2024-2025学年广东广州某中学高一年级下册期中物理试题及答案

2024-2025学年度下学期高一物理期中考试卷（物理班）

第I卷（选择题）

一、单选题（共8题，每题3分。）

1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（）

A.曲线运动的速度大小一定变化

B.曲线运动的加速度一定变化

C.曲线运动的速度方向一定变化

D.做曲线运动的物体所受的外力一定变化

2.投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。如图所示，游戏者先后从同一高度的力、4两

点乂速率盯、0水平投出两支相同的箭，两支箭都落入壶中，且落到壶中时的速度方向与水平方向的夹角

分别为45。、30。，/点离壶口较近。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的

是（）

A.H:岭=1:

B.匕：匕=1：2

C.从8点投出的箭在空中运动的时间更长

D.从力、8两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为1：3

3.如图，竖直面内两个完全相同的;光滑“凹形”圆弧轨道和“凸形”圆弧轨道平滑对接，P、。是等高的两

端，让一可视为质点的小球以沿切线的初速度从P端进入轨道，则（）

A.小球在轨道最低点的机械能最大

B.小球在轨道最低点对轨道的压力最大

C.改变初速度大小，小球可能中途脱离“凹形”轨道

D.无论怎样改变初速度大小，小球都不能通过。点

4.如图所示，a、b两物块质量分别为小2用，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两恻，不计滑

轮质量和一切摩擦,，开始时，。、A两物块距离地面高度相同，用手托住物块〃，然后由静止释放，直至。、6

物块间高度差为人。在此过程中，下列说法正确的是（）

a□bCJ

A.物块。的机械能守恒

B.物块人的机械能减小了〃吆万

C.物块6机械能的变化量等于细绳拉力对它所做的功

D.物块。重力势能的增加量小于其动能增加量

5.2025年2月3口《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两

万辆。/=0时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，f=8s时功率达到360kW之

后功率保持不变，其VT图像如图所示。设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（）

A.汽车受到的阻力大小为15000N

B.匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为8.64x10”

C.汽车的质量为2000kg

D.汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m

6.如图，倾角为30。的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和小物块B,

跨过固定于斜面体顶端的定滑轮。（不计滑轮的摩擦），A的质量为〃,7B的质量为4〃?。开始时，用手托

住A,使04段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），。8绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静

