广西大学附属中学百色分校等部分学校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试卷（解析版）

这是一份广西大学附属中学百色分校等部分学校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试卷（解析版），共4页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第三章至第四章，必修第二册第五章至第七章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列物理量的运算，不遵循平行四边形法则的是（ ）
A. 速度B. 加速度C. 路程D. 力
【答案】C
【解析】物理量的运算遵循平行四边形法则的是矢量的运算，选项中速度、加速度、力为矢量。路程均为标量，不遵循平行四边形法则。
故选C。
2. 下列关于力的说法正确的是（ ）
A. 若做圆周运动的物体受到的合力不足以提供向心力，则物体将做离心运动
B. 做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用，还受到一个向心力
C. 弹力方向垂直于接触面，不可能提供向心力
D. 做圆周运动的物体受到的合力一定指向圆心
【答案】A
【解析】A．当物体所受合力不足以提供所需向心力时，物体会逐渐远离原轨道，做离心运动，故A正确。
B．向心力是物体所受各力的合力效果，并非独立存在的力。匀速圆周运动中，物体只受其他物体的作用力，这些力的合力即为向心力。因此“还受到一个向心力”的说法错误，故B错误。
C．弹力方向垂直于接触面，但其分量或特定情况下的弹力可直接提供向心力。例如圆锥摆中绳的拉力（弹力）的水平分量为向心力；在洗衣机脱水过程中，衣物随内桶高速旋转时，弹力提供衣服向心力，故C错误。
D．匀速圆周运动的合力指向圆心，但非匀速圆周运动中，合力存在切向分量，方向不指向圆心，故D错误。
故选A。
3. 一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落到最低点的过程中（ ）
A. 游客一直处于超重状态
B. 游客一直处于失重状态
C. 游客先处于失重状态后处于超重状态
D. 游客先处于超重状态后处于失重状态
【答案】C
【解析】初始阶段：游客自由下落时，仅受重力，加速度向下且等于重力加速度，处于完全失重状态。
绳子拉伸阶段：当橡皮绳开始拉伸后，弹力逐渐增大。在弹力小于重力时，合力仍向下，加速度向下（但小于），仍失重状态。
平衡点：当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零，此时既非超重也非失重。
减速阶段：弹力超过重力后，合力向上，加速度向上，进入超重状态，直至速度减为零到达最低点。
综上，游客先失重后超重。
故选C。
4. 某同学在打水漂时将石片（视为质点）以水平初速度抛出，不计空气阻力。石片从被抛出至第一次落到水面，在相同时间内，下列物理量相同的是（ ）
A. 位移B. 路程C. 竖直位移D. 水平位移
【答案】D
【解析】A．位移是矢量，由水平位移和竖直位移合成。水平位移随时间均匀增加（Δx = v0Δt），竖直位移随时间平方增加（Δy =gΔt²）。因此，相同时间内的总位移大小和方向均不同，故A错误；
B．路程是轨迹长度。平抛运动轨迹为抛物线，竖直方向速度逐渐增大，导致相同时间内轨迹段长度逐渐增加，故B错误；
C．竖直位移由自由落体公式y =gt²决定。在连续相等时间间隔内，竖直位移之比为1:3:5…..，则竖直位移逐渐增大，故C错误；
D．水平方向为匀速直线运动，相同时间内的水平位移Δx = v0Δt恒定，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，水平轻杆两端分别固定质量为2kg的物块A和质量为4kg的物块B，物块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为0.2。现用水平向左、大小为24N的恒力推物块B，物块A、B一起做匀加速直线运动，取重力加速度大小。施加恒力后轻杆对物块B的弹力大小和方向分别为（ ）
A. 16N、水平向右B. 8N、水平向右
C. 16N、水平向左D. 8N、水平向左
【答案】B
【解析】对系统受力分析，根据牛顿第二定律
对A受力分析，根据牛顿第二定律
联立解得
杆对A的弹力方向是水平向左的推力，故杆对B的弹力方向水平向右，大小也是8N。
故选 B。
6. 假设航天员在探索某颗质量为地球质量的4倍、半径也为地球半径的4倍的星球。航天员从离该星球表面高度为1.25m处以大小为的速度水平抛出一小球，取地球表面重力加速度大小，不考虑地球和该星球的自转，则该小球从抛出到落至星球表面过程中的水平位移大小为（ ）
A. 4mB. 3mC. 2mD. 1m
【答案】A
【解析】设质量为的物体在该星球表面上，不考虑该星球的自转，故万有引力等于重力，则有
解得星球表面重力加速度
已知该星球质量，半径 ，则有
代入得
该小球在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
该小球在水平做匀速直线运动，可得水平位移为
故选A。
7. 如图所示，质量为m的汽车（视为质点）在倾角为θ的倾斜路面上以速率v转弯（可视为在水平面内做匀速圆周运动）时汽车的向心力恰好由重力和支持力的合力提供。取重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车受到的支持力大小为mgcsθ
B. 汽车的向心加速度大小为gtanθ
C. 汽车拐弯的半径为
D. 若仅路面变为水平平面，汽车仍以速率v过该弯道（未侧滑），则汽车受到的径向摩擦力大小为
【答案】B
【解析】A．汽车受到的支持力大小为
解得，A错误；
B．汽车的向心加速度大小为
解得，B正确；
C．汽车拐弯的半径为
解得，C错误；
D．汽车受到的径向摩擦力大小为
解得，D错误。
故选B。
8. 如图所示，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，现在沿水平方向，自左向右写一横，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是（ ）
A. 毛笔笔尖受到的摩擦力方向水平向左
B. 宣纸受到的重力与桌面对宣纸的支持力是一对平衡力
C. 镇纸对宣纸的压力与镇纸受到的重力是一对相互作用力
D. 水平桌面对宣纸有摩擦力
【答案】AD
【解析】A．毛笔沿水平方向，自左向右写一横，写字过程中毛笔笔尖相对于宣纸水平向右运动，则笔尖受到的摩擦力方向水平向左，故A正确；
B．宣纸在竖直方向上还受到毛笔的压力、镇纸对宣纸的压力作用，所以宣纸受到的重力与桌面对宣纸的支持力不是一对平衡力，故B错误；
C．镇纸对宣纸的压力与镇纸受到的重力方向均竖直向下，不可能是一对相互作用力，故C错误；
D．宣纸保持静止不动，根据平衡条件可知水平桌面对宣纸有摩擦力作用，且与笔尖对宣纸的摩擦力平衡，故D正确。
故选AD。
9. 2025年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号星发射升空。图为云遥一号星（以下简称卫星）发射过程中的模拟图，卫星在近地轨道Ⅰ（轨道半径近似等于地球半径）上的A点变轨进入轨道Ⅱ，轨道Ⅱ上的远地点与地面的距离为。已知地球半径为，则下列说法正确的是（ ）
A. 卫星经过轨道Ⅰ上A点时的速度小于经过轨道Ⅱ上A点时的速度
B. 卫星经过轨道Ⅰ上A点时的加速度小于经过轨道Ⅱ上A点时的加速度
C. 卫星在轨道Ⅰ上运行的周期与在轨道Ⅱ上运行的周期的比值为
D. 卫星在轨道Ⅰ上运行时和在轨道Ⅱ上运行时相同时间内卫星与地球中心连线扫过的面积相同
【答案】AC
【解析】A．卫星在轨道Ⅰ上经过A点时要点火加速才能进入轨道Ⅱ，所以卫星在轨道Ⅰ上经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ上经过A点时的速度，故A正确；
B．根据牛顿第二定律有
解得
可知离地心相同距离的位置，加速度大小相等，所以卫星经过轨道Ⅰ上A点时的加速度等于经过轨道Ⅱ上A点时的加速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律
解得，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知卫星只有在同一轨道运行时，在相同时间内与地球中心连线扫过的面积相等，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，长为轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定着质量为的小球A，质量也为的小球B固定在轻杆的中间位置。轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，小球A经过最高点时对轻杆的作用力为0。已知重力加速度大小为，小球A、B均可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 小球A经过最高点时，小球B的线速度大小为
B. 小球A经过最高点时，轻杆对小球B的作用力大小为
C. 小球A经过最低点时，轻杆对小球A的作用力大小为
D. 小球A经过最低点时，轻杆对小球B的作用力大小为
【答案】BD
【解析】A．由题知，A、B两小球是同轴转动，有相同的角速度，设为，当小球A经过最高点时对轻杆的作用力为0，则由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得
则小球B的线速度大小为，故A错误；
B．小球A经过最高点时，设轻杆对小球B的作用力大小为，方向竖直向下，此时对小球B分析，根据牛顿第二定律有
解得
负号说明方向竖直向上，大小为，故B正确；
C．小球A经过最低点时，设轻杆对小球A的作用力，方向竖直向上，根据牛顿第二定律有
解得，故C错误；
D．小球A经过最低点时，设轻杆对小球B的作用力，方向竖直向上，根据牛顿第二定律有
解得，故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 小李同学完成探究平抛运动的特点实验后，在方格纸上记录了小球做平抛运动的部分点迹，如图所示。已知方格纸每格的边长为L，重力加速度大小为g。分析可知，A点______（填“是”或“不是”）小球的抛出点，小球从B点运动到D点的时间为______，小球经过B点时的速度大小为______。（后两空均用g、L表示）
