2024-2025学年广东深圳南山外国语高一下学期期中物理试题含答案

高中广东省深圳市南山外国语学校（集团）高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题一、单选题1.下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能够用实验直接验证B.宇航员从太空安全返回地面的过程中一直处于失重状态C.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D.顺德和北京两地建筑物随地球自转时，线速度大小相等而角速度不等2.第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12~17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼惊喜亮相，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设歼某次飞行表演时正沿图示轨迹由a向b运动，下列说法正确的是（）A.歼在此运动过程中所受的合力可以为零B.若歼此时在做加速运动，所受合力可能沿方向C.若歼此时在做减速运动，所受合力可能沿方向D.无论歼沿曲线做什么运动，合力一定沿方向3.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（）A.小球都可以做匀速圆周运动 B.小球的速度大小均发生变化C.小球的向心加速度大小均发生变化 D.细绳的拉力对小球均不做功4.2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为，周期约为。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（）A周期小于B.近月点的速度小于远月点的速度C.近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度5.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（）A. B.C D.6.和谐号以恒定的功率起动，且受到的阻力大小恒定不变，那么在这段时间内描述该列车的运动情况的图像可表示为（）A B.C. D.7.在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，其下落的高度与水平位移的平方图像，如图中1所示。在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，其“”图像如图中2所示。两星球密度相同，质量分布均匀。忽略星球表面空气阻力。则星球K与星球T（）A.重力加速度之比B.重力加速度之比C.第一宇宙速度之比D第一宇宙速度之比二、多选题8.某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（）A.角速度为B.座舱对该同学的作用力一直指向圆心C.重力对该同学做功的功率先增大后减小D.如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大9.如图甲所示，一颗地球的卫星绕以地球为焦点的椭圆轨道运行，轨道远地点为M，近地点为N，卫星受到地球的万有引力大小F随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是（）A.卫星运动周期是B.卫星运动周期是C.地球与M点间距离是地球与N点间距离的2倍D.地球与M点间距离是地球与N点间距离的4倍10.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（）A.从M到N，小车牵引力大小为 B.从M到N，小车克服摩擦力做功C.从P到Q，小车重力势能增加 D.从P到Q，小车克服摩擦力做功三、实验题11.某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。滑块A套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器B通过一细绳连接滑块A，用来测量绳子拉力，该小组认为绳子拉力等于向心力F的大小。滑块上固定一遮光片C，图示位置滑块正上方有一光电门D固定在铁架台的横杆上。滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）本实验采用的科学方法是（选填选项前的字母）。A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法（2）为探究向心力跟角速度的关系，实验中需要保持物块的____________和转动的半径不变；（3）已知滑块旋转半径为R，旋转过程中每次遮光片经过光电门时的遮光时间为，滑块上固定的遮光片宽度为d，则角速度ω=_____________；（4）在探究向心力跟角速度ω的关系时，选用质量适当的物块和长度适当的细线，多次改变竖直杆转速后，记录多组力与对应角速度数据，用图像法来处理数据，画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标表示的物理量可能是____________（选填“ω”“ω2”“”或“”）；（5）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；图像的斜率为k，则滑块的质量为____________（用k、d、R表示）；（6）该小组验证（5）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，在滑块与水平杆之间存在的静摩擦力的影响下，示数F的测量值与物块A受到的向心力相比__________（选填“偏大”或“偏小）。12.某同学利用数码照相机的连续拍摄功能来研究平抛运动．一小球做平抛运动时，照相机拍得的其中三张连续照片如图所示，A、B、C三点分别为小球在三张照片上的位置，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2，则：（1）拍摄相邻两张照片的时间间隔为_____s；（2）小球运动的水平分速度为_____m/s；（3）小球经过B点时的竖直分速度为_____m/s．（4）在探究平抛运动的规律时，可以选用下图所示的各种装置图，以下操作合理的是_____A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置2时，获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置释放钢球四、解答题13.游乐场里有各种有趣的游戏项目，“空中飞椅”因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱我们可以将之简化成如图所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为θ=37°，绳子长L=5m，水平杆长L0=2m，小球的质量m=8kg。（不计绳子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）绳子的拉力；（2）该装置转动的角速度。14.帆伞运动又称拖曳伞，是近年来海南比较盛行的旅游活动。如题图所示，在游客身上系上降落伞，由疾驰的快艇牵引游客前行，可以将游客带到数十米高的天空，领略海洋的全景并享受速度与激情。若伞下游客的重力（忽略伞和绳的重力），快艇拉着游客以的速度匀速直线运动时，伞相对于海面的高度不变，此时伞受到空气的作用力大小，与竖直方向成夹角斜向左上方，已知快艇受到与运动方向相反的阻力，大小恒为，忽略空气对人的作用力。求：（1）绳上的拉力T的大小；（2）快艇牵引力的功率P。15.某游戏装置如图所示，由弹丸发射器、固定在水平地面上倾角为的斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙构成。游戏者调节发射器，使弹丸（可视为质点）每次从发射器右侧A点水平发射后都能恰好无碰撞地进入到斜面顶端B点，继续沿斜面中线下滑至底端C点，再沿粗糙水平地面滑至D点切入半圆形挡板墙。已知弹丸质量，弹丸与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.5，发射器距水平地面高度，斜面高度，半圆形挡板墙半径，不考虑C处碰撞地面时的能量损失，。求：（1）弹丸从发射器A点发射时的速度；（2）向左平移半圆形挡板墙，使C、D两点重合，推导弹丸受到挡板墙的侧压力F与弹丸在挡板墙上转过圆弧所对圆心角之间的函数关系式；（3）左右平移半圆形挡板墙，改变CD的间距，要使弹丸最后静止的位置不在半圆形挡板墙区域，问CD的长度x应满足什么条件。

广东省深圳市南山外国语学校（集团）高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题一、单选题1.下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能够用实验直接验证B.宇航员从太空安全返回地面的过程中一直处于失重状态C.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D.顺德和北京两地的建筑物随地球自转时，线速度大小相等而角速度不等【答案】C【解析】【详解】A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能够用实验直接验证.故选项A不符合题意.B.飞船返回地面的过程中，最后减速阶段，加速度方向向上，宇航员处于超重状态.故选项B不符合题意.C.胡克认为只有在一定的条件下(弹性限度内)，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比.故选项C符合题意.D.地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度，故两者角速度等大，由v=ωr可得两者线速度不等.故选项D不符合题意.2.第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12~17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼惊喜亮相，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设歼某次飞行表演时正沿图示轨迹由a向b运动，下列说法正确的是（）A.歼在此运动过程中所受的合力可以为零B.若歼此时做加速运动，所受合力可能沿方向C.若歼此时在做减速运动，所受合力可能沿方向D.无论歼沿曲线做什么运动，合力一定沿方向【答案】B【解析】【详解】A．由于歼做曲线运动，速度方向一直变化，所以所受合力不可能零，A错误；B．若歼此时在做加速运动，则合力与速度方向的夹角应为锐角，所受合力可能沿方向，B正确；C．若歼此时在做减速运动，则合力与速度方向的夹角应为钝角，所受合力可能沿方向，C错误；D．歼做曲线运动，所受合力与速度不在同一方向上，但不一定沿方向，D错误。故选B。3.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（）A.小球都可以做匀速圆周运动 B.小球的速度大小均发生变化C.小球的向心加速度大小均发生变化 D.细绳的拉力对小球均不做功【答案】D【解析】【详解】AD．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，D正确；BC．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BC错误。故选D。4.2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为，周期约为。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（）A.周期小于B.近月点的速度小于远月点的速度C.近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度【答案】C【解析】【详解】A．冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒第三定律得整理得故A错误；B．鹊桥二号在捕获轨道运行时，根据开普勒第二定律可知，近月点的速度大于远月点的速度，故B错误；C．近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度，故C正确；D．两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知，近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度，故D错误。故选C。5.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】由图甲的图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线。故选C。6.和谐号以恒定的功率起动，且受到的阻力大小恒定不变，那么在这段时间内描述该列车的运动情况的图像可表示为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．根据可知发动机功率不变，若v增大，则F减小，根据牛顿第二定律可知加速度减小。AB错误；CD．随着速度的增大和谐号位移增大，当时速度达到最大值，以最大速度做匀速直线运动，故C正确，故D错误。故选C。7.在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，其下落的高度与水平位移的平方图像，如图中1所示。在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，其“”图像如图中2所示。两星球密度相同，质量分布均匀。忽略星球表面空气阻力。则星球K与星球T（）A.重力加速度之比B.重力加速度之比C.第一宇宙速度之比D.第一宇宙速度之比【答案】C【解析】【详解】AB．在星球K表面附近以初速度水平抛出一小球，结合题图根据平抛规律可得，在星球T表面附近以初速度水平抛出同一小球，结合题图根据平抛规律可得，联立可得星球K与星球T重力加速度之比为故AB错误；CD．根据，可得两星球密度相同，则星球K与星球T的半径之比为根据可得星球的第一宇宙速度为则星球K与星球T第一宇宙速度之比故C正确，D错误。故选C。二、多选题8.某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（）A.角速度为B.座舱对该同学的作用力一直指向圆心C.重力对该同学做功功率先增大后减小D.如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大【答案】CD【解析】【详解】A．根据题意可知周期为，则角速度为故A错误；B．该同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则座舱对该同学的作用力和该同学的重力的合力提供向心力，指向圆心，所以座舱对该同学的作用力不是一直指向圆心，故B错误；C．根据重力功率计算公式可知重力对该同学做功的功率先增大后减小，故C正确；D．在B点，竖直方向有，则该同学在B点受座舱的作用力大小为如果仅增大摩天轮的转速，则该同学在B点受座舱的作用力将增大，故D正确。故选CD。9.如图甲所示，一颗地球的卫星绕以地球为焦点的椭圆轨道运行，轨道远地点为M，近地点为N，卫星受到地球的万有引力大小F随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是（）A.卫星运动周期是B.卫星运动周期是C.地球与M点间距离是地球与N点间距离的2倍D.地球与M点间距离是地球与N点间距离的4倍【答案】AC【解析】【详解】AB．从图乙可知，卫星从近地点到远地点再回到近地点，万有引力完成一个周期性变化，这个过程所用时间为，而卫星运动的周期是完成一次完整的椭圆轨道运动的时间，所以卫星运动周期为，故A正确，B错误；CD．根据万有引力定律设地球与近地点间的距离为，与远地点再间的距离为则在点在点将两式相比可得即所以地球与点间距离是地球与点间距离的倍，故C正确，D错误。故选AC。10.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（）A.从M到N，小车牵引力大小为 B.从M到N，小车克服摩擦力做功C.从P到Q，小车重力势能增加 D.从P到Q，小车克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】【详解】A．小车从M到N，依题意有代入数据解得故A正确；B．依题意，小车从M到N，因匀速，小车所受的摩擦力大小为则摩擦力做功为则小车克服摩擦力做功为800J，故B正确；C．依题意，从P到Q，重力势能增加量为故C错误；D．依题意，小车从P到Q，摩擦力为f2，有摩擦力做功为联立解得则小车克服摩擦力做功为700J，故D正确。故选ABD。三、实验题11.某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。滑块A套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器B通过一细绳连接滑块A，用来测量绳子拉力，该小组认为绳子拉力等于向心力F的大小。滑块上固定一遮光片C，图示位置滑块正上方有一光电门D固定在铁架台的横杆上。滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）本实验采用的科学方法是（选填选项前的字母）。A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法（2）为探究向心力跟角速度的关系，实验中需要保持物块的____________和转动的半径不变；（3）已知滑块旋转半径为R，旋转过程中每次遮光片经过光电门时的遮光时间为，滑块上固定的遮光片宽度为d，则角速度ω=_____________；（4）在探究向心力跟角速度ω的关系时，选用质量适当的物块和长度适当的细线，多次改变竖直杆转速后，记录多组力与对应角速度数据，用图像法来处理数据，画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标表示的物理量可能是____________（选填“ω”“ω2”“”或“”）；（5）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；图像的斜率为k，则滑块的质量为____________（用k、d、R表示）；（6）该小组验证（5）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，在滑块与水平杆之间存在的静摩擦力的影响下，示数F的测量值与物块A受到的向心力相比__________（选填“偏大”或“偏小）。【答案】（1）C（2）质量（3）（4）ω2（5）（6）偏小【解析】【小问1详解】本实验采用的科学方法是控制变量法，故选C。【小问2详解】为探究向心力跟角速度的关系，实验中需要保持物块的质量和转动的半径不变；【小问3详解】旋转角速度【小问4详解】根据可知图像是过原点的直线，可知图像横坐标表示的物理量可能是ω2；【小问5详解】根据则解得解得滑块的质量为小问6详解】在滑块与水平杆之间存在的静摩擦力的影响下，则细绳拉力和静摩擦力的合力充当向心力，则使得示数F的测量值与物块A受到的向心力相比偏小。12.某同学利用数码照相机的连续拍摄功能来研究平抛运动．一小球做平抛运动时，照相机拍得的其中三张连续照片如图所示，A、B、C三点分别为小球在三张照片上的位置，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2，则：（1）拍摄相邻两张照片的时间间隔为_____s；（2）小球运动的水平分速度为_____m/s；（3）小球经过B点时的竖直分速度为_____m/s．（4）在探究平抛运动的规律时，可以选用下图所示的各种装置图，以下操作合理的是_____A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置2时，获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置释放钢球【答案】①.0.1②.1.5③.2.0④.B【解析】【详解】（1）根据△y=gT2得，（2）小球运动中水平分速度．

（3）B点竖直方向上分速度等于AC段竖直方向上的平均速度，则（4）选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；装置图2中A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定．如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小．故B正确；选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；四、解答题13.游乐场里有各种有趣的游戏项目，“空中飞椅”因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱我们可以将之简化成如图所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为θ=37°，绳子长L=5m，水平杆长L0=2m，小球的质量m=8kg。（不计绳子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）绳子的拉力；（2）该装置转动的角速度。【答案