止释放，在其下摆过程中B始终保持静止。则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（）

B.物块B受到的摩擦力大小可能始终不变

C.小球所受重力的功率一直漕大

D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右

7.A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，如图甲所示。两卫星之间的距离Ar随

时间周期性变化，如图乙所示。仅考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（）

A.A、B的轨道半径之比为1:2

B.A、B的线速度之比为1:2

C.A的运动周期大于B的运动周期

D.A、B的向心速度之比为2:1

8.海底世界里的“海豹顶球”表演深受小朋友们的喜欢。在某次表演中，球被海豹以一定的初速度顶起后沿

竖直方向向上运动，到达最高点后又落回原处被海豹接住，球上升和卜落过程中的动能线与位移x的关系

如组所示。假设整个过程中球所受的空气阻力大小不变，则球所受重力和阻力大小分别为（）

a+b

a+b

二、多选题（共4顾，每题6分，选得3分，错选不得分。）

9.如图所示，电动小船从力码头出发渡河，船自身相对于静水的速度%不变。已知河宽为4,河水流速也

不变，且%>%,下列判断正确的是（）

上游下游

A

A.若船头垂直河岸方向渡河，则渡河时间最短

B.若船头垂直河岸方向渡河，渡河位移也是最短

C.若船头与上游河岸夹角合适，则船有可能到达正对岸的B点

D.无论船头指向何方，渡河的最短位移都不可能为河宽d

10.如图所示，绕过定滑轮A、B的轻质细线一端吊着物块甲，另一端连接可视为质点的物块乙，物块乙

放在光滑水平面上，此时细线处于伸直状态。现将物块甲由静仁释放，在物块乙沿水平面运动到定滑轮A

正卜方的过程中（不计滑轮的大小、质量和摩擦，物块乙运动到滑轮A正下方时，物块甲还未落地），下

列说法正确的是（）

A.物块甲和物块乙的速率始终相等

B.物块乙沿细线方向的分速度大小与物块甲的速度大小始终相等

C.物块甲先超重后失重

D.物块甲先失重后超重

11.我国在深空探测方面将继续实施月球探测工程，为完成月球极区高精度着陆和阴影坑飞跃探测，将发

射嫦娥七号探测器，已知嫦娥七号进入的环月轨道周期为八轨道高度为人已知引力常量为G,忽略月

球自转，结合下列哪组数据能够求出月球的质量（）

A.嫦娥七号受到月球对它的引力大小F

B.嫦娥七号运行的角速度口

C.嫦娥七号运行的线速度

D.月球表面的重力加速度g

12.如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。半径为R的铁质圆轨道用支架固

定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的质量为m（视为质点），陀螺磁芯对轨道的

吸引力始终沿软道的半径方向（指向圆心或背离圆心），大小恒为5〃?g。不计摩擦和空气阻力，重力加速

度为g。下列说法正确的是（）

A.陀螺沿轨道可能做匀速圆周运动

B.陀螺在轨道外侧运动，由4到8的过程中，较道对其的支持力逐渐变小

C.陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，此时的最大速度为2版

D.陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为垂m，其对孰道的压力大小为

第n卷（非选择题）

三、实验题（2题，共13分）

13.（7分）某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。

端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度，使。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、

D匕切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道M、N的卜.端滑出。实验选用的弧形机道M、N.

（填"需要''或"不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球P、Q相碰，保持仅改变弧形轨道

M在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象：这说明。

（2）用图乙装置做实验时，（填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。

（3）利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中小方格的边长均为5cm,取重力加速

度大小g=10m/s?,则小铁球从A点运动到。点的时间为s，小铁球经过8点时的速度大小为

m/so

14.（6分）在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小

恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆徘摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力

的表达式的实验，如图甲所示，纽绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端

系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心。刚好位于固

定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个工径为〃的匀速圆周运动，小钢球的质量为

m,重力加速度为g。

（1）测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间/,由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为尸石

（2）利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之

间的高度差为h,那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为//:

（3）改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式

四、解答题（3题，共39分）

15.如图所示，力〃是倾角。为45）的直轨道，C。是半径R=04〃的圆弧轨道，它们通过一段曲面8C平滑

相接，整个软道处于竖直平面内且处处光滑。一个质量〃?=lkg的物体（可以看作质点）从高力的地方由

静止释放,结果它从圆弧最高点D点飞出，垂直斜面击中P点。已知〃点与圆弧的圆心O等高。g取10〃乂£

（I）物体击中P点前瞬间的速度：

（2）在C点轨道对物体的压力大小：

（3）物体静止释放时的高度，。

16.如图，固定在竖直平面内的倾斜轨道48,与水平固定光滑轨道〃。相连，竖直墙壁CO高，=0.2m,

在地面上紧靠墙壁固定一个和。等高，底边长L=0.3m的固定斜面。一质量"?=O.lkg可视为质点的小物

块在轨道48上从距离8点£2=4m处由静止释放，从C点水平抛出。已知小物块与48段轨道间的动摩擦

因数4=0.5,通过8点时无能量损失；48段与水平面的夹角为37。空气阻力不计，取g=10m/s2,sin370=0.6,

cos37°=0.8o求：

（1）小物块运动到4点时的速度大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间.

17.如图所示，水平转台上4点放有一个小物体，转台中心。有一个立杆，长度为A的细线一端系住小物

体，小物体可看作质点，另一端系在立杆上的8点，细线48与立杆成37。角，转台不旋转时细线上没有

拉力。小物体与转台之间的动摩擦因数为0.3,重力加速度为g.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

sin370=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动的角速度;

(2俄台对小物体支持力刚好为零时，小物体转动的角速度;

(3)当小物体转动的角速度为梓时烧断细线，小物体落在转台上的C点，求。、C之间的距离。

参考答案

1.C

【解析】A.曲线运动的速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故A不符合题意；

B.曲线运动的加速度不一定变化，如平抛运动，故B不符合题意：

C.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，即速度方向时刻改变，故C符合题意；

D.做曲线运动的物体所受的外力不一定变化，如平抛运动，故D不符合题意。

故选C。

2.A

【解析】ABC.由于力、4两点处于同一高度，因此两支箭在空中运动的时间相等，两支箭都落入壶中时

VV

竖直方向上的分速度大小相等，有tan45o=上，tan30o=上

VlV2

解得%：匕=1：百

故A符合题意，BC不符合题意;

