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广东省珠海市2024-2025学年高一下学期期中教学质量监测物理试卷
一、单选题
1．中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出“助推—滑翔”弹道设想。这种弹道的特点是将两种导弹的轨迹融合在一起，使之既有设突防性能力，又兼具灵活性。如图所示，是分析导弹运行的轨迹示意图，其中导弹在各点的速度v和所受合外力F关系可能正确的是（　　）

A．目标点 B．中段变轨点 C．末端机动点 D．导弹最高点
2．已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是（　　）
A．①③ B．②③ C．③④ D．①④
3．某次军事演习中，在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹A、B，炮弹轨迹如图所示，已知炮口高度相同，忽略空气阻力，则（　　）
A．B的加速度比A的大
B．B的飞行时间比A的短
C．B在最高点的速度比A在最高点的小
D．B打到目标时的速度比A打到目标时的大
4．雨天在野外骑车时，自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”，如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（　　）
A．泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来
B．泥巴在图中的b位置时最容易被甩下来
C．泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来
D．泥巴在图中的d位置时最容易被甩下来
5．滑板运动是青少年喜爱的一项运动，一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行，若练习者的脚受到的摩擦力为Ff1，脚对滑板的摩擦力为Ff2，下列说法正确的是（　　）
A．Ff1做正功，Ff2做负功 B．Ff1做负功，Ff2做正功
C．Ff1、Ff2均做正功 D．因为是静摩擦力，Ff1、Ff2都不做功
6．城市中许多停车场出入口都设立了智能道闸，有车辆出入时能实现自动抬杆，其简化模型如图所示。初始时闸门OMN处于静止状态，当有车辆靠近时，点即绕点做匀速圆周运动，运动过程中始终保持在同一高度，段和段的杆长相同。匀速率抬杆的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．点的加速度不变 B．点在竖直方向做匀速运动
C．点的加速度不相等 D．点的速度大小相等
7．位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　）
A．年 B．年 C．年 D．年
二、多选题
8．科幻影片《流浪地球》中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程可设想成如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点P变轨进入圆形轨道II，在圆形轨道II上运行一段时间后在P点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（　　）
A．地球在P点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道II
B．若地球在I、II轨道上运行的周期分别为T1、T2，则T1C．地球在轨道I正常运行时（不含变轨时刻）经过P点的加速度比地球在轨道II正常运行（不含变轨时刻）时经过P点的加速度大
D．地球在轨道I上过O点的速率比地球在轨道I上过P点的速率大
9．一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是(　　)
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置 B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C．圆盘的半径为 D．圆盘转动的角速度为 (k＝1,2,3，…)
10．汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　）
A．汽车由b到c过程做匀加速直线运动
B．沉车从a到b持续的时间为5.0s
C．汽车额定功率为50kW
D．汽车能够获得的最大速度为
三、实验题
11．如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1，如图乙所示。
(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（ ）
A．卡文迪许利用扭秤测量引力常量
B．探究平抛运动的特点
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”）
(3)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 （填选项前的字母）
A．1:2 B．2:1 C．1:4 D．4:1
由此可以得出的实验结论： 。
12．小明学完平抛运动后，尝试利用平抛运动的知识测量家里的弹射器射出弹丸的速度。小明准备了白纸、米尺、复写纸、支架等材料。实验时，先将白纸和复写纸固定在墙上，并用支架将弹射器固定好，装置如图甲所示。接着压缩弹射器朝墙壁发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸，在白纸上留下落点位置。随后将弹射器沿垂直于墙面方向远离墙壁移动，每次移动的距离为0.2m。通过几次重复实验，挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。已知重力加速度。
（1）下列实验步骤必要的是 。
A．在安装时，必须确保弹射器水平放置
B．为了减小实验误差，应选用体积大密度小的弹丸
C．为了保证弹丸的初速度相同，每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸
（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板平滑衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明 .
（3）该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，由照片可知：照相机拍摄时每隔 s曝光一次；小球做平抛运动的初速度 m/s。
四、解答题
13．中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图，乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。
（1）求地球的质量M；
（2）求该卫星的轨道距离地面的高度h；
（3）请推导第一宇宙速度v1的表达式，并分析比较该卫星的运行速度v与第一宇宙速度v1的大小关系。
14．如图所示，长为3.5L的不可伸长的轻绳，穿过一长为的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为、的小球A和小物块B。开始时B先放在细管正下方的水平地面上，A在管子下端，绳处于拉直状态，手握细管，保持细管高度不变，水平轻轻摇动细管，保持细绳相对于管子不上下滑动的情况下，一段时间后，使A在水平面内做匀速圆周运动，B对地面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力。试求：
（1）A做匀速圆周运动时绳与竖直方向的夹角；
（2）摇动细管过程中手所做的功；
（3）水平轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，A做平抛运动的最大水平距离。
15．如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，重力加速度g取。
(1)求货物到达圆弧最低点时的速度大小v以及圆弧的半径R；
(2)若货物恰好落到收集箱底部距离左侧壁0.5m处的A点，求货物在传送带上运动的时间t；
(3)要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B【详解】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向，所受的合外力指向轨迹的凹侧，由图可知导弹在中段变轨点的速度v和所受合外力F关系正确。故选B。
2．C【详解】若船在静水中的速度方向垂直河岸，水流速自西向东，根据平行四边形定则，则合速度的方向应偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线。即①不可能；若船在静水中的速度方向斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与船在静水中的速度方向重合，即②不可能；由于，根据平行四边形定则知，合速度的方向应夹在船在静水中的速度方向和水流速度方向之间，故③④可能，故选C。
3．C【详解】A．炮弹在空中运动忽略空气阻力，即做斜上抛运动，只受重力，加速度相同都为重力加速度，故A错误；
B．斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动，水平方向为匀速直线运动，设上升的高度为，上升运动的时间为，下降的高度为，下降的时间为，根据竖直上抛运动的规律可知，
由图可知，B上升的高度和下降的高度都比A大，故B运动时间比A运动时间长，故B错误；
C．根据斜上抛运动的规律可知，在运动的最高点只有水平方向的速度，两炮弹从最高点开始做平抛运动，由图可知，A的水平位移更大，A运动的时间更短，故A水平方向的速度更大，即B在最高点的速度比A的小，故C正确；
D．两炮弹从最高点平抛，则打到目标时的速度为
B的水平速度小，但其竖直高度比A大，则打到目标时的速度两者无法比较大小，故D错误。故选C。
4．C【详解】图中a、b、c、d四点共轴转动，角速度相同，半径也相同，可得所需的向心力相同
在a位置时，附着力与重力的合力作为向心力，合力为
同理可得，在c位置时，合力为
在b、d位置，附着力作为向心力，对比可知，在c点所需得附着力F2最大，最容易做离心运动被甩下来。故选C。
5．B【详解】由题意可知练习者和滑板一起向右减速滑行，即加速度方向向左，由牛顿第二定律可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1方向向左，由牛顿第三定律可知，滑板受到脚的摩擦力Ff2方向向右，人和滑板一起向右运动，根据力与位移的方向关系以及功的概念可知，练习者的脚受到的摩擦力Ff1做负功，脚对滑板的摩擦力Ff2做正功，ACD错误，选项B正确。故选B。
6．D【详解】A．M绕O做匀速圆周运动，M点加速度大小不变，方向变化指向圆心，故A错误；
BCD．由于M、N始终保持在同一高度，则M、N相对静止，两点的运动情况完全相同，所以N在复制M的运动轨迹（即绕M的初始位置做匀速率圆周运动），所以N的加速度和M相等，速度也始终和M的速度相同，故BC错误，D正确。故选D。
7．A【详解】设地球与太阳距离为r，根据题述可知木星与太阳的距离为R=
设木星的公转周期为T年，根据开普勒定律，则有解得年
选项A正确；BCD错误；故选A。
8．BD【详解】A．地球沿轨道I运动到P点时需要向后喷气加速才能进入轨道II，故A错误；
B．由图示可知，地球在轨道I上运行时的半长轴小于在轨道II上运行时的轨道半径，由开普勒第三定律可知T1C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得
