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广东省大湾区2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．2024年珠海航展上，“八一”飞行表演队带来了精彩的空中表演。如图所示为飞机做曲线运动的精彩画面。关于图中的飞机，下列说法正确的是（　　）
A．速度时刻改变 B．所受合外力始终沿轨迹切线方向
C．一定做匀变速曲线运动 D．所受合外力方向一定始终与速度方向垂直
2．如图所示，水平旋转餐桌与桌面上的花瓶（可视为质点）一起匀速转动，两者间没有相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．花瓶受到重力、支持力、静摩擦力和向心力
B．花瓶所受静摩擦力方向与速度方向相反
C．花瓶受到了背向圆心的力
D．保持餐桌的角速度不变，将花瓶放在更靠近圆心的位置，两者仍可保持相对静止
3．小明用左手推动直尺沿黑板竖直向上做初速度为零的匀加速运动，直尺保持水平，同时用右手沿直尺向右匀速移动笔尖。下列关于笔尖的运动轨迹可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．摄制组拍摄武打片时，要求演员从地面飞到屋顶。如图所示，在房顶离地处架设滑轮（人和车均视为质点，且滑轮直径远小于H），若轨道车从A处以的速度匀速运动到B处，绳BO与水平方向的夹角为53°。由于绕在滑轮上细钢丝的拉动，质量的演员从地面由静止向上运动。已知：，则车从A处运动到B处的过程中（　　）
A．轨道车与演员的总机械能守恒 B．演员上升高度为9m
C．演员最大速度为3m/s D．演员匀加速上升
5．如图所示，半径为r的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上，在圆轨道的最低处有一质量为m的小球（可视为质点）。现给小球一个水平向右的初速度，恰能使其做完整的圆周运动，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．小球所受合力始终指向圆心
B．整个过程中，小球在最左、最右两端的向心加速度最小
C．仅减小圆轨道的半径，小球仍能做完整的圆周运动
D．小球转动一圈的动量变化量为
6．北斗卫星导航系统由地球中轨道卫星（MEO）、静止地球同步轨道卫星（GEO）和倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）组成。如图所示，卫星A、B、C分别位于GEO轨道、IGSO轨道、MEO轨道，IGSO轨道与MEO轨道共面，卫星周期。下列说法中正确的是（　　）
A．卫星A的速率大于卫星C的速率
B．卫星A和卫星B受到地球的引力大小一定相等
C．卫星C在合适的位置减速可以变轨到IGSO轨道
D．某时刻卫星B、C相距最近，经过时间，再次相距最近
7．如图所示，小孩站在A车前端和车以4m/s的速度共同向右做匀速运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，并与B车保持相对静止，此时A、B两车恰好不相撞。小孩质量为25kg，A、B车质量均为50kg，不计地面阻力，小孩跳离A车时对地水平速度大小为（　　）
A．7.2m/s B．6.0m/s C．4.0m/s D．2.4m/s
二、多选题
8．卷帘的侧视结构简化如图所示，窗帘和轻质塑料拉珠分别套在半径为r1、r2的滑轮与齿轮上，滑轮与齿轮套在同一底杆上。现用手向下缓慢匀速拉动左侧拉珠，带动窗帘上升，拉珠与齿轮、窗帘与滑轮均无相对滑动，a、b分别为滑轮与齿轮上的点，下列说法正确的有（　　）
A．滑轮的转动周期与齿轮的转动周期之比为1:1
B．窗帘上升的速度与拉珠向下运动的速度之比为r1:r2
C．滑轮的转速与齿轮的转速之比为r2:r1
D．a点的向心加速度与b点的向心加速度之比为r2:r1
9．如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为10kg的头锤从离气囊表面高5m处自由下落，与正下方的气囊发生碰撞后反向弹起，上升最大高度为0.2m。以头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示，重力加速度g取。下列说法正确的有（　　）