D.从力、“两点投出的箭落入壶中时的速度大小分别满足父=焉、匕'=焉

因此从小8两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为1：拉，故D不符合题意。

故选A0

3.B

【解析】A.小球在光滑圆弧轨道上运动，只有重力做功，机械能守恒，故A不符合题意；

B.小球在轨道最低点有

Fti-mg=m—

r

根据机械能守恒

1,

Er=-mv~2+mgn

则小球在轨道最低点速度最大，则球在轨道最低点轨道对球的支持力最大，根据牛顿第二定律球对轨道的

压力最大，故B符合题意；

C.设小球与竖直方向的夹角为6,在“凹形”轨道运动，根据牛顿第二定律有

v2

r-mgcos3n=m——

Nr

球的重力与轨道对球的支持力的合力提供向心力，初速度足够大时，小球不可能飞离“凹形”轨道，故C不

符合题意；

D.在“凸形”轨道运动，根据牛顿第二定律有

〃?gcose-&=m匕

存在初速度取一定值时，球的重力与轨道对球的支持力的合力提供向心力，小球能通过“凸形”凯道最高点,

小球能通过。点，故D不符合题意。

故选B。

4.C

【解析】A.物块。上升的过程中，动能增加，重力势能也增加，因此物块〃的机械能增加，故A不符合

题意；

B.如/＞物块间高度差为人说明。上升了《，力下降了《，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，

22

则有

chh1

2mg--mg-=-

所乂物块b机械能减少了

223

故B不符合题意；

C.根据功能原理可知物块人机械能的改变量等于细绳拉力对它所做的功，故C符合题意；D.物块。重

力势能的增加量为mgg,动能增加量为

—1mv->=­1mgn.

26

可知物块。的重力势能增加量大于其动能增加量，故D不符合题意。

故选C。

5.C

【解析】A.当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有/=£=36°；1"N=9000N

故A不符合题意；

C.由图可知，汽车在0~8s做匀加速直线运动，加速度大小为〃=3m/s2

P

，=8s时，牵引力大小为耳=—=15000N

由牛顿第二定律有£-/=”?〃

15000—9000

解得m=kg=2000kg

3

故C符合题意;

B.由丫―图像与时间轴围成的面积表示位移可得，0~8s内汽车的位移大小为西=gx8x24m=96m

则在0~瓯内牵引力做的功为^=^=1.44X106J

故B不符合题意;

6

D.8~28s内牵引力做的功为W2=PM=7.2xlOJ

WV

由动能定理有匕-fX2=7m-：〃叫2

2乙

解得汽车在做变加速运动过程中的位移大小乙*686m

故D不符合题意。

故选C。

6.D

【解析】AB.下摆到竖直位置之前，机械能守恒，有

12,

~mv~=mgL

在最低点，根据牛顿第二定律有

匚，加

F-mg=—

解得

F=3mg

对B受力分析，未释放A时，由平衡条件得B所受的静摩擦力

F「=4mgs加30°=2mg

方向沿斜面向上，在A到达最低点的瞬间，有

F；=F-4mgsin300=mg

方向沿斜面向下，物块B受到的摩擦力先减小后增大，故A,B不符合题意；

C.小球在最高点速度为0,重力功率为0,运动过程中竖直方向的分速度不为0,重力功率不为0,在最

低点竖直方向的分速度为0,重力功率为0,因此小球所受重力的功率先增大后减小。故C错；

D.将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，在绳子到达竖直位置之前，把斜面与物块B看做

整体，绳子始终有拉力，此拉力水平向左有个分力，而整体保持静止，水平方向受力平衡，因此，地面对

斜面体的摩擦力方向一直水平向右，故D符合题意。

故选D。

7.A

【解析】A.由题意及题图可知

解得

。\=2厂

9=4尸

所以，；\：%=卜2,故A项符合题意；

B.对于卫星其受到的万有引力提供圆周运动的向心力，有

厂Mmv2

G——=m——

rr

解得

结合之前的分析，整理有

故B项不符合题意；

c.灼于卫星其受到的万力.引力提供圆周运动的向心力，有

^Mm4兀2

G-=myrr

解得

VGM

有上述结果分析可知，卫星运行的轨道越大，其运行的周期越大，由于A卫星的轨道半径小于B卫星的轨

道半径，所以A的运动周期小于B的运动周期，故C项不符合题意；

D.对于卫星其受到的万有引力提供圆周运动的向心力，有

「Mm

G——=ma

厂

解得

GM

结合之前的分析有，整理有

/：%=4:1

故D项不符合题意。

故选Ao

8.B

【解析】令球所受空气阻力大小为/，根据图像可知，球上升的初动能耳。二。

球上升的最大位移々=c

球上升过程中，根据动能定理有一(〃X+/)》=耳一线。

解得跳=-("7g+/)x+4)

球在下落过程中，根据动能定理芍(〃唁-/)(/-丹=纭-0

解得纭二一(〃噜一/)》+(〃琢一/)%

则球上升和下降过程中，图像斜率的绝对值分别为尢=q=〃?g+/,k,=，g-f

cc

联立解得，咕=宇，/=?