经过P点时r相等，加速度a相等，故C错误；
D．地球在轨道I上从O点运动到P点万有引力做负功，动能减小，则地球在轨道I上过O点的速率比地球在轨道I上过P点的速率大，故D正确。故选BD。
9．ABC【详解】A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点转到了最低点位置，故A正确；
B．飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此t＝故B正确；
C．飞镖击中A点时，A恰好在最下方，有2r＝gt2解得r＝故C正确；
D．飞镖击中A点，则A点转过的角度满足θ＝ωt＝π＋2kπ(k＝0、1、2．．．．．．)
故ω＝(k＝0、1、2．．．．．．)故D错误。故选ABC。
10．BC【详解】A．根据变式得
可知汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得
汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，故A错误；
BCD．根据图像的斜率可求得汽车的额定功率为
根据图像的函数式
可求得汽车速度得最大值为
汽车所受的阻力为
汽车从a到b所受的牵引力为解得
根据牛顿第二定律解得
汽车从a到b持续的时间为故BC正确，D错误。故选BC。
11．(1)C(2)一(3) C 在物体质量和圆周运动半径一定时，向心力大小于角速度的平方成正比
【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
A．卡文迪许利用扭秤测量引力常量，应用的是放大法，故A错误；
B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误；
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。故选C。
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
（3）[1]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等；传动皮带位于第二层，则两球做圆周运动的角速度之比为根据
可知当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为故选C。
[2]由此可以得出的实验结论：在物体质量和圆周运动半径一定时，向心力大小与角速度的二次方成正比。
12． AC； 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 ； 0.1 ；1.47
【详解】（1）[1]A．要保证每次钢珠都做平抛运动，则必须确保弹射器水平放置，故A正确；
B．为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸，故B正确；
C．为保证弹丸的初速度相同，每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸，故C正确。故选AC；
（2）[2]如图乙所示，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
（3）[3][4]由图丙可知，小球在竖直方向上有解得
即照相机拍摄时每隔0.1s曝光一次，小球在水平方向有
代入数据得
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设一物体的质量为m1，在地球表面附近万有引定律等于重力
解得地球质量
（2）设卫星质量为m2，根据牛顿第二定律解得
（3）根据牛顿第二定律得
第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即r=R时
该卫星的轨道半径因此其速度。
14．（1）37°；（2）；（3）
【详解】（1）B处于平衡状态，则有
对A受力分析，竖直方向受力平衡，则有
可得解得
（2）对A，水平方向，根据牛顿第二定律有动能为联立解得
根据动能定理有解得
（3）设A做圆锥摆运动的细绳长为r，因为绳子拉力恒为，故拉住A的绳与竖直线的夹角恒为，根据牛顿第二定律有解得
绳断开后，A做平抛运动，则有；联立解得
故当时，水平位移最大
15．(1)，(2)0.95s(3)
【详解】（1）货物在圆弧最低点时圆弧对货物的弹力和货物重力的合力提供向心力，有
传送带静止时，货物在传送带上做匀减速运动，有由牛顿第二定律得
联立解得，
（2）设货物从传送带右端抛出至运动到收集箱底部所用时间为，有解得
货物落入收集箱底部点，有解得
则传送带的速度为，货物在传送带上先匀减速运动后匀速运动，设匀减速运动的时间为，有，联立解得
（3）货物恰好经过收集箱左侧壁顶端时，扡出速度最小，设为，则有，
解得，传送带的最小速度为
货物恰好经过收集箱右侧壁顶端时，抛出速度为，有解得
设货物在传送带上从匀加速到离开传送带时的速度为，有解得
，故货物在传送带上先加速后匀速，传送带的最大速度为
故传送带的速度满足（或）时，货物都能落入收集箱内。
答案第1页，共2页

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