A．头锤刚碰到气囊的速度大小为10m/s B．头锤与气囊碰撞过程中合力冲量大小为80N·s
C．头锤受到气囊最大作用力为2600N D．头锤受到气囊作用力F的冲量大小为120N·s
10．学校举办“沙包入篮”趣味活动。如图所示，质量相同的两个沙包1、2从同一点先后抛出，经a、b两点进入篮筐。已知两轨迹的最高点等高，M点为轨迹交点，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　）
A．进入篮筐瞬间，沙包1的速率大于沙包2的速率 B．沙包1在空中的速度变化更快
C．沙包1和沙包2在M点时速度大小不相同 D．从抛出到进入篮筐，两沙包的动能变化量相等
11．如图所示，可看作质点的货物从Q点以8m/s的水平速度向左滑上粗糙圆弧滑道QP，恰好能到P点。已知货物质量为20kg，滑道高度h=2m，重力加速度，不计空气阻力，关于货物从Q点运动到P点的过程，下列说法正确的有（　　）
A．重力做功为400J B．滑道摩擦力做功为-240J
C．合力做功为160J D．机械能减少了240J
12．图示是滑雪过程的简化图，第一段粗糙斜面底端连接长度忽略不计的圆弧，且B端切线水平。运动员从A点沿斜面滑下，在B点沿切线飞出，在第二段斜面上的C点着陆，不计空气阻力，用表示水平速度、表示动能，t表示运动时间，h表示下落高度。下列图像中可能正确的有（　　）
A．B．C． D．
三、实验题
13．用图甲装置验证动量守恒定律：
①调节斜槽末端水平，小球放在上面能保持______。在木板上铺上白纸、复写纸，用重垂线在白纸上标注斜槽水平段端口在白纸平面的投影点O；
②用天平测出入射球和靶球的质量，分别为和；
③先让入射球单独从斜槽上端紧靠定位板的位置由静止滑下，在白纸上留下落地的痕迹，重复多次操作；
④再让入射球从斜槽上端______由静止滑下，与轨道末端上的靶球发生碰撞，两球分别在白纸上留下落地痕迹，重复多次操作；
⑤测出MO、PO、NO的距离分别为和。
(1)补全步骤①与④的空白 ， ；
(2)步骤②中为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则 （选填“>”“=”或“<”）；
(3)步骤③用画圆法确定小球落地点，图乙中画出的三个圆中最合理的是 （选填“a””b”或“c”）；
(4)实验中不容易测定小球碰撞前后的速度，可以仅测量______（填选项前的符号）来解决问题；
A．小球开始释放的高度
B．小球抛出点距地面的高度
C．小球做平抛运动的水平位移
(5)在误差允许范围内，若满足关系式 （用和表示），说明碰撞中动量守恒。
14．某同学利用手机中的软件验证机械能守恒定律。如图甲，盒子A、B分别系在跨过定滑轮不可伸长的轻质细线的两端，重力加速度g取；
①将手机放到盒子A中，测出盒子A和手机的总质量；
②调整盒子B中细沙的质量，使整个装置恰能处于静止状态；
③在盒子B的下端挂质量的钩码C，用手拉住盒子A，稳定后由静止释放；
④通过软件测得手机的加速度随时间变化图像如图乙。
(1)在图乙中选择2.0s~3.0s时间段来验证机械能守恒定律、手机、盒子AB与钩码C组成的系统重力势能减少量约为 ，系统动能增加量约为 ，在误差允许范围内系统的机械能守恒。（结果均保留两位有效数字）
(2)写出一个造成实验误差的因素 。
四、解答题
15．已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。设“嫦娥六号”返回舱绕月飞行的轨道为圆，半径近似为月球半径，引力常量为G。求：
(1)估算月球与地球的质量之比；
(2)“嫦娥六号”返回舱绕月飞行的周期与近地圆轨道卫星的周期之比。
16．如图所示，半径的光滑半圆轨道被竖直固定在水平面上，半圆轨道最低点B处连接一段光滑直轨道AB与半圆轨道相切，A端连接倾角的斜面。质量的小球从直轨道上以速度v0水平向右进入圆轨道，恰好能从最高点C点水平飞出，并垂直落在斜面上的D点。不计阻力，重力加速度，，求：

(1)小球从圆轨道的C点到D点的运动时间；
(2)小球第一次经过圆轨道B点时，对轨道的压力。
17．某同学为研究高速公路上的震动减速带设计了如下实验装置。如图所示，光滑固定斜面的倾角，BC为水平面，长度，由10段从左至右粗糙和光滑交替排列的路面组成，每段长，粗糙段动摩擦因数，CD为光滑的四分之一圆弧，并与BC相切，半径，一个质量的物体，从斜面上的A点由静止下滑，轨道在B、C两点平滑连接。物体经过此处无机械能损失，当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度，不计空气阻力，重力加速度g取。求：
