精品解析：广东省深圳市艺术高中2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

广东省深圳市艺术高中2024-2025学年高一下学期期中物理试卷 一、单选题 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动的物体合外力一定不为0 B. 做曲线运动物体，所受合外力方向可以与速度方向相同 C. 合力为0的物体也可以做曲线运动 D. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度一定变化，即存在加速度，由牛顿第二定律可知，其合外力一定不为0，故A正确； B．物体做曲线运动的条件是合力与速度不共线，所以做曲线运动的物体，所受合外力方向不可以与速度方向相同，故B错误； C．合力为0的物体，处于平衡状态，将保持静止或匀速直线运动状态，不可能做曲线运动，故C错误； D．物体在恒力作用下也可以做曲线运动，只要速度方向与恒力的方向始终不在同一直线上即可，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 绳子拉力大于物体的重力 C. 时物体的速度大小为 D 物体始终处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为 物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确； C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小 当时，，故C错误。 故选B。 3. 如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法中正确的是（　　） A. A、C两点的线速度之比为 B. A、B两点角速度之比为 C. B、D两点的角速度之比为 D. A、D两点向心加速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，AC两点属于同缘传动，则 A错误； C．BCD点属于同轴传动，则 C错误； B．根据 可得 B错误； D．根据 可得 D正确。 故选D。 4. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等 B. 图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C. 图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D. 图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，自行车行驶时大齿轮与小齿轮通过链条传动，则大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等，故A正确； B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力作用，重力和绳的拉力合力提供向心力，故B错误； C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供所需的向心力，故C错误； D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，则火车有离心运动的趋势，轮缘会挤压外轨，故D错误。 故选A。 5. 2024年6月3日，嫦娥六号携带的“移动相机”自主移动后拍摄并传回的着陆器和上升器合影如图甲所示。假设一月球探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道距月球表面的高度为。已知月球半径为，引力常量为，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则月球表面的重力加速度大小和月球的平均密度大小分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可得 其中 解得 根据 解得 故选D。 6. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在Р点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从Р点运动到Q点过程中，地球对航天器的引力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 卫星在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期，故A错误； B．根据变轨原理可知，航天器从轨道1到轨道2，需正P点加速，则航天器在2轨道时经过P点的速度较大，故B错误； C．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周的最大环绕速度，所以航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度，故C正确； D．卫星在轨道2上从P点运动到Q点的过程中，引力做负功，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角，传动带正在以恒定速度沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度由传送带底端滑上传送带，已知，物块与传送带间的动摩擦因数。设沿传送带向上为正方向，若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、x、f、表示，则下列关于物块在传送带上运动过程中的图像描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．初始状态，由于，物块受到的摩擦力和下滑分力都沿斜面向下，物块做减速运动，加速度为负；共速后，由于 物块相对传送带静止，两者一起以速度平行于传送带匀速向上运动。图像第二段应该水平，故AB错误； C．共速前，由于，物块受到的摩擦力沿传送带向下 方向为负，共速后，由于 所以物块相对传送带静止，两者一起以速度平行于传送带向上运动。物块所受摩擦力为静摩擦力，与重力沿传送带向下的分力大小相等，方向相反，即 方向为正，故C错误； D．共速前，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，对物块做负功，即 在图像中，图像为直线，斜率为负值，大小为 共速后，物体相对传送带静止，摩擦力沿传送带向上，对物体做正功，在图像中，斜率为正值，大小为 D选项中图像与此相符，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 水平面上有一平面直角坐标系，一个可视为质点、质量的物体在直角坐标系中，时，物体位于点处，此后物体在方向上运动的位移一时间图像如图甲所示，在方向上的速度一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合力大小为 B. 时，物体的速度大小为 C. 时物体速度大小为 D. 时物体位于点（5m，9.5m） 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图甲可知，物体沿轴方向做匀速直线运动，速度大小为 由图乙可知，物体沿轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为 ， 根据牛顿第二定律，有，故A正确； B．时，合初速度为，故B错误； C．末物体沿方向的速度大小为 物体的合速度大小为，故C错误； D．物体内在轴、轴的位移分别为 ， 时，物体位于点，则时物体位于点，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 当小球以速率v经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为 D. 当小球以速率v经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球速度最小出现在圆管顶点位置，且最小速度为0，故A错误； B．根据向心力 可知当小球的速度增大时，其向心力一定增大，故B正确； C．当小球以速率v经过最高点时，若，则最高点是恰好重力提供向心力，此时圆管对小球的弹力大小为0，故C错误； D．当小球以速率v经过最低点时，球挤压外壁，受到向上的弹力N的作用，在最低点，由牛顿第二定律有 解得 可知圆管对小球的弹力大小一定为，故D正确。 故选BD。 10. 某物体做斜抛运动的轨迹如图所示，图中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该火药射高为 B. 该火药的射高为 C. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为 D. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．该物体竖直方向分速度大小为 斜抛后在上升过程中，竖直方向物体做竖直上抛运动，可得该火药的射高为 故A正确，B错误； CD．斜抛后物体在水平方向的速度为 物体在空中运动的时间为 则该火药射程的最大值为 联立解得 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，当时，该火药射程有最大值，且最大值 故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 11. 如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度ω之间关系。 （1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2：1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为_________； （2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为_________； （3）在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，所采用的科学方法与下面哪个实验相同_________。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究平抛运动的特点 【答案】 ①. 1：2 ②. 1：4 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]左、右塔轮边缘的线速度大小相等，R1、R2之比为2：1，根据线速度与角速度的关系，有 可知左、右塔轮的角速度之比为1：2，又因为A、C两处分别与左右两轮共轴，所以A、C两处的角速度之比为1：2； （2）[2]根据标尺的黑白等分格一个为1个格，一个为4个格，可知A、C两处钢球所受向心力大小之比为1：4； （3）[3]因为影响向心力的因素有三个，所以本实验采用了控制变量法，保持质量和半径不变，探究向心力与角速度的关系； A．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，A错误； B．探究加速度与力、质量的关系时，首先需要保持力不变，探究加速度与质量的关系；然后保持质量不变，探究加速度与力的关系，用到的也是控制变量法，B正确； C．探究平抛运动的特点时用的是分解法，C错误。 故选B。 12. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知______。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为______s，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以重力方向为y轴正方向，则图中抛出点的坐标是（______cm，______cm）。 【答案】（1）AC （2）D （3） ①. 0.1 ②. 2 ③. −20，−5 【解析】 【小问1详解】 AD．用小锤轻击弹簧金属片，在同一高度，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动，因此无论击打的力多大，A、B两球总是同时落地，A正确，D错误； B．A球做曲线运动，B球做直线运动，A、B两球的运动路线不相同，B错误； C．用不同的力击打弹簧金属片时，A球获得的水平初速度不同，则A球的运动路线不同，B球始终是自由落体运动，其运动路线相同，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 A、B两球同时落地，与水平方向的运动规律无关，也不能说明小球A在水平方向做匀速直线运动或做匀加速直线运动，只能说明A、B两球在竖直方向的运动规律相同，即都是自由落体运动。 故选D。 【小问3详解】 [1]小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论，可得相邻小球间的运动时间为 [2]小球做平抛运动的初速度大小为 [3]在竖直方向，由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点时竖直方向的分速度为 可知小球从开始抛出到B点的时间为 则小球从A点到B点的时间是0.1s，因此图中抛出点的坐标是，在x轴 在y轴 四、解答题 13. 若某位宇航员随飞船登陆火星后，在火星表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回了抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，“萤火号”卫星绕火星运动的周期为T，“萤火号”卫星绕火星的运动近似看作匀速圆周运动。试求： （1）火星的质量M。 （2）“萤火号”卫星绕火星运动的轨道半径r。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设火星的重力加速度为g，则 联立得 根据万有引力充当向心力知 解得 【点睛】本题主要考查万有引力定律及其应用。根据竖直上抛运动的对称性求时间，根据天体表面的万有引力约等于重力求质量，根据万有引力充当向心力求半径。 14. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向 解得水从管口到水面的运动时间 （2）由平抛运动规律得，水平方向 解得水从管口排出时的速度大小 （3）管口单位时间内流出水的体积 15. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中 （1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小； （2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为30m的匀速圆周运动，速度大小为20m/s已知武大靖的质量为60kg，求此次过弯时所需的向心力大小； （3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设武大靖运动过程的加速度大小为a，根据 解得 （2）根据向心力计算公式 代入数据解得过弯时所需的向心力大小为 （3）设场地对武大靖的作用力大小为F，受力如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省深圳市艺术高中2024-2025学年高一下学期期中物理试卷 一、单选题 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动的物体合外力一定不为0 B. 做曲线运动的物体，所受合外力方向可以与速度方向相同 C. 合力为0物体也可以做曲线运动 D. 物体恒力作用下不可能做曲线运动 2. 如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 绳子拉力大于物体的重力 C. 时物体的速度大小为 D. 物体始终处于失重状态 3. 如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下列说法中正确的是（　　） A. A、C两点的线速度之比为 B. A、B两点角速度之比为 C. B、D两点的角速度之比为 D. A、D两点的向心加速度之比为 4. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点线速度大小相等 B. 图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C. 图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D. 图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨 5. 2024年6月3日，嫦娥六号携带的“移动相机”自主移动后拍摄并传回的着陆器和上升器合影如图甲所示。假设一月球探测器绕月球做周期为的匀速圆周运动，轨道距月球表面的高度为。已知月球半径为，引力常量为，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则月球表面的重力加速度大小和月球的平均密度大小分别为（　　） A. B. C. D. 6. 某航天器绕地球运行轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在Р点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从Р点运动到Q点过程中，地球对航天器的引力做正功 7. 如图所示，足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角，传动带正在以恒定速度沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度由传送带底端滑上传送带，已知，物块与传送带间的动摩擦因数。设沿传送带向上为正方向，若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、x、f、表示，则下列关于物块在传送带上运动过程中的图像描述正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题 8. 水平面上有一平面直角坐标系，一个可视为质点、质量的物体在直角坐标系中，时，物体位于点处，此后物体在方向上运动的位移一时间图像如图甲所示，在方向上的速度一时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合力大小为 B. 时，物体的速度大小为 C. 时物体速度大小为 D. 时物体位于点（5m，9.5m） 9. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 当小球以速率v经过最高点时，圆管对小球的弹力大小一定为 D. 当小球以速率v经过最低点时，圆管对小球的弹力大小一定为 10. 某物体做斜抛运动的轨迹如图所示，图中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该火药的射高为 B. 该火药的射高为 C. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为 D. 若斜抛运动的初速度大小不变，抛射角改变，则该火药射程的最大值为 三、实验题 11. 如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度ω之间关系。 （1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2：1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为_________； （2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为_________； （3）在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，所采用的科学方法与下面哪个实验相同_________。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究平抛运动的特点 12. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知______。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为______s，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以重力方向为y轴正方向，则图中抛出点的坐标是（______cm，______cm）。 四、解答题 13. 若某位宇航员随飞船登陆火星后，在火星表面的某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回了抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，“萤火号”卫星绕火星运动的周期为T，“萤火号”卫星绕火星的运动近似看作匀速圆周运动。试求： （1）火星的质量M。 （2）“萤火号”卫星绕火星运动的轨道半径r。 14. 如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求： （1）水从管口到水面的运动时间t； （2）水从管口排出时的速度大小； （3）管口单位时间内流出水的体积Q。 15. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中 （1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小； （2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为30m的匀速圆周运动，速度大小为20m/s已知武大靖的质量为60kg，求此次过弯时所需的向心力大小； （3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $