2024-2025学年广东深圳高级中学高一下学期期中物理试题含答案

高中2024－2025学年第二学期高一期中考试物理本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。第I卷（选择题共46分）一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分）1.下列说法正确的是（）A.物体受到变力作用时一定做曲线运动B.功是矢量C.物体做平抛运动，在相同的时间内，物体的速度变化量不同D.做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上2.跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法中正确的是（）A.水平风力越大，运动员下落时间越长 B.水平风力越小，运动员下落时间越长C.运动员下落时间与水平风力大小无关 D.运动员着地速度与水平风力大小无关3.“神舟十九号”载人飞船在太空变轨时，先沿椭圆轨道运行，之后在远地点P处点火，由椭圆轨道变成离地表高度约为380km的圆轨道，在圆轨道上运行周期约为90min，则下列说法正确的是（）A.飞船在圆轨道运行时，航天员处于平衡状态B.飞船在圆轨道运行时，速度小于7.9km/s，角速度大于同步卫星运行的角速度C.飞船在圆轨道运行经过P处时的加速度小于沿椭圆轨道通过P处时的加速度D.飞船先沿椭圆轨道运行，在P点需要减速才能变轨至圆轨道4.水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两个质量相同的光滑小球a、b在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系，下列说法正确的是（）A.a、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同B.a、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同C.a球做匀速圆周运动的线速度较大D.a球做匀速圆周运动的角速度较小5.如图所示，足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点，两次射门，足球分别垂直打在水平横梁上的a点和竖直梁上的b点，到达a、b两点瞬间速度大小为va、vb，从射出到打到a、b两点的时间是ta、tb，不计空气作用力，则（）Ava<vb B.va>vb C.ta<tb D.ta=tb6.我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为；地球半径为，月球半径为，由于地球和太阳对卫星的引力远小于月球对卫星的引力，所以忽略不计，万有引力常量已知，忽略地球自转影响。下列说法正确的是（）A.月球平均密度B.地球表面重力加速度C.绕月卫星的发射速度大于地球的第二宇宙速度D.“月地检验”目的是为了说明地球对月球的引力与太阳对地球的引力是同一种性质的力7.如图所示，空间有一置于水平地面上的正方体框架，从顶点沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A.落点在和点的小球，平抛的初速度相同B.落点在线段上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是C.运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同D.运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有两个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）8.小明乘坐湾区之光摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱与地面平行。依次从A点经B点运动到C的过程中（）A.座舱弹力对小明始终不做功B.在点座舱对小明的作用力指向圆心C.重力对小明做功的功率先增大后减小D.小明在点克服支持力的功率大于该点重力的功率9.如图所示，长为1m的轻质细杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.小球通过最高点的速度大小为时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6NB.小球通过最高点时，速度越大，对轻杆的作用力一定越大C.若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为零D.若将轻杆换成等长的轻绳，小球能在竖直平面做完整的圆周运动，则小球通过最高点的最小速度为零10.“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但由于两颗恒星的彼此掩食，会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图，t1时刻，由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L减弱，t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2，下列说法正确的是（）A. B.C. D.第II卷（非选择题共54分）三、实验题（本大题共2小题，总分16分。其中第11题10分，第12题6分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）11.某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，图甲为“向心力演示器”装置，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为1∶1、2∶1和3∶1。（1）本实验的主要实验方法是_______；（2）若要探究向心力与半径的关系，则需要将质量______（选填“相同”或“不同”）的金属球分别放在挡板_______（选填“A、B”或“A、C”或“B、C”）处；（3）若将皮带放在第三层，将质量完全相等金属球放在挡板A和挡板C处，左右两标尺格数的比值为_______；（4）若要探究向心力与角速度的关系，左右两标尺格数之比为1∶4，则左右两塔轮半径之比为______。12.在探究平抛运动规律的实验中：（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端要保持水平C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D.每次应该从斜槽上相同位置无初速度释放小球（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。A. B.C. D.（3）如图所示，一个做平抛运动的小球，先后通过a、b、c三点，若相邻两点间的水平距离均为，竖直距离分别为和，则抛出该球的初速度大小为______。（不计空气阻力，g取）四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题9分，第14题13分，第16题16分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分）13.某无人机在执行救灾任务时，无人机以一定的初速度水平向前匀速飞行，在某时刻释放一包物资。此时无人机与水平地面的距离为。已知重力加速度为，忽略空气阻力。（1）若物资落地时的水平位移为，求无人机释放物资时的初速度和物资被释放后至落地时间；（2）如图所示，接（1）问，若物资释放点前方有一高度为的障碍物（障碍物厚度不计），且物资恰好从障碍物顶端掠过，求障碍物与释放点的水平距离。14.如图，质量的沙发静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数。小海从侧面用平行于地面的力推开沙发打扫卫生，沙发由静止开始匀加速前进，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。这个过程中，求：（1）推力对沙发所做的功；（2）1s末推力的功率；（3）求合力的平均功率。15.在汽车发动机的平衡轴系统中，会用到类似的转动结构来确保发动机运转平稳。平衡轴上有多个部件通过铰链连接，简化后如图所示。四根轻杆OA、、AB和CB与两小球以及小环通过铰链连接。球和环的质量均为，相当于平衡轴上特定部件。轻杆长均为。端固定的竖直轻质转轴类似于平衡轴本身，而连接在与小环之间的轻质弹簧，原长为。在发动机运转不同工况下其长度会变化。当汽车处于怠速状态，相当于装置静止时，弹簧长为；而当汽车加速，发动机转速升高，就如同转动该装置并缓慢增大转速，小环会缓慢上升。在这个过程中，研究弹簧的劲度系数、杆中弹力为零以及弹簧弹力为零时的角速度等情况，对于优化平衡轴系统设计，减少发动机振动，提升汽车行驶的舒适性和稳定性至关重要。已知忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为，求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度；（3）弹簧弹力为零时，装置转动的角速度。

2024－2025学年第二学期高一期中考试物理本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。第I卷（选择题共46分）一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分）1.下列说法正确的是（）A.物体受到变力作用时一定做曲线运动B.功是矢量C.物体做平抛运动，在相同的时间内，物体的速度变化量不同D.做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上【答案】D【解析】【详解】A．物体在变力作用下不一定做曲线运动，若变力与速度共线，也可能做直线运动，故A错误；B．功只有大小，没有方向，是标量，故B错误；C．物体做平抛运动，因为加速度相同，在相同的时间内，物体的速度变化量相同，故C错误；D．做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上，故D正确。故选D。2.跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法中正确的是（）A.水平风力越大，运动员下落时间越长 B.水平风力越小，运动员下落时间越长C.运动员下落时间与水平风力大小无关 D.运动员着地速度与水平风力大小无关【答案】C【解析】【详解】ABC．由题意可知运动员参加了两个分运动，根据分运动的独立性和等时性可知，水平分力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与水平风力大小无关，故AB错误，C正确；D．根据运动的独立性可知，运动员落地时竖直方向速度是确定的，水平分力越大，落地时的水平分速度越大，落地时的合速度就越大，故D错误。故选C。3.“神舟十九号”载人飞船在太空变轨时，先沿椭圆轨道运行，之后在远地点P处点火，由椭圆轨道变成离地表高度约为380km的圆轨道，在圆轨道上运行周期约为90min，则下列说法正确的是（）A.飞船在圆轨道运行时，航天员处于平衡状态B.飞船在圆轨道运行时，速度小于7.9km/s，角速度大于同步卫星运行的角速度C.飞船在圆轨道运行经过P处时的加速度小于沿椭圆轨道通过P处时的加速度D.飞船先沿椭圆轨道运行，在P点需要减速才能变轨至圆轨道【答案】B【解析】【详解】A．飞船在圆轨道运行时，航天员跟飞船一起围绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，向心加速度指向地心，航天员所受合外力不为零，不处于平衡状态，故A错误；B．