广东省茂名市电白区2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份广东省茂名市电白区2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版），共12页。
注意事项：
1、答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2、选择题每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
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. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性，又有飞航式导弹的灵活性。导弹在同一竖直平面内的一段飞行轨迹如图所示，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，导弹在这四个位置的速度v与所受合外力F的关系可能正确且速度正在减小的是（ ）
A. 位置AB. 位置BC. 位置CD. 位置D
【答案】B
【解析】AC．做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧，故AC错误；
BD．合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体正在做加速运动，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体正在做减速运动，故B正确，D错误；
故选B。
2. 消防员驾驶小船救援被困于礁石上的人员，如图所示，A、B为河岸上间距适当的两个位置，B距离礁石最近。假设小船在静水中的运动速率不变，则要使小船在最短时间内抵达礁石，可行的方案是（ ）
A. 从A处出发，船头垂直于河岸
B. 从A处出发，船头朝着礁石方向
C. 从B处出发，船头垂直于河岸
D. 从B处出发，船头朝着上游方向
【答案】A
【解析】要使小船在最短时间内抵达礁石，则应使垂直河岸方向分速度最大，即船头应垂直于河岸；由于沿河岸方向会发生一定的位移，则小船应从A处出发。
故选A。
3. 明代宋应星的《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，记载了我国古代劳动人民的智慧，如图甲是劳动者正在利用米春加工稻米的场景，图乙是春米的示意图，用脚踏动春米杆端点A，整根杆会以O为轴心转动，A、B、C为杆的三个点,其中C是OB的中点,|OA|=|OC|=|CB|,则用脚踏动春米杆端点A的过程中（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB．ABC三点都是同轴转动，则角速度相等，即
选项A正确，B错误；
C．因2|OA|=|OB|，根据
v=ωr
可得
选项C错误；
D．根据
a=ω2r
可知
选项D错误。
故选A。
4. 游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，游戏规则是：缓慢增大水平魔盘角速度，谁最后被甩出去，谁就会赢得比赛；下列四位同学想赢得比赛，其它条件相同的情况下（ ）
A. 甲同学认为应该抱一重物B. 乙同学认为躺着比坐着好
C. 丙同学认为靠近边缘好D. 丁同学认为靠近中心好
【答案】D
【解析】AB．根据圆周运动规律可知，物体不被甩出的最大转速
解得
由此可知，人不被甩出的临界角速度与转动半径和摩擦因数有关，跟质量无关，与坐着或者躺着无关，AB错误；
CD．根据上述分析，对于同一位学生，最大静摩擦力不变，越靠近边缘所需要的向心力就越大，当静摩擦力小于其圆周运动所需要的向心力时，学生就会被甩出去，故越靠近中心越好， C错误，D正确。
故选D。
5. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线，在保证安全行驶的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警，汽车在A、B处均应增大行驶速度
B. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警，汽车在A、B处均应减小行驶速度
C. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警，汽车在A处应增大行驶速度
D. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警，汽车在B处应增大行驶速度
【答案】D
【解析】在A点和B点，小车向心加速度分别是向上和向下，所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态，对A点有
得
对B点有
得
可见若要尽量使胎压报警器不会超压报警，汽车在A处应减少行驶速度，汽车在B处应增大行驶速度。故ABC错误，D正确。
6. 2024年1月18日，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。该过程可简化为如图所示模型，对接前，空间站和天舟七号沿半径不同的圆轨道同向运行。下列说法正确的是（ ）
A. 天舟七号的发射速度可能大于第二宇宙速度
B. 对接前，天舟七号的运行周期更长
C. 对接前，天舟七号的加速度小于空间站的加速度
D. 对接前，天舟七号欲追上空间站，可以在低轨道上点火加速
【答案】D
【解析】A．天舟七号在地球的引力场中，所以天舟七号的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误；