【答案】不
【解析】由题图可知
则竖直方向有
解得
小球经过B点的竖直分速度大小为
则小球经过A点的竖直分速度大小为
则A点不是小球的抛出点；
小球从B点运动到D点的时间为
小球的水平速度大小为
则小球经过B点时的速度大小为
12. “天工”实验小组利用图甲所示的装置来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。小车后面固定一条纸带，纸带穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端跨过光滑定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器可测量出小车受到的拉力大小。
（1）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足钩码的质量远小于小车的质量。
（2）某次实验获得纸带的一部分，如图乙所示，部分计时点的间距已标出。已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s。纸带上打出点时小车的速度大小为______，小车的加速度大小为______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）完成多组实验后，实验小组根据数据作出小车受到的拉力大小与加速度大小的图像，如图丙所示。该图线不过原点的原因是______。
【答案】（1）不需要 （2）1.6 1.8
（3）木板抬得过高导致平衡摩擦力过度（答案合理即可）
【解析】
【小问1解析】
在本实验中是把拉力传感器的示数当作小车所受到的合外力，所以不需要满足钩码的质量远小于小车的质量。
【小问2解析】
根据匀变速直线运动的推论，可知打下A点时小车的速度大小为
根据逐差法，可得小车的加速度大小为
【小问3解析】
由图丙可知，该图线不过原点的原因是木板抬得过高导致平衡摩擦力过度。
13. 某卫星在地球表面时受到地球的万有引力大小为，地球半径为，该卫星绕地球做圆周运动时，轨道离地球表面的高度为，周期为。
（1）求该卫星在运行轨道上受到的地球的万有引力大小；
（2）已知开普勒行星运动定律也适用于卫星绕地球的运动，某地球同步轨道卫星绕地球运行的轨道半径为，求该地球同步轨道卫星的周期。
【答案】（1） （2）或
【解析】
【小问1解析】
设地球的质量为，该卫星的质量为，引力常量为
该卫星在地球表面时有
该卫星在运行轨道上时有
解得
【小问2解析】
设该地球同步轨道卫星的周期为，根据开普勒第三定律有
解得（或）
14. 如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上，从斜面底端Q点的正上方P点处以大小、方向水平向右的初速度抛出小球（视为质点），小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角也为。取重力加速度大小，，，不计空气阻力。求：
（1）小球落在斜面上时的速度大小v；
（2）小球从被抛出至落到斜面的水平位移大小x；
（3）P、Q两点间的距离d。
【答案】（1）5m/s （2）1.2m （3）1.35m
【解析】
【小问1解析】
因为球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为，故小球落在斜面上时有
解得
【小问2解析】
小球落在斜面上时竖直方向上的分速度大小
小球做平抛运动，竖直方向上有
综合解得
水平方向上有
解得
【小问3解析】
小球下落的高度
解得
小球落在斜面上时到水平地面的高度
解得
P、Q两点间距离
解得
15. 悬挂在水平天花板上的轻质弹性绳（满足胡克定律）处于原长时下端正好在A点，弹性绳穿过薄板间的光滑小孔悬挂质量m=10kg的物块（可视为质点），物块静止在水平平台上的B点处，如图甲所示，A、B两点间的距离L=0.64m，此时物块对平台的压力太小F1=36N。当平台绕AB轴匀速转动，物块相对平台静止时，弹性绳与AB轴的夹角θ=37°，如图乙所示。已知物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8，且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，弹性绳处于弹性限度内。
（1）求弹性绳的劲度系数k；
（2）若图乙中物块恰好与平台间无摩擦力，求物块的角速度大小ω1；
（3）要保证图乙中物块与平台不发生相对滑动，求物块的角速度大小的取值范围。
【答案】（1）k=100N/m （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
对题图甲中的物块受力分析，有
由牛顿第三定律有
由胡克定律有
解得k=100N/m
【小问2解析】
若题图乙中物块恰好与平台间无摩擦力，对物块受力分析，竖直方向上有
水平方向上有
其中，
解得，
【小问3解析】
结合前面分析可知，物块与平台间的最大静摩擦力大小
物块以最小角速度相对于平台静止做圆周运动时，有
物块以最大角速度相对于平台静止做圆周运动时，有
解得，
因此物块的角速度大小的取值范围为。