2024-2025学年广东广州八十九中高一下学期期中物理试题含答案

高中2024学年第二学期期中考试高一年级物理试卷注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。2、答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律2.“嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（）A. B. C. D.3.已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，将地球视为质量均匀分布的球体，忽略地球自转的影响，则地球质量等于（）A. B. C. D.4.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，、为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（）A.点的加速度不变 B.点的线速度不变C.点在水平方向做匀速运动 D.点的运动轨迹是圆5.质量为的小孩坐在秋千上，小孩离系绳子的横梁为。若秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是，忽略板的质量，则每一根绳上的拉力是（）A. B. C. D.6.2023年8月，全国和美乡村篮球大赛（村BA）引燃了整个夏日的激情。运动员在某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球与水平面成准确落入篮筐内。若将篮球视为质点，其运动轨迹可简化如图乙所示，A是篮球的投出点，P是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知AC间的水平距离为5m，重力加速度g取10m/s2，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（）A.篮球从A运动至C过程中处于超重状态B.篮球落入篮筐时的速度大小为5m/sC.篮球从投出到进入篮筐的时间为1sD.篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为1m7.修建高层建筑经常会用到塔式起重机，某塔式起重机某次提升质量为100的建材（可视为质点），使得建材正在沿竖直方向以1的速度向上做匀速直线运动，同时又使建材在水平方向上做匀加速运动，其水平方向的速度―时间（）关系图像如图甲所示（水平向右为正方向），下列说法正确的是（）A.0~2s内建材的加速度大小为1.5 B.1s末建材受到的合力大小为75NC.1s末建材的速度大小为1.75 D.建材的运动轨迹是图乙中的抛物线P8.某人在竖直方向上高度不同、两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的点，运动轨迹如图，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.在点抛出的小石块飞行过程中加速度更大B.在点抛出小石块时初速度更大C.在点抛出小石块飞行的时间更长D.在点抛出小石块着地时竖直方向的分速度更大二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖、由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.两支飞镖飞行的时间 B.两支飞镖插到墙上的速度C.两支飞镖投出的初速度 D.两支飞镖全过程的速度变化量10.如图所示，为保证安全，铁路拐弯处内、外轨有一定的高度差，以轨道平面倾角，当质量为的火车以设计的速率在水平面内转弯时，内、外轨对车轮均无侧向压力，测得此时轨道对车轮的支持力大小为。当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧向压力，已知重力加速度，下列说法正确的是（）A.若，侧向压力方向由外轨指向内轨B.若，轨道对车轮的支持力大于C.在春运期间乘客较多，导致火车总质量大于，为保证安全，此时的行驶速率应该小于D.该弯道的半径11.杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为，水的质量，杯子的质量，绳子质量不计，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为B.当杯子运动到最高点时速度大小为时，水对杯子的弹力大小为，方向竖直向下C.杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向D.杯子在最低点时处于受力平衡状态三、非选择题：共56分，考生根据要求作答。12.图（a）是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。（2）图（b）是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s（重力加速度g取）（结果保留三位有效数字）。（3）实验中，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面还列出了一些操作要求，你认为正确的是______。A.应采用塑料小球B.小球在做平抛运动的过程中，不可以与记录面板上的白纸（或方格纸）相接触C.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将打下的印记点连成折线13.某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。（1）某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速______；（2）认为绳的张力充当向心力，如果______（用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。（3）该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______（填“偏大”或“偏小”），主要原因是____________。14.（1）某个走时准确的时钟，分针与时针的运动看作匀速圆周运动。分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是3∶2，分针与时针针尖的线速度大小之比是______。（2）皮带传动是常见的传动方式之一，可以建构如图所示的物理模型来分析其传动原理。该模型中A、B两轮同轴转动，A、B、C三轮半径大小的关系是rA=rC=2rB。若皮带不打滑。则三个轮边缘上的点向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=______。（3）如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）。滑块的线速度大小为______m/s。滑块受到静摩擦力的大小为______N，方向______（选填“沿半径向内”或“沿半径向外”）。（4）甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲的质量不变，乙的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为______。15.当灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资。如图所示，一架无人机正准备向受灾人员空投急救用品。急救用品的底面离水面高度h=19.6m。无人机以v=10m/s的速度水平匀速飞行。若空气阻力忽略不计，重力加速度g=9.8。（1）为了使投下的急救用品落在指定地点，无人机应该在离指定地点水平距离多远的地方进行投放？（2）投放的急救用品落到水面上时，速度的大小是多少？16.载人登月计划是我国的“探月工程”计划中实质性的目标。假设宇航员登上月球后，以初速度水平抛出一个小球，测得小球经时间垂直落到倾角为的斜坡上。已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的密度。17.如图，两个半径均为的四分之一圆弧管道BC（管道内径很小）及轨道CD对接后竖直固定在水平面AEF的上方，其圆心分别为、，管道BC下端B与水平面相切。在轨道BCD的右侧竖直固定一半径为2R的四分之一圆弧轨道EFG，其圆心恰好在D点，下端E与水平面相切，、、在同一竖直线上，在水平面上与管道BC下端B左侧距离为处有一质量为、可视为质点的物块，以初速度沿水平面向右运动，从B处进入管道BC，恰好能从轨道CD的最高点D飞出，并打在轨道EFG上。已知物块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。求：（1）物块通过D点时的速度大小；（2）物块刚进入管道BC的下端B时对管道BC的压力；（3）物块从轨道CD的D点飞出后打在轨道EFG上时下落的高度。

2024学年第二学期期中考试高一年级物理试卷注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。2、答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律【答案】D【解析】【详解】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律。故选D。2.“嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由探月卫星合力方向指向轨迹凹侧，从M点向N点飞行，速度逐渐减小，说明合力方向与速度方向的夹角为钝角，综合判断可知，C正确。故选C。3.已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，将地球视为质量均匀分布的球体，忽略地球自转的影响，则地球质量等于（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】地球表面重力与万有引力相等有可得地球质量为故选A。4.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，、为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（）A.点的加速度不变 B.点的线速度不变C.点在水平方向做匀速运动 D.点的运动轨迹是圆【答案】D【解析】详解】A．P点绕O点做匀速圆周运动，则加速度方向指向O点，方向不断变化，故A错误；B．P点绕O点匀速转动，可知P点的线速度大小不变，方向时刻改变，故B错误；D．因P点做圆周运动，Q点相对P点静止，可知Q点的运动轨迹是圆，故D正确；C．因P点做匀速圆周运动，杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，P点的水平速度增加，则Q点的水平速度也是增加，则Q点在水平方向不是匀速运动，故C错误。故选D。5.质量为的小孩坐在秋千上，小孩离系绳子的横梁为。若秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是，忽略板的质量，则每一根绳上的拉力是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设每一根绳上的拉力为T，不计秋千板的质量，根据牛顿第二定律解得故B正确，ACD错误。故选B。6.2023年8月，全国和美乡村篮球大赛（村BA）引燃了整个夏日的激情。