B．对接前，天舟七号的运行半径较小，根据开普勒第三定律，可知周期更短，故B错误；
C．根据
可得
可知对接前，天舟七号的加速度大于空间站的加速度，故C错误；
D．对接前，天舟七号欲追上空间站，可以在低轨道上点火加速做离心运动，故D正确。
故选D。
7. 某中学举办“套圈”活动。如图所示，小明同学站在标志线后以的速度水平抛出一铁丝圈，正好套中静放在正前方水平地面上的饮料罐A。抛出时，铁丝圈位于标志线的正上方处，若铁丝圈、饮料罐均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度，下列说法错误的是（ ）
A. 铁丝圈在空中运动的时间为
B. 饮料罐A与标志线的距离
C. 铁丝圈落地前瞬间，速度大小为
D. 保持铁丝圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为
【答案】D
【解析】A．铁丝圈在空中运动的时间为
选项A正确，不符合题意；
B．饮料罐A与标志线的距离
选项B正确，不符合题意；
C．铁丝圈落地前瞬间，速度大小
选项C正确，不符合题意；
D．保持铁丝圈抛出位置不变，若要套中饮料罐B，水平抛出速度应变为
选项D错误，符合题意。
故选D。
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. 如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，由于不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（ ）
A. 离心机的转速越大越容易实现血浆和细胞的分层
B. 用离心机处理血液，血浆和红细胞均受到离心力的作用
C. 红细胞聚集在试管最下层是因为红细胞更容易离心而分层
D. 若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层
【答案】AC
【解析】A．离心机的转速越大，则角速度越大，做圆周运动需要的向心力越大，则越容易实现血浆和细胞的分层，故A正确；
B．用离心机处理血液，血浆和红细胞做离心运动是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，不存在离心力，故B错误；
C．红细胞聚集在试管最下层是因为红细胞更容易离心而分层，故C正确；
D．若在太空中利用此装置进行实验，由于离心现象与重力无关，仍能实现血液成分的分层，故D错误。
故选AC。
9. 客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（ ）
A. N处是精谷，M处为瘪谷
B. 精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短
C. 精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
【答案】AC
【解析】D．精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，故D错误；
C．精谷和瘪谷飞出洞口后，据有水平方向的初速度，只受重力作用，做平抛运动，则都做匀变速曲线运动，故C正确；
B．竖直方向
则
精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，故B错误；
A．水平方向上
时间相同的情况下，瘪谷的速度大于精谷的速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故A正确。
故选AC。
10. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，卫星A是一颗地球静止轨道卫星，卫星B是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星C是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星A、B、C的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星A、B受地球的万有引力大小之比为
B. 卫星B、C运行的线速度大小之比为
C. 卫星B、C的向心加速度大小之比为
D. 卫星A、C的运行周期之比为
【答案】AC
【解析】A．根据万有引力表达式
可知卫星A、B受地球的万有引力大小之比为
故A正确；
BCD．由万有引力提供向心力得
可得
，，
可得卫星B、C运行的线速度大小之比为
卫星B、C的向心加速度大小之比为
卫星A、C的运行周期之比为
故BD错误，C正确。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11. 某同学设计了如图所示的实验装置来探究向心力大小与角速度、半径之间的关系。选一根圆珠笔杆，取一根尼龙细线，一端系一个小球，另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，调节尼龙细线，可控制小球距圆珠笔杆的顶部（笔尖部）的细线长度，握住圆珠笔杆，并尽量使小球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。（不计尼龙细线与笔杆间的摩擦）
（1）为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系，应控制小球的______和______相同，这里用到的实验方法是______。
（2）实际上小球做匀速圆周运动所需的向心力______（填“大于”“小于”或“等于”）悬挂钩码受到的重力。
【答案】（1）质量##轨道半径 轨道半径##质量 控制变量法 （2）小于
【解析】
【小问1解析】
为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系，应控制小球的质量和轨道半径相同，这里用到的实验方法是控制变量法。
【小问2解析】
实际上小球受到重力和细线拉力，两者的合力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，因此细线拉力大于向心力，又因为细线拉力等于悬挂钩码受到的重力，所以向心力小于悬挂钩码受到的重力。
12. 某实验小组做研究平抛运动的实验中，采用频闪照相装置记录了小球在运动过程中的A、B、C、D四个位置，如图所示。四个位置对应的坐标分别为A（15cm，5cm）、B（30cm，20cm）、C（45cm，45cm）、D（60cm，80cm），坐标原点为抛物点，频闪相机的闪光周期T=0.1s。
（1）由上述实验数据________（填“能”或“不能”）判断出小球在水平方向上做匀速直线运动。
（2）下列关于实验操作的相关说法正确的是__________（填字母）。
A. 必须采用光滑的斜槽轨道
B. 必须保证斜槽轨道末端水平
C. 实验用小球应选择密度较大的材料
（3）根据上述实验数据，可计算得小球在B点的速度大小为________m/s。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）能 （2）BC （3）2.5
【解析】
【小问1解析】
由于在相同的时间间隔内，水平方向的位移都相同，所以能判断出小球在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2解析】
A．平抛运动实验中，斜槽轨道是否光滑对实验结果没有影响，因为只要保证小球每次从斜槽同一高度滚下，到达斜槽末端的初速度就相同，A错误；
B．必须保证斜槽轨道末端水平，这样小球离开斜槽后才做平抛运动，B正确；
C．实验用小球应尽量选择密度大的材料，这样可以减小空气阻力对小球运动的影响，C正确。
故选BC。
【小问3解析】
小球在竖直方向做自由落体运动，在B点的竖直方向速度=2m/s
小球在水平方向做匀速直线运动，水平方向速度=1.5m/s
由矢量运算法则，B点速度大小=2.5m/s
13. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧，将球竖直向上抛出，球运动到最高点A时恰好被球拍水平拍出。如图所示，A点离地面高，A点与落地点B的水平距离，忽略空气阻力，重力加速度大小。求：
（1）网球从A点运动到B点所用时间t；
（2）网球被拍出后瞬间速度大小；
（3）网球运动到B点时速度v的大小和速度v与水平方向夹角的正切值。
【答案】（1）0.6s （2）30m/s （3），
【解析】
【小问1解析】
网球做平抛运动，在竖直方向上有
解得
小问2解析】
网球做平抛运动，在水平方向上有
解得
【小问3解析】
竖直方向上，根据速度公式
根据速度合成有，
解得，
14. 某汽车厂利用下列方式来测量干燥情况下汽车轮胎和地面间的动摩擦因数。在一辆车内顶部用细线悬挂一个小球P，使该车在水平路面上沿半径的圆弧弯道转弯。某次转弯测试时，测试车辆在弯道上做匀速圆周运动，从车正后面看，车内小球位置如图所示，此时细线与竖直方向夹角为，转弯过程中，小球和车辆保持相对静止，测试车辆刚好不发生侧滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，，。
（1）求小球的向心加速度？
（2）求车辆轮胎和地面之间的动摩擦因数μ。
（3）如果圆弧弯道半径增大为r=12m，要使车辆不发生侧滑，求车辆转弯时的最大速度。
【答案】（1），方向水平向左；（2）0.75；（3）
【解析】（1）小球和车保持相对静止，对小球进行受力分析，如图所示
根据图像可知，小球的合力方向水平向左，则车向左转弯，则有
解得
方向水平向左。
（2）对小球和车整体分析有
结合上述解得
（3）如果圆弧弯道半径增大为r=12m，要使车不发生侧滑，根据牛顿第二定律有
结合上述解得
15. 如图所示为一皮带传输机的示意图。传送带AB间距离L=40m，倾角θ=37°，以恒定的速度v0=4.0m/s顺时针转动。将矿物无初速地放到传送带上，矿物从A端传输到B端，再沿一段与AB相切的半径R=2.0m圆形圆管轨道（不光滑）运动，到达最高点C后水平抛出，正好落入车厢中O点，矿物落点O离最高点C的水平距离x=1.0m，竖直距离h=1.25m，设每块矿物质量m=5.0kg，矿物与传送带间的动摩擦因数μ=0.80，不计空气阻力。（sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s2）求：
（1）矿物才放上传送带时加速度的大小以及到达B点时的速度大小；
（2）每块矿物到达C点时对轨道的压力。
【答案】（1）a=0.4m/s2，v=4m/s （2）40N，方向竖直向下
【解析】
【小问1解析】
根据牛顿第二定律
代入数值得
a=0.4m/s2
矿物加速到与传送带速度相同时，由速度位移公式有
代入数值得
s=20m
由于
矿物先做匀加速直线运动，后随传送带一起做匀速运动，达到B点时的速度大小为4m/s。
【小问2解析】
设矿物在C点的速度大小为，从C到O做平抛运动的时间为t，则
，
代入数据解得
设矿物到达C点时轨道对矿物的支持力大小为F，根据牛顿第二定律有
解得
F=40N
根据牛顿第三定律，每块矿物到达C点时对轨道的压力为
其方向竖直向下。