資源簡介

2024-2025學年廣東省惠州市高一（下）期末質量檢測物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.關于曲線運動，下列說法正確的是( )
A. 做曲線運動的物體速度一定改變 B. 做曲線運動的物體加速度一定改變
C. 做曲線運動的物體所受合外力一定改變 D. 做圓周運動的物體加速度一定指向圓心
2.在排球訓練中，某同學將排球先后從同一位置水平擊出，軌跡如圖所示，排球可視為質點，不考慮空氣阻力，下列說法正確的是( )
A. 排球沿軌跡飛行時間長 B. 排球沿軌跡運動，加速度較大
C. 排球沿軌跡運動，落地速度較小 D. 排球沿軌跡、運動，飛行時間相等
3.體育課上同學們練習“顛球”，如圖所示。足球豎直落下剛要與腳接觸時的速度為，被腳以大小相等的速度迅速向上顛起。已知足球的質量為，不計空氣阻力，取重力加速度，下列說法中正確的是( )
A. 離開腳后，足球上升最大高度為
B. 離開腳后到再次接觸腳前，足球處于完全失重狀態
C. 足球與腳接觸過程中，足球動量的變化量大小為
D. 足球與腳接觸過程中，合外力對足球所做的功為
4.“天關”衛星專注于高能天體物理和時域天文觀測。如圖所示，離地面高度約為的“天關”衛星某時刻剛好從另一高軌衛星的正下方經過，兩衛星軌道均視為圓軌道，下列說法中正確的是( )
A. “天關”運行半周，所受合外力沖量為
B. “天關”的運行線速度小于第一宇宙速度
C. “天關”的運行周期大于地球的自轉周期
D. “天關”的機械能一定小于高軌衛星的機械能
5.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前內做勻加速直線運動，末達到額定功率后保持額定功率運動，其圖像如圖所示。汽車的質量為，汽車受到的阻力恒為車重力的倍，取重力加速度，下列說法中正確的是( )
A. 整個運動過程中汽車牽引力恒定 B. ，汽車所受阻力大小為
C. 汽車的額定功率為 D. 汽車達到的最大速度為
6.跳傘被譽為“勇敢者的運動”，如圖所示，某次跳傘表演的某段時間內，跳傘運動員遇到水平恒定風力的作用，其水平方向的速度時間圖像和豎直方向的位移時間圖像如圖、所示，下列說法正確的是( )
A. 運動員在這段時間內的加速度不變 B. 運動員在這段時間內做直線運動
C. 時，運動員速度大小為 D. 內，運動員的位移大小為
7.雨滴在空中下落過程中所受空氣阻力的大小，為比例系數。在無風的天氣里，一滴雨由靜止在高空中開始下落，落地前已經開始做勻速直線運動。若下落過程中雨滴的質量不變，用、、、、分別表示雨滴下落過程中的速度、加速度、動量、機械能、時間。下列圖像正確的是( )
A. B. C. D.
二、多選題：本大題共3小題，共12分。
8.據報道，騎車佩戴頭盔可防止的頭部受傷，并且大大減小了損傷程度和事故死亡率。經查閱資料知，頭部撞地過程中，撞擊力作用到頭部的時間約為；若戴上頭盔后，撞擊力作用到頭部的時間為以上。假定撞擊地面后人頭部的速度變為，人頭部的質量為不計頭盔質量，取重力加速度，忽略撞擊過程中肢體對頭部的作用力，則下列說法正確的是( )
A. 頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中的撞擊力
B. 頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量
C. 在事故中頭盔對地面的沖量與地面對頭盔的沖量相同
D. 若駕駛員頭部以的速度垂直撞擊地面，戴頭盔使撞擊力至少減少約
9.如圖所示，一形狀為圓柱形的轉經筒旁邊開有耳孔，通過輕繩系著小墜子，轉動圓筒下面的手柄，小墜子也隨之轉動，其簡化圖如圖所示，現使可視為質點的小墜子隨圓筒在水平面內做勻速圓周運動，此時繩子與豎直方向夾角，墜子質量為，繩長為，懸點到圓筒中心轉軸的水平距離為，取重力加速度，。則下列說法正確的是( )
A. 輕繩的拉力大小為 B. 墜子做圓周運動的半徑為
C. 墜子的向心加速度大小為 D. 僅增大圓筒的轉速，夾角會增大
10.工作人員利用傳送帶從飛機上卸行李。如圖所示，與水平面間夾角的傳送帶以恒定速率運行，長度，工作人員沿傳送帶方向以速度從頂端推下一件質量小包裹可視為質點。小包裹與傳送帶間的動摩擦因數，取重力加速度，。則小包裹在運動過程中，下列說法正確的是( )
A. 小包裹一直做勻減速直線運動
B. 小包裹通過傳送帶的時間為
C. 小包裹與傳送帶因摩擦產生的熱量為
D. 剛被推下時，小包裹受到沿傳送帶向上的摩擦力
三、實驗題：本大題共2小題，共18分。
11.如圖所示的裝置可以探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系，圖所示的裝置可以探究物體加速度與該物體所受合外力、質量的關系。
這兩個實驗共同的探究方法是 。
用圖所示的裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系時，如果將兩個完全相同的小球分別放在圖中、兩處，且轉動半徑相同，將皮帶套在半徑之比為的左右兩個塔輪上，這樣做是為了探究向心力大小與 的關系，、兩處小球所需的向心力大小之比理論上應該為 。
用圖所示的裝置探究物體加速度與該物體所受合外力、質量的關系時，在平衡摩擦力后，要使重物的重力近似等于物體的合外力，需滿足重物質量 選填“遠小于”或“遠大于”物體質量；正確平衡摩擦力后，該裝置 選填“可以”或“不可以”用來完成“驗證機械能守恒定律”的實驗。
12.“驗證動量守恒定律實驗”的裝置簡化示意圖如圖所示，入射小球的質量為，被碰小球的質量為。
本實驗要求軌道末端切線水平，入射小球和被碰小球半徑相同，在同一組實驗中，入射小球 選填“需要”或“不需要”從同一位置由靜止釋放。
為了降低偶然誤差，在重復同一操作過程中，小球在紙上留下很多個痕跡，圖為被碰小球多次落在白紙上留下的痕跡點，為了確定該小球平均落點，三個圓中最合理的是 。
A. B. C.
如果碰撞過程滿足動量守恒，則需要驗證的表達式為 用、、、、表示。
在驗證動量守恒定律實驗中，通常通過計算系統動量的相對誤差來反映實驗誤差大小，相對誤差計算公式為。測得兩小球的質量分別為、，小球落地點的位置距點的距離如圖所示，則本實驗的相對誤差 結果保留兩位有效數字。
四、計算題：本大題共3小題，共30分。
13.汽車轉彎時如果速度過大，容易發生側滑。因此，汽車轉彎時不允許超過規定的速度。如圖所示，一輛質量的汽車在水平公路的彎道上行駛，速度大小，其軌跡可視為半徑的圓弧。若汽車輪胎與路面間的動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度。
求這輛汽車轉彎時需要的向心力大小；
求汽車轉彎時不發生側向滑動所允許的最大速度；
為防止汽車側滑而發生危險，請給出兩條合理建議。
14.如圖為跳臺滑雪運動賽道的簡化示意圖，由助滑雪道和著陸坡等組成。著陸坡與水平面的夾角，助滑雪道為半徑的六分之一圓弧，點切線水平。可視為質點的運動員由點無初速下滑，從點水平滑出，在點對雪道壓力為，在空中飛行一段時間后降落在著陸坡上點，運動員及其裝備總質量，取重力加速度，，，忽略空氣阻力。求：
運動員在助跑雪道點的速度的大小；
由至過程，運動員克服阻力所做的功；
由至過程，運動員所受重力的沖量大小。
15.某學習小組設計了一個簡易的減振系統，其簡化模型如圖所示，輕質彈簧下端固定在傾角為的粗糙斜面底端擋板上，彈簧處于原長。質量為的小物塊，從斜面頂端由靜止釋放沿斜面下滑，小物塊沿斜面向下運動過程中的合力隨位移變化的圖像如圖所示。已知彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力，取重力加速度，，。提示：可用圖線下的“面積”表示所做的功求：
小物塊與斜面間的動摩擦因數；
小物塊剛接觸彈簧時的動量大小；結果可以帶根式
小物塊在下滑過程中，彈簧的最大壓縮量。
答案解析
1.【答案】
【解析】A.曲線運動的速度方向沿軌跡切線方向，時刻變化，故速度一定改變，A正確；
B.平拋運動是曲線運動，但其加速度恒為重力加速度，方向不變，故B錯誤；
C.平拋運動中合外力為重力，大小和方向均不變，故C錯誤；
D.變速圓周運動的加速度包含切向分量，總加速度不指向圓心，故D錯誤。
故選A。
2.【答案】
【解析】排球做平拋運動，根據 ，解得
下落高度相同，則排球沿兩軌跡運動的飛行時間相等，故A錯誤，D正確；
B.排球做平拋運動，加速度均為重力加速度，故B錯誤；
C.排球水平方向有
豎直方向上有，
排球落地速度
解得
下落高度相等，沿軌跡的水平分位移大一些，則沿軌跡的落地速度較大，故C錯誤。
故選D。
3.【答案】
【解析】A.離開腳后，足球上升最大高度為，選項A錯誤；
B.離開腳后到再次接觸腳前，足球只受重力，處于完全失重狀態，選項B正確；
C.足球與腳接觸過程中，足球動量的變化量大小為，選項C錯誤；
D.足球與腳接觸過程中，足球動能變化量為零，可知合外力對足球所做的功為零，選項D錯誤。
故選B。
4.【答案】
【解析】A.“天關”繞地球轉動半周，“天關”的速度方向變為反向，根據動量定理可知萬有引力的沖量為，所受合外力沖量不為，故A錯誤；
B.根據牛頓第二定律得 ，解得
“天關”的軌道半徑大于近地衛星的軌道半徑，近地衛星的線速度等于第一宇宙速度，所以“天關”繞地運行的線速度小于地球第一宇宙速度，故B正確；
C.根據萬有引力提供向心力，有 ，解得
由于“天關”的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑，則“天關”的運行周期小于同步衛星的運行周期，而同步衛星的運行周期等于地球的自轉周期，所以“天關”的運行周期小于地球的自轉周期，故C錯誤；
D.物體的機械能
因為兩顆衛星的質量未知，所以無法判斷兩顆衛星的機械能的大小，故D錯誤。
故選B。
5.【答案】
【解析】A.開始內做勻加速直線運動，則牽引力不變；以后的運動中功率保持不變，則隨速度的增加，牽引力減小，直到牽引力等于阻力時做勻速直線運動，故A錯誤；
B.，汽車所受阻力大小為，故B錯誤；
C.加速度
牽引力
則汽車的額定功率為，故C正確；
D.當 時，汽車速度最大，則汽車達到的最大速度為，故D錯誤。
故選C。
6.【答案】
【解析】由圖像可知，運動員在這段時間內水平方向做勻加速運動，豎直方向做勻速運動，則加速度不變，合運動為曲線運動，選項A正確，B錯誤；
C.時，運動員水平速度為，豎直速度
合速度大小為 ，選項C錯誤；
D.內，運動員的水平位移
豎直位移，則合位移大小為 ，選項D錯誤。
故選A。
7.【答案】
【解析】A.開始階段雨滴下落的加速度
則隨速度的增加，加速度減小，選項A錯誤；
B.雨滴下落過程中空氣阻力做負功，則機械能減小，選項B錯誤；
C.開始階段雨滴下落的加速度
當速度達到穩定時加速度為零，則圖像是傾斜直線，選項C正確；
D.根據，下落過程中雨滴的質量不變，則圖像是過原點的傾斜直線，選項D錯誤。
故選C。
8.【答案】
【解析】A.設豎直向下為正方向，根據動量定理
解得
戴上頭盔后，撞擊力作用到頭部的時間增大，則減小，所以頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中的撞擊力，A正確；