运动员在某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球与水平面成准确落入篮筐内。若将篮球视为质点，其运动轨迹可简化如图乙所示，A是篮球的投出点，P是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知AC间的水平距离为5m，重力加速度g取10m/s2，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（）A.篮球从A运动至C的过程中处于超重状态B.篮球落入篮筐时的速度大小为5m/sC.篮球从投出到进入篮筐的时间为1sD.篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为1m【答案】C【解析】【详解】A．篮球从A运动至C的过程中，加速度为向下的g，处于失重状态，选项A错误；BC．篮球抛出后水平方向竖直方向解得落入篮筐时的速度大小为t=1s选项B错误，C正确；D．篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为选项D错误。故选C。7.修建高层建筑经常会用到塔式起重机，某塔式起重机某次提升质量为100的建材（可视为质点），使得建材正在沿竖直方向以1的速度向上做匀速直线运动，同时又使建材在水平方向上做匀加速运动，其水平方向的速度―时间（）关系图像如图甲所示（水平向右为正方向），下列说法正确的是（）A.0~2s内建材的加速度大小为1.5 B.1s末建材受到的合力大小为75NC.1s末建材的速度大小为1.75 D.建材的运动轨迹是图乙中的抛物线P【答案】B【解析】【详解】AB．由题知，建材在竖直方向做匀速直线运动，；由图甲，0~2s内建材的加速度大小由牛顿第二定律可知1s末建材受到的合力大小故A错误，B正确；C．1s末建材的水平分速度大小为竖直分速度大小为，此时合速度大小为故C错误；D．由于建材在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，因此建材的运动轨迹向右弯曲，图乙中的抛物线Q符合；不可能是题图乙中的抛物线P，故D错误。故选B。8.某人在竖直方向上高度不同的、两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的点，运动轨迹如图，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.在点抛出的小石块飞行过程中加速度更大B.在点抛出小石块时的初速度更大C.在点抛出的小石块飞行的时间更长D.在点抛出小石块着地时竖直方向的分速度更大【答案】D【解析】【详解】A．两个小石块抛出后均做平抛运动，加速度均为重力加速度，故A错误；C．竖直方向，根据可得可知在M点抛出的小石块飞行时间更短，故C错误；B．由图可知，N点抛出的小石块水平位移更小，根据又因为，N点抛出的小石块飞行时间长，所以，N点抛出的小石块初速度小，故B错误；D．竖直方向的速度则在N点抛出的小石块着地时竖直方向速度较大，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖、由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.两支飞镖飞行的时间 B.两支飞镖插到墙上的速度C.两支飞镖投出的初速度 D.两支飞镖全过程的速度变化量【答案】AC【解析】【详解】A．根据，解得由题图可知飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度，则两支飞镖飞行的时间故A正确；D．根据，由于，则两支飞镖全过程的速度变化量，故D错误；C．两飞镖的水平位移相等，根据，由于，则两支飞镖投出的初速度，故C正确；B．根据，飞镖插到墙上时，飞镖a的水平分速度较大，但竖直分速度较小，所以无法比较两支飞镖插到墙上的速度大小关系，故B错误。故选AC。10.如图所示，为保证安全，铁路拐弯处内、外轨有一定高度差，以轨道平面倾角，当质量为的火车以设计的速率在水平面内转弯时，内、外轨对车轮均无侧向压力，测得此时轨道对车轮的支持力大小为。当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧向压力，已知重力加速度，下列说法正确的是（）A.若，侧向压力方向由外轨指向内轨B.若，轨道对车轮的支持力大于C.在春运期间乘客较多，导致火车总质量大于，为保证安全，此时的行驶速率应该小于D.该弯道的半径【答案】ABD【解析】【详解】AB．若，重力和支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，火车有做离心运动的趋势，则此时外轨对车轮轮缘施加压力，即侧向压力F方向由外轨指向内轨，此时轨道对车轮的支持力大于，故AB正确；CD．火车以规定的速度转弯时，满足可知v0与火车的质量无关，该弯道的半径为故C错误，D正确。故选ABD。11.杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为，水的质量，杯子的质量，绳子质量不计，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为B.当杯子运动到最高点时速度大小为时，水对杯子的弹力大小为，方向竖直向下C.杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向D.杯子在最低点时处于受力平衡状态【答案】AC【解析】【详解】A．杯子运动到最高点时，水刚好不落下，对水则有所以杯子在最高点时的速度为故A正确；B．当杯子到最高点速度为6m/s时，对水根据牛顿第二定律有解得即杯子对水的弹力为16N，方向竖直向下，根据牛顿第三定律可得水对杯子的弹力大小为16N，方向竖直向上，故B错误；C．