精品解析：湖南省长沙市芙蓉高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

长沙市芙蓉高级中学2025年上学期高一期中考试物理试卷 （考试时间：75分钟 总分：100分） 班级___________姓名___________考场号___________座位号 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是（ ） A. 如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动 B. 做曲线运动的物体所受的合外力可以为零 C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧 D. 做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变，所以也叫匀变速运动 2. 关于匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动是变速运动 C. 匀速圆周运动的质点处于速度不变的状态 D. 匀速圆周运动的质点处于平衡状态 3. 火车以8m/s的速度在水平轨道上行驶，此时雨点沿竖直方向下落，速度大小为6m/s。则火车中的乘客看到雨点的运动速度v的大小为（如图所示）（ ） A. 6m/s B. 8m/s C. 10m/s D. 14m/s 4. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。汽车转弯时所受合力F的方向正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，纸巾盒与水平转盘保持相对静止，随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于纸巾盒的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 纸巾盒受重力、支持力 B. 纸巾盒受重力、支持力和摩擦力 C. 纸巾盒受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 纸巾盒受到的合外力为零 6. 如图所示，做匀速圆周运动的物体，由A点经B点运动到C点，所用时间为t，AC为圆的直径，圆的半径为R，则物体的线速度大小是（　　） A. B. C. D. 7. 一质量为的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为（为重力加速度），人所受到的合力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线匀速向左运动，当轻绳与水平夹角为时，假设物块B的速度大小为，此时物块A的速度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做匀速圆周运动时，它所受的合力一定指向圆心 B. 加速度方向不变的运动一定是直线运动 C. 在研究向心力的大小与质量、角速度、半径之间的关系时，应采用控制变量法 D. 匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 10. 如图为足球在空中运动依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球（　　） A. 在b点时仅受重力作用 B. 在b点的速度为0 C. 从a→b和b→c的时间之比等于12∶5 D. 在a点的加速度大于c点的加速度 11. 修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（ ） A. A、B的线速度大小之比为2：3 B. A、B的角速度大小之比为3：2 C. A、C的周期之比为3：2 D. A、C的向心加速度大小之比为9：4 12. 如图所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出甲、乙两个小球，初速度分别为、，落在轨道上的C、D两点，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为30°，忽略空气阻力，两小球均可视为质点。则（　　） A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上 B. C. 乙球与甲球的速度变化量相同 D. 乙球在D点速度的反向延长线一定过O点 三、非选择题：（本大题共5题，共48分。） 13. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 14. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可知平抛运动竖直方向分运动为_____。 （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 下列操作中，必要的是_____（填字母序号）。 A. 通过调节使斜槽末段保持水平 B. 每次需要从不同位置静止释放A球 C. 通过调节使硬板保持竖直 D. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 （3）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，小球抛出的初速度为_____（结果取两位有效数字，g取）。 15. 从地面上方某点将一小球以v0= 6m/s的初速度沿水平方向抛出，经过时间t =0.8s落地。不计空气阻力，取g =10m/s2 。求： （1）小球落地点与抛出点的水平距离x； （2）小球落地时速度的大小。 16. 如图为某城市的绿岛，一辆汽车匀速率环岛行驶，行驶的轨迹为半径为50m的圆弧，5s内行驶了60m的路程，π取3.14，汽车看作质点，求： （1）该汽车环岛行驶的线速度大小； （2）该汽车做圆周运动的周期（结果保留三位有效数字）； （3）该汽车做圆周运动的向心加速度大小。 17. 如图所示，质量为60kg的跳台滑雪运动员经过一段半径为40m的圆弧加速滑行后从O点水平飞出（O点正好在圆弧对应圆心的正下方），经3.0s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，不计空气阻力（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10m/s2求 （1）A点与O点的高度差h和AO距离L； （2）运动员刚要离开0点时的速度大小及对O点的压力。 （3）运动员落到A点时速度的大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市芙蓉高级中学2025年上学期高一期中考试物理试卷 （考试时间：75分钟 总分：100分） 班级___________姓名___________考场号___________座位号 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是（ ） A. 如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动 B. 做曲线运动的物体所受的合外力可以为零 C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧 D. 做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变，所以也叫匀变速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体所受合力为恒力时可以做直线运动，也可以做曲线运动，只有当合力的方向与速度方向在同一直线上时物体才做直线运动，故A错误； B．曲线运动加速度不为零，所受合力一定不为零，故B错误； C．物体做曲线运动时所受合力方向指向曲线内侧，故C正确； D．匀速圆周运动速度和加速度大小不变，但方向变化，是非匀变速运动，故D错误。 故选C。 2. 关于匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动是变速运动 C. 匀速圆周运动的质点处于速度不变的状态 D. 匀速圆周运动的质点处于平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．匀速圆周运动指的是速率不变的圆周运动，虽然速率不变，但是速度的方向时刻在改变，所以不是匀速运动，而是变速运动，故AC错误，B正确。 D．处于平衡状态的物体要么是静止状态，要么做匀速直线运动，所以匀速圆周运动的质点处于非平衡状态，故D错误。 故选B。 3. 火车以8m/s的速度在水平轨道上行驶，此时雨点沿竖直方向下落，速度大小为6m/s。则火车中的乘客看到雨点的运动速度v的大小为（如图所示）（ ） A. 6m/s B. 8m/s C. 10m/s D. 14m/s 【答案】C 【解析】 【详解】根据速度的合成，其速度大小为 故选C。 4. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。汽车转弯时所受合力F的方向正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】做曲线运动的物体速度的方向为轨迹的切线方向，且受合力方向指向轨迹的凹侧，因汽车速度减小，则合外力方向与速度的夹角为钝角。 故选C。 5. 如图所示，纸巾盒与水平转盘保持相对静止，随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于纸巾盒的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 纸巾盒受重力、支持力 B. 纸巾盒受重力、支持力和摩擦力 C. 纸巾盒受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 纸巾盒受到的合外力为零 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．纸巾盒随转盘做匀速圆周运动，需要指向圆心的合力提供向心力，向心力是“效果力”，不是物体额外受到的力，这个合力由转盘对纸巾盒的静摩擦力提供，因此纸巾盒实际受重力、支持力、摩擦力三个力，故AC错误，B正确； D．匀速圆周运动是变速运动，加速度不为零，合外力也不为零，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，做匀速圆周运动的物体，由A点经B点运动到C点，所用时间为t，AC为圆的直径，圆的半径为R，则物体的线速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由A点经B点运动到C点的圆弧长为 物体的线速度大小 故选A。 7. 一质量为的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为（为重力加速度），人所受到的合力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律，可得人所受到的合力大小为 故选A。 8. 如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线匀速向左运动，当轻绳与水平夹角为时，假设物块B的速度大小为，此时物块A的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将B的速度沿绳、垂直绳两个方向正交分解，B沿绳方向的分速度与A的速度大小相等，则有 故选B。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做匀速圆周运动时，它所受的合力一定指向圆心 B. 加速度方向不变的运动一定是直线运动 C. 在研究向心力的大小与质量、角速度、半径之间的关系时，应采用控制变量法 D. 匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动时，它所受的合力提供所需向心力，方向一定指向圆心，故A正确； B．平抛运动加速度的方向不变，但其为曲线运动，故B错误； C．在研究向心力的大小与质量、角速度、半径之间的关系时，应采用控制变量法，故C正确； D．匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动不一定是曲线运动，若二者共线，则合运动为直线运动，故D错误。 故选AC。 10. 如图为足球在空中运动依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球（　　） A. 在b点时仅受重力作用 B. 在b点的速度为0 C. 从a→b和b→c的时间之比等于12∶5 D. 在a点的加速度大于c点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据足球的运动轨迹可知，在b点时除了受重力作用外还受阻力作用，故A错误； B．在b点的水平速度不为0，故B错误； C．若水平方向做匀速运动，则从a→b和b→c的水平位移之比为12∶5，则时间之比等于12∶5，因运动中受阻力作用，则水平方向不是匀速运动，则从a→b和b→c的时间之比不等于12∶5，故C错误； D．在a点时受向下的重力和斜向下的阻力，则加速度大于g；在c点受向下的重力和斜向上的阻力，则加速度小于g，则在a点的加速度大于c点的加速度，故D正确。 故选D。 11. 修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（ ） A. A、B的线速度大小之比为2：3 B. A、B的角速度大小之比为3：2 C. A、C的周期之比为3：2 D. A、C的向心加速度大小之比为9：4 【答案】BD 【解析】 【详解】A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A错误； B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有 则A、B的角速度大小之比为3：2，故B正确； C．B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有 可知A、C的周期之比为2：3，故C错误； D．根据向心加速度的公式 可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出甲、乙两个小球，初速度分别为、，落在轨道上的C、D两点，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为30°，忽略空气阻力，两小球均可视为质点。则（　　） A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上 B. C. 乙球与甲球的速度变化量相同 D. 乙球在D点速度的反向延长线一定过O点 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．由图可知，两个物体下落的高度是相等的，根据 又 可知甲乙两球下落到轨道的时间相等，故甲、乙两球同时落到轨道上，甲乙两球下落到轨道的速度变化量相同，故A错误，C正确； B．设圆形轨道的半径为，则甲水平位移为 乙水平位移为 可得 水平方向做匀速直线运动，则有 故B正确； D．设乙球在D点速度偏转角为，有 设乙球在D点位移偏转角为，有 可见 即在D点速度反向延长线平分水平位移，所以乙球在D点速度的反向延长线不过O点，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：（本大题共5题，共48分。） 13. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】（1）B （2）1：2 （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，传动皮带调至第三层塔轮，二者的角速度不同，小球的半径和质量相同，故探究向心力的大小与角速度的关系。 故选B。 【小问2详解】 传动皮带套在塔轮第二层，根据可知两球的角速度之比为 圆周运动的半径之比为 根据可知向心力之比为 【小问3详解】 加大手柄转速，左右两塔轮转动的角速度之比不变，半径、及小球的质量不变，故向心力的大小之比不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。 故选C。 14. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可知平抛运动竖直方向分运动为_____。 （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 下列操作中，必要的是_____（填字母序号）。 A. 通过调节使斜槽末段保持水平 B. 每次需要从不同位置静止释放A球 C. 通过调节使硬板保持竖直 D. 尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 （3）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，小球抛出的初速度为_____（结果取两位有效数字，g取）。 【答案】（1）自由落体运动 （2）AC （3） 【解析】 【小问1详解】 B做自由落体运动，A做平抛运动，多次改变AB两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，表明两球下落高度相同时，下落的时间也相同，由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。 【小问2详解】 A．为了确保小球飞出的初速度方向水平，实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平。故A正确； B．由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定，则实验时每次需要从同一位置静止释放球，故B错误； C．小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，实验时，需要通过调节使硬板保持竖直，故C正确； D．实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球克服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小相同，因此斜槽的摩擦对实验没有影响，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 由轨迹图可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据， 解得 15. 从地面上方某点将一小球以v0= 6m/s的初速度沿水平方向抛出，经过时间t =0.8s落地。不计空气阻力，取g =10m/s2 。求： （1）小球落地点与抛出点的水平距离x； （2）小球落地时速度的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球落地点与抛出点的水平距离为 （2）小球落地时的竖直分速度为 小球落地时速度的大小为 16. 如图为某城市的绿岛，一辆汽车匀速率环岛行驶，行驶的轨迹为半径为50m的圆弧，5s内行驶了60m的路程，π取3.14，汽车看作质点，求： （1）该汽车环岛行驶的线速度大小； （2）该汽车做圆周运动的周期（结果保留三位有效数字）； （3）该汽车做圆周运动的向心加速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）线速度大小 解得 （2）做圆周运动的周期 解得 （3）做圆周运动的向心加速度大小 解得 17. 如图所示，质量为60kg的跳台滑雪运动员经过一段半径为40m的圆弧加速滑行后从O点水平飞出（O点正好在圆弧对应圆心的正下方），经3.0s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，不计空气阻力（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10m/s2求 （1）A点与O点的高度差h和AO距离L； （2）运动员刚要离开0点时的速度大小及对O点的压力。 （3）运动员落到A点时速度的大小和方向。 【答案】（1）h=45m， L=75m；（2）运动员刚要离开O点时的速度大小为20m/s，对O点的压力为1200N；（3）运动员落到A点时速度的大小为m/s，与水平方向夹角为α，其中tanα＝1.5。 【解析】 【详解】解：（1）当落到A位置时， 根据几何关系可知， （2）平抛运动的水平位移 刚离开O点的速度 在O点时，根据向心力公式可知， 代入数据解得N＝1200N，根据牛顿第三定律可知，运动员对O点的压力大小为1200N，方向竖直向下。 （3）运动员运动到A点的竖直速度 A点速度 设速度与水平方向的夹角为α，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $