱ上扫过的面积，故D错误。
故选C。
请阅读下面材料完成选择题9、10题。
起重机以其强大的起重能力和精准的操控，在建筑与工业领域发挥着不可或缺的作用。如图甲所示，旋臂式起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，在t=0时刻启动天车上的起吊电动机，开始提升质量为m的货物，其a-t图像如图乙所示，t₁-t₂时间内起吊电动机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g。
9. 静止在地面上的人在0-t1时间内观察到货物运动的轨迹可能是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
10. 关于天车上的起吊电动机在0-t2时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 额定功率为
B. 额定功率为
C. 0- t1和t1- t2时间内牵引力做的功之比为
D. 0- t1和t1- t2时间内牵引力做的功之比为
【答案】9. A 10. C
【解析】
【9题解析】
我们站在地面上观察，货物既沿水平方向做匀速运动，又沿竖直方向做匀加速运动，根据平行四边形定则，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，货物运动的轨迹为曲线，货物的加速度竖直向上，且加速度的方向指向轨迹的凹侧。
故选A。
【10题解析】
AB．0～t1阶段，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律
t1时刻货物的速度为
t1时刻起重机达到额定功率
联立解得，故AB错误；
CD．0～t1阶段牵引力做功
t1～t2阶段牵引力做功
解得其比值=，故C正确，D错误；
故选C。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个以上选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。答案填写在下列表格中，使用答题卡学校的学生将答案涂在答题卡上）
11. 某地中学生在研学中体验水稻播种活动，用手抛撒谷粒进行水稻播种。如图所示为某次抛出的两颗谷粒的运动轨迹图，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两颗谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度大小相等B. 从O到P的运动时间相等
C. 在水平方向都做匀速直线运动D. 在竖直方向都做自由落体运动
【答案】AC
【解析】A．谷粒在空中只受重力作用，则加速度大小都相等，均为g，选项A正确；
B．因谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜上抛运动，可知谷粒2从O到P的运动时间较长，选项B错误；
C．谷粒在水平方向都做匀速直线运动，选项C正确；
D．谷粒1在竖直方向都做自由落体运动，谷粒2竖直方向有向上的初速度，不是自由落体运动，选项D错误。
故选AC。
请阅读下面材料完成选择题12、13题。
根据2024年11月发布的《北斗卫星导航系统2035年前发展规划》，2025年我国将完成下一代北斗系统关键技术攻关，2035年完成下一代北斗系统建设。其中北斗三号的卫星导航系统是由地球静止轨道卫星A（高度35809km）、倾斜地球同步轨道卫星B（高度35809km）和中圆地球轨道卫星C（高度21607km）组成，其中卫星A、C的轨道共面，它们都绕地球做匀速圆周运动。
12. 对于卫星B与卫星C，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星B的角速度较大B. 卫星C的线速度较大
C. 卫星C的周期较小D. 卫星B的向心力较大
13. 对于卫星A与卫星B，下列说法正确的是（ ）
A. 周期相等
B. 向心加速度大小相等
C. 都可能经过东莞的正上空
D. 卫星B一天内会有2次经过赤道正上方同一位置
【答案】12. BC 13. ABD
【解析】
【12题解析】
A．根据万有引力提供向心力，有
解得
因为卫星B的轨道半径大于卫星C的轨道半径，所以卫星B的角速度较小，故A错误；
C．根据
可知卫星C的周期较小，故C正确；
B．根据万有引力提供向心力，有
解得
因为卫星B的轨道半径大于卫星C的轨道半径，所以卫星C的线速度较大，故B正确；
D．根据万有引力公式
因为卫星B与卫星C的质量关系，所以无法比较向心力的大小，故D错误。
故选BC。
【13题解析】
AB．对于卫星A与卫星B轨道半径相等，根据万有引力提供向心力，有
可知卫星A与卫星B的周期相等，向心加速度相等，故AB正确；
C．卫星A是地球静止轨道卫星，位于赤道的正上方，不经过东莞的正上空，故C错误；
D．倾斜静止卫星若某时刻经过赤道正上方某位置，经过半个周期，恰好地球也转了半个周期，因此又会经过赤道上方的同一位置，故D正确。
故选ABD。
14. 进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为“雪地转转”游戏及其示意图，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为60kg，可视为质点）绕轴以0.4rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为3m，离地高为3m，绳长为5m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（ ）
A. 运动的周期约为16sB. 圆周运动的半径为4m
C. 线速度大小为2m/sD. 所受向心力大小为48N
【答案】ACD
【解析】A．运动的周期约为
，A正确；
B．圆周运动的半径为
解得，B错误；
C．线速度大小为
，C正确；
D．所受向心力大小为
，D正确。
故选ACD。
15. 一小物块由静止开始沿倾角θ=37°的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，物块经过连接处时速度大小不变，物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25，取地面为零势能面，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。该过程中，物块的机械能E、重力势能Ep、动能Ek、摩擦产生的热量Q与水平位移x的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】AD．机械能减小量等于克服阻力做功，则在斜面上时的位移为L，则
在平面上时
因此在斜面与水平面上的E-x图像一致，图中斜率不同，摩擦产生的热量与机械能变化量相同，即，故A错误，D正确；
B．重力势能与水平位移之间的关系为EP=EP0-mgxtanθ，EP与x呈线性关系，故B正确；
C．动能为合力做的功，在斜面上则有
在水平面上则有Ek=Ek0-μmgx