杯子在运动过程中做的是变速圆周运动，沿圆周下降过程速度增加是因为其受到的合力沿切线方向的分力与速度同向，故C正确；D．杯子在最低点时加速度方向竖直向上，此时杯子处于超重状态，故D错误。故选AC。三、非选择题：共56分，考生根据要求作答。12.图（a）是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。（2）图（b）是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s（重力加速度g取）（结果保留三位有效数字）。（3）实验中，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面还列出了一些操作要求，你认为正确的是______。A.应采用塑料小球B.小球在做平抛运动的过程中，不可以与记录面板上的白纸（或方格纸）相接触C.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将打下的印记点连成折线【答案】（1）①.水平②.初速度大小一定（2）1.60（3）B【解析】【小问1详解】[1]为了确保小球飞出斜槽后做平抛运动，实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平；[2]为了使小球飞出斜槽末端的初速度大小一定，实验中每次让小球从同一位置由静止释放。【小问2详解】根据图b可知，由平抛运动在竖直方向做自由落体运动则可得水平方向由匀速直线运动有解得小球做平抛运动的初速度为【小问3详解】A．为了减小空气阻力的影响，实验中应选择密度大的小钢球，可知，不能够选择塑料小球，故A错误；B．小球在做平抛运动的过程中，为了能够准确描绘出平抛运动的轨迹，小球不可以与记录面板上的白纸（或方格纸）相接触，故B正确；C．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线将印记点连接起来，不能够用直尺将打下的印记点连成折线，故C错误。故选B。13.某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。（1）某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速______；（2）认为绳的张力充当向心力，如果______（用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。（3）该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______（填“偏大”或“偏小”），主要原因是____________。【答案】（1）（2）（3）①.偏小②.滑块与水平杆间有摩擦力【解析】【小问1详解】挡光片宽度为d，挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速【小问2详解】绳的张力充当向心力，由向心力公式，如果则向心力的表达式得到验证。【小问3详解】[1]滑块做圆周运动时，滑块受到水平杆的摩擦力，设滑块受水平杆的摩擦力大小是，方向沿水平杆指向圆心，对滑块由牛顿第二定律可得解得可知拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比偏小。[2]偏小的主要原因是由于滑块与水平杆间有摩擦力，因此会产生实验误差。14.（1）某个走时准确的时钟，分针与时针的运动看作匀速圆周运动。分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是3∶2，分针与时针针尖的线速度大小之比是______。（2）皮带传动是常见的传动方式之一，可以建构如图所示的物理模型来分析其传动原理。该模型中A、B两轮同轴转动，A、B、C三轮半径大小的关系是rA=rC=2rB。若皮带不打滑。则三个轮边缘上的点向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=______。（3）如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）。滑块的线速度大小为______m/s。滑块受到静摩擦力的大小为______N，方向______（选填“沿半径向内”或“沿半径向外”）。（4）甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲的质量不变，乙的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为______。【答案】（1）18∶1（2）4∶2∶1（3）①0.4②.4③.沿半径向内（4）8F【解析】【小问1详解】在一个小时的时间内，分针每转过的角度为360度，而时针转过的角度为30度，所以角速度之比ω1∶ω2=360°∶30°=12∶1由v=ωr可得，线速度之比v1∶v2=（3×12）∶（2×1）=18∶1小问2详解】因为B、C两轮由皮带相连，所以B、C的线速度相等，即vB=vC由v=ωr可得ωB∶ωC=RC∶RB=2∶1又A、B是同轴转动，其角度相等，即ωA=ωB由v=ωr可得vA∶vB=RA∶RB=2∶1所以vA∶vB∶vC=2∶1∶1，ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1再根据a=ωv可得aA∶aB∶aC=4∶2∶1【小问3详解】[1]由题可知，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动，故可知滑块与水平圆盘的角速度相等，根据角速度、线速度和转动半径的公式v=ωr可求滑块运动的线速度大小[2][3]滑块匀速圆周运动的向心力由滑块受到的静摩擦力提供，根据向心力公式有故可得滑块受到的静摩擦力为方向沿半径向内指向圆心。【小问4详解】根据万有引