2c2c

故选B。

9.AC

【解析】A.若船头垂直河岸方向渡河，则船速沿垂直河岸方向的分速度最大，此时渡河时间最短，故A

符合题意；

B.若船头垂直河岸方向渡河，则船沿河岸方向有位移，此时渡河位移不是最短，故B不符合题意；

CD.船速大于河水流速，若船头与.上游河岸夹角合适，使得船速和河水速度的合速度方向垂直河岸方向,

则船能到达正对岸的4点:，此时渡河的最短位移为〃，故C符合题意，D不符合题意。

故选AC0

10.BD

【解析】AB.物块乙沿细线方向的分速度大小与物块中的速度大小始终相等，故A不符合题意；B符合

题意；

CD.当物块乙运动到滑轮A的正下方时，物块甲的速度为零，因此物块甲向下先加速后减速到速度为零,

先失重后超重，故C不符合题意；D符合题意。

故选BDo

11.CD

【解析】A.设月球质量为M,月球半径为R.嫦娥七号运行的轨道半径为r,根据万有引力公式有F=丝”

嫦娥七号质量〃h轨道半径，,未知，则无法求出M,故A不符合题意:

B.根据万有引力提供向心力有G等二〃皿）

由于轨道半径，•未知，则无法求出故B不符合题意;

,Mmv'

C.根据G=〃­v=—

rr1

Tv3

解得M

271G

故C符合题意;

D.在月球表面万有引力等于重力，则有〃?g=G等

K

根据万有引力提供向心力有G^=〃（半

其中r=??+/?

三式联立得4乃

—

GT2

可解得M,故D符合题意。

故选CDo

12.BC

【解析】A.陀螺沿轨道运动过程，轨道弹力和轨道的吸引力总是沿着径向方向，陀螺的重力总是竖直向

下，由于重力存在沿切向方向的分力，所以陀螺在切向方向的合力不可能一直为0,陀螺沿轨道不可能做

匀速圆周运动，故A不符合题意：

B.陀螺在轨道外侧运动，由力运动到与圆心等高点处过程，设陀螺与圆心连线与竖宜方向的夹角为0,

根据牛顿第二定律可得％+mgcosG-N=in—

由于逐渐增大，v逐渐增大，则轨道对其的支持力逐渐变小；由与圆心等高点处运动到5过程，根据牛

顿第二定律可得Ftfi-mgcos8-N=m三

由于。逐渐减小，v逐渐增大，则轨道对其的支持力继续逐渐变小；故B符合题意;

v2

C.设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得q-〃?g-N=/〃

~R

当N=0时，可得此时的最大速度为％==J（5/g;町）R=2菽

故C符合题意；

D.陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为胸，根据牛顿第二定律可得M+mg-7二小日

R

解得N'=9mg

根据牛顿第三定律可知，其对轨道的压力大小为9〃*,故D不符合题意。

故选BCo

13.（1）不需要平抛运动在水平力向上的分运动是匀速直线运动（2）需要（3）0.2

2.5

【解析】（1）实验时只需要确保小铁球P、Q从轨道M、N下端滑出时的速度相同，不需要确保轨道表面

光滑。

小铁球Q在光滑水平面上做匀速直线运动，小铁球P在空中做平抛运动，两球相碰，说明平施运动在水平

方句上的分运动是匀速直线运动,

（2）实验时需要确保每次都从同•位置由静止释放小铁球，才能使小铁球从斜槽末端以相同大小的初速

度水平抛出。

（3）由平抛运动的特点可知，小铁球从A点到8点的时间与从8点到。点的时间相等，因此有

Ay=2£=gT2

解得T=0.1s

小铁球从A点运动到。点的时间i=27=0.2s

小铁球经过8点时水平方向上的分速度大小匕=竽=L5m/s

QT

竖直方向上的分速度大小％=与=2m/s

因比小球经过B点时的速度大小v=亚+1,；=2.5m/s

4/

14.

hg

【分析•】本题考查根据圆周运动性质设计实验和计算向心力。

【解析】小球周期丁=」，所需向心力

n

厂4乃,2r

F^tn-=tn—f—

对小球受力分析，记绳与竖直方向夹角为。

「cos6=mg,TsinO=ma

其中tan6=；

Fmgtan0=mg

h

物体做圆周运动时

F彳F供

44r

机丁=叫%

V4/.

—=------八

〃g

图像斜率表达式为4不口~。

g

15.(1)4m/s(2)70N(3)1.2m

【解析】(1)物体从。点运动到。点做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则竖直方向有

2

2gR=vy

解得

vy=，2gR-2V2m/s

根据几何关系得：物体击中P点的速度

V,

vP=——--=4m/s

Pcos45°

(2)从C到P的过程，根据机械能守恒定律得

1,1

〃ignR=-rnv~~—m\^2

解得

v=2\[6m/s

由

F^-mg=m-

解得

入=70N

（3）物体从4到〃的过程中，根据机械能守恒定律得