两部分的斜率都是μmg，故C错误。
故选BD。
第Ⅱ卷非选择题（共50分）
三、实验与探究题（1题，共20分）
16. 在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示。他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为h1、h2、h3…，打点计时器电源的频率为f。
（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是______
A. 选用铁质重锤
B. 释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直
C. 重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直
（2）打B点时，重锤的速度大小为______（用题目中提供的已知量表示）
（3）小明用实验测得数据画出的v²-h图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因可能是______。
A. 重锤在下落过程中受到空气阻力的作用
B. 安装打点计时器时两限位孔不在同一竖直线上
C. 打下O点时重锤有一定的速度
D. 打点计时器开始打点后才释放纸带
（4）某同学在乙图中画出没有阻力时的v²-h图线，与原来图像相比，其斜率______（选填“更大”、“更小”或“相同”）
【答案】（1）AB （2） （3）C （4）更大
【解析】
【小问1解析】
A．选用铁质重锤可减小阻力的影响，选项A正确；
B．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，以减小纸带与打点计时器间的摩擦力，选项B正确；
C．重锤下落中手不能提住纸带上端，否则手对重物做负功，则重物的机械能一定不守恒，选项C错误。
故选AB。
【小问2解析】
打B点时，重锤的速度
【小问3解析】
AB．重锤在下落过程中受到空气阻力的作用，安装打点计时器时两限位孔不在同一竖直线上，增大打点计时器与纸带之间的摩擦阻力作用，根据动能定理
化简得
v2-h图像是过原点的直线，故AB错误；
C．打下O点时重锤有一定的速度，根据机械能守恒定律
变形得
此时图像不过原点，故C正确；
D．打点计时器开始打点后才释放纸带，图像过坐标原点，故D错误。
故选C。
【小问4解析】
有阻力时
没有阻力时
则没有阻力时的v²-h图线，与原来图像相比，其斜率更大。
17. 如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系”的实验装置。皮带分别套在左右两侧变速塔轮的不同圆盘上，转动手柄，可使两侧变速塔轮及长槽和短槽随之匀速转动，两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。当皮带分别处于两侧变速塔轮1、2、3层时，左、右塔轮以及长槽和短槽的角速度之比分别为1∶1、1∶2和1∶3，那么：
（1）若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第________层（选填“1”、“2”或“3”），长短槽放置质量________（选填“相等”或“不相等”）的小球，小球应分别放C处和________处。（选填“A”或“B”）。
（2）为了进一步精确探究，小组同学利用传感器验证向心力的表达式，如图乙所示，装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定在槽上的力传感器连接。当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。将相同滑块分别以半径r为0.30m、0.25m、0.20m、0.15m、0.10m做匀速圆周运动，在同一坐标系中分别得到图丙中①、②、③、④、⑤五条F-ω图线，则图线①对应的半径为_______m，各图线均不过坐标原点，原因可能是__________________________。
【答案】（1） 1 相等 B
（2）0.30 滑块与水平直槽之间存在摩擦力作用
【解析】
【小问1解析】
若探究向心力的大小F与半径r的关系时，则应该保持角速度和质量不变，转动半径不同，则两侧变速塔轮应该同时选择第1层，长短槽放置质量相等的小球，小球应分别放C处和B处。
【小问2解析】
根据F=mω2r可知质量和角速度相同时，半径r越大，则向心力F越大，则由图可知图线①对应的半径为0.30m，各图线均不过坐标原点，原因可能是滑块与水平直槽之间存在摩擦力作用。
四、计算题（本题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18. 若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一质量为m物体，从离地高度为h处以速度v0水平抛出，测得落地点与抛出点的水平距离为x。已知引力常量为G，月球的半径为R（h≪R，不考虑月球自转的影响）。求：
（1）月球表面的重力加速度gR；
（2）月球的质量M；
（3）月球的第一宇宙速度v。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
月球表面附近的物体做平抛运动，
解得
【小问2解析】
不考虑月球自转的影响，有
解得
【小问3解析】
由第一宇宙速度物理意义为
解得
19. 如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的轨道，粗糙直轨道AB与水平面成θ=37°放置，与光滑圆弧轨道BC相切连接，粗糙水平面CD分别与圆弧轨道BC和轨道DE相切于C点和D点，DE为足够长的光滑圆弧轨道。质量为m=1kg的小物块（可视为质点）压缩轻质弹簧后被锁定在P点，解除锁定后小物块被弹出，到达B点前已脱离弹簧，第一次经过C点时速度为v=3m/s。已知PB长为L1=0.4m，小物块与直轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.3，圆弧轨道BC的半径R=0.25m，CD长为L2=0.5m，g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）小物块第一次运动到C点时对圆弧轨道的压力；
（2）小物块被弹出前弹簧的弹性势能；
（3）小物块被弹出后，能滑上轨道DE，且不再返回C点，则小物块与水平面CD间的动摩擦因数μ2的范围。
【答案】（1）26N，方向竖直向上 （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
在C点，根据牛顿第二定律得
代入数据解得，方向竖直向下
根据牛顿第三定律得，小物块对圆轨道的压力大小等于26N，方向竖直向上
【小问2解析】
根据几何关系得，PC两点高度差为
代入数据解得
根据功能关系，得
代入数据解得
【小问3解析】
对小物块，恰好到达D点，根据动能定理得
代入数据解得
对小物块，恰好能第二次到达C点，根据动能定理得
代入数据解得
则