(1)物体运动到C点时的速度大小；
(2)物体最终停止的位置到C点的距离x。
18．如图所示，轻质橡皮绳水平连接两个滑块A、B，时，橡皮绳处于原长状态，让滑块A、B分别以水平速度向右运动，两个滑块的图像如图乙所示，时两个滑块开始做匀速直线运动，时二者发生碰撞，并粘在一起以的速度运动。若滑块B的质量为m，不计地面摩擦，橡皮绳伸缩过程无机械能损失，求：
(1)滑块A的质量；
(2)橡皮绳的最大弹性势能；
(3)橡皮绳的原长L。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B C C D A AB AC CD
题号 11 12
答案 BD BC
13．(1) 静止 同一位置
(2)＞
(3)c
(4)C
(5)
【详解】（1）①[1]调节斜槽末端水平，小球放在上面能保持静止，表面斜槽末端已经水平。
④[2]再让入射球从斜槽上端同一位置由静止滑下，与轨道末端上的靶球发生碰撞，两球分别在白纸上留下落地痕迹，重复多次操作；
（2）步骤②中为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则入射球质量大于被碰球的质量，即>；
（3）步骤③用画圆法确定小球落地点，应该是用最小的圆把所有落点圈起来，则圆心为平均落地点，则图乙中画出的三个圆中最合理的是c；
（4）因球碰后做平抛运动，下落的高度相同，则运动时间相同，水平位移与水平速度成正比，则可用水平位移代替水平速度，则实验中不容易测定小球碰撞前后的速度，可以仅测量小球做平抛运动的水平位移。
故选C。
（5）设碰撞前小球的速度为v0，碰撞后入射小球的速度为v1，被碰小球的速度为v2，以向右为正方向，由动量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2
上式同乘以小球做平抛运动的时间t则有m1v0t=m1v1t+m2v2t
若测量数据满足关系式m1S2=m1S1+m2S3，则说明两小球碰撞过程动量守恒。
14．(1) 4.9J 4.8J
(2)滑轮的轴不光滑；滑轮有质量；软绳有质量；物体运动过程中受空气阻力；手机在下落过程中发生摆动
【详解】（1）[1]由图像可得，2.0s~3.0s系统的速度增加，这段时间发生的位移
根据题意可知盒子B的质量也为m，故系统重力势能的减小量约为
[2]3.0s时的速度
故系统动能的增加量约为
（2）滑轮的轴不光滑、滑轮有质量、软绳有质量、物体运动过程中受空气阻力、手机在下落过程中发生摆动都会影响系统重力势能的减小量要大于动能的增加量。
15．(1)
(2)
【详解】（1）假设一物体质量为m在地球表面，有①
在月球表面，有②
联立①②，结合题意，得③
（2）假设返回舱质量为m1，近地卫星质量为m2，结合题意
④，⑤
联立③④⑤得
16．(1)0.4s
(2)60N，方向竖直向下
【详解】（1）对小球，在C点，由重力提供向心力
解得
对小球，从C点运动到D点，由平抛规律
得
（2）对小球，从B点运动到C点，由机械能守恒定律得
对小球，在B点
解得
由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力为60N，方向竖直向下。
17．(1)
(2)0.55m
【详解】（1）物体由点运动到最高点过程，根据动能定理有
解得
（2）物体从点开始到最终停止过程，根据动能定理有
结合上述解得
从点到点，摩擦距离为
由于
可知，物体最后从点到点过程要经过0.25m的粗糙路面，由题可知，物体从点到点，先经过光滑面，再经过粗糙面，所以物体最终停止的位置到点的距离为
解得
18．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）对滑块A与B，在后动量守恒，且两者速度均为，由动量守恒定律
得滑块A的质量
（2）由图乙可知，在时滑块A与B共速，橡皮绳的伸长量最大，设橡皮绳的最大弹性势能
，
得橡皮绳的最大弹性势能
（3）经分析，在时橡皮绳恰好处于原长，接下来滑块A与B做匀速直线运动
，
得，
由位移关系得
得橡皮绳的原长

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