B.根據上述得 ，可知頭盔增大了駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量，B錯誤；
C.頭盔對地面的力與地面對頭盔的力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，力的作用時間相同，根據
可知頭盔對地面的沖量與地面對頭盔的沖量的大小相等，方向相反，C錯誤；
D.根據上述 ，代入數據，解得戴上頭盔時
不戴頭盔時，
戴頭盔使撞擊力至少減少了，D正確。
故選AD。
9.【答案】
【解析】A.對墜子進行受力分析，解得繩子的拉力，A正確；
B.墜子做圓周運動的半徑 ，B錯誤；
C.對墜子分析，解得，C錯誤；
D.由分析得
整理得
僅增大圓筒的轉速，圓筒的角速度增大，則夾角增大，D正確。
故選AD。
10.【答案】
【解析】對小包裹進行受力分析，剛被推下去時，包裹相對于傳送帶向下運動，所以包裹受到沿斜面向上的摩擦力，即
由牛頓第二定律得
解得
當包裹與傳送帶速度相等時，所用時間
此時包裹沿傳送帶方向下落的位移
傳送帶總長度為，所以包裹先做勻減速運動再做勻速運動，A錯誤，D正確；
B.包裹勻速運動的時間為
所以包裹運動的總時間，B錯誤；
C.包裹與傳送帶之間的相對位移為
包裹與傳送帶因摩擦產生的熱量等于克服摩擦力做的功，即，C正確。
故選CD。
11.【答案】控制變量法
角速度
遠小于
不可以

【解析】實驗是利用控制變量法探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系，實驗也是利用控制變量法探究加速度與合外力、質量的關系。
兩小球的質量相同，轉動半徑相同，因此探究向心力大小與角速度的關系。
兩塔輪由同一根皮帶連接，所以兩塔輪邊緣線速度相同，根據，可知角速度之比是
根據，可知向心力之比為 。
設物體的質量為，重物的質量為，繩子的拉力為，對物體進行受力分析
對重物進行受力分析
兩式聯立解得
若將重物的重力近似等于物體的合外力，則，為減小誤差則重物的質量 遠小于物體的質量。
平衡摩擦力后，摩擦力仍做功，則系統機械能不守恒，所以不能用來驗證機械能守恒。
12.【答案】需要

【解析】在同一組實驗中，為保證被碰小球拋出時的初速度相同，則入射小球碰撞前的速度不變，所以入射小球需要從同一位置由靜止釋放。
根據突出主要矛盾，忽略次要矛盾的原則，確定平均落點時，三個圓中最合理的是。
故選C。
設入射小球未發生碰撞時，拋出的速度為
入射小球碰后，拋出的速度
被碰小球拋出時的速度為
若碰撞滿足動量守恒，即
則
系統初動量
系統末動量
則 。
13.【答案】汽車轉彎時需要的向心力
解得；
汽車轉彎時不發生側向滑動，當最大靜摩擦力提供向心力時，速度最大，即
解得；
為防止汽車側滑而發生危險，可以降低汽車轉彎時的速度、修路時適當增加轉彎的半徑、修路時使轉彎處外高內低、換用摩擦系數更大的輪胎。

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
14.【答案】由牛頓第三定律得，在點雪道對運動員的支持力大小等于其所受壓力大小，即
根據牛頓第二定律
解得 ；
運動員從到過程由動能定理
解得 ；
運動員從到過程做平拋運動，水平方向 ，豎直方向
位移關系有
解得
則到過程重力的沖量大小為 。

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
15.【答案】由圖像可知，在 內，物塊所受合力恒定，且
解得；
由圖像可知，在 處，物塊剛和彈簧接觸。在內，由動能定理有
解得
小物塊剛接觸彈簧時的動量大小
解得；
設時，彈簧的壓縮量最大，后圖像的斜率不變，且
設彈簧的最大壓縮量為時，彈簧的彈力大小為，又
解得
從靜止開始釋放到彈簧壓縮量最大的過程中，物塊的動能變化為。
由動能定理有 ，可用 圖線下的“面積”表示所做的功，故整個運動過程中，圖像中，圖線上方和下方與軸包圍的圖形的面積大小相等，即
即
解得
故彈簧的最大壓縮量。

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
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