第一宇宙速度7.9km/s是天体绕地球表面运行的最大绕行速度，设飞船运行半径为r，地球半径为R由牛顿第二定律得整理得运行半径由可知，飞船在圆轨道运行时速度小于7.9km/s又由结合题意可知，飞船在圆轨道上运行周期90min小于同步卫星周期24h，故飞船在圆轨道上的角速度大于同步卫星的角速度，故B正确；C．飞船在圆轨道运行经过P处和沿椭圆轨道通过P处，距离地心的距离均为r由牛顿第二定律得整理得故飞船在圆轨道运行经过P处时加速度等于沿椭圆轨道通过P处时的加速度，故C错误；D．飞船轨道距离地球越远，机械能越大（高轨高能）。载人飞船先沿椭圆轨道运行，在远地点P点，需要点火加速做离心运动才能进入圆轨道，即飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的速度小于变轨后沿圆轨道运动的速度，其机械能增加，故D错误；故选B。4.水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两个质量相同的光滑小球a、b在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系，下列说法正确的是（）A.a、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同B.a、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同C.a球做匀速圆周运动的线速度较大D.a球做匀速圆周运动的角速度较小【答案】C【解析】【详解】小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力mg和内壁的弹力，合力方向指向半球形的球心。受力如图有几何关系可知，且设球体半径为R，则圆周运动的半径为根据牛顿第二定律有解得，，小球a的弹力和竖直方向夹角大，所以a对内壁的压力大；a球做匀速圆周运动的线速度、加速度和角速度都较大。故ABD均错误，只有C正确。故选C。5.如图所示，足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点，两次射门，足球分别垂直打在水平横梁上的a点和竖直梁上的b点，到达a、b两点瞬间速度大小为va、vb，从射出到打到a、b两点的时间是ta、tb，不计空气作用力，则（）Ava<vb B.va>vb C.ta<tb D.ta=tb【答案】A【解析】【详解】设球门宽度为x1，足球到球门的距离为x2，根据逆向思维法可知，足球做平抛运动，当足球打到a点时，有，当足球打到b点时，有，由于则，故选A。6.我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示，卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为，绕行周期为；月球绕地球公转的周期为，公转轨道半径为；地球半径为，月球半径为，由于地球和太阳对卫星的引力远小于月球对卫星的引力，所以忽略不计，万有引力常量已知，忽略地球自转影响。下列说法正确的是（）A.月球的平均密度B.地球表面重力加速度C.绕月卫星的发射速度大于地球的第二宇宙速度D.“月地检验”的目的是为了说明地球对月球的引力与太阳对地球的引力是同一种性质的力【答案】B【解析】【详解】A．对月球的极地卫星，有得月球质量根据密度公式有得月球的平均密度，故A错误；B．月球绕地球运动时，有，得对地球表面的物体，有联立得，地球表面重力加速度，故B正确；C．绕月卫星没有脱离地球的引力，则其发射速度小于地球的第二宇宙速度，故C错误；D．地检验目的是说明地球对地面物体的引力和地球对月球的引力是同一种性质的力，故D错误。故选B。7.如图所示，空间有一置于水平地面上的正方体框架，从顶点沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（）A.落点在和点的小球，平抛的初速度相同B.落点在线段上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是C.运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同D.运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同【答案】C【解析】【详解】A．由对称可知，落点在和点的小球，平抛的初速度大小相同，但方向不同，选项A错误；B．落点在线段上的小球，根据可知时间相同，落到中点时水平位移最小为，落到或点时水平位移最大为l，根据x=v0t可知平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项B错误；C．运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的位移的偏向角均为45°，因速度偏向角正切等于位移偏向角正切的2倍，可知速度偏向角相等，即速度方向都相同，选项C正确；D．运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向不相同，距离A1点越近的点速度偏向角越大，选项D错误。故选C。二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有两个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）8.小明乘坐湾区之光摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱与地面平行。依次从A点经B点运动到C的过程中（）A.座舱弹力对小明始终不做功B.在点座舱对小明的作用力指向圆心C.重力对小明做功的功率先增大后减小D.小明在点克服支持力的功率大于该点重力的功率【答案】CD【解析】【详解】A．在竖直面内运动的时候，座舱弹力与位移的夹角不是垂直的，会对小明做功，故A错误；

B．在B点座舱对小明的作用力指向左上方，它和重力的合力提供向心力，故B错误；

C．从A到C的过程中，小明竖直分速度先增大后减小，则重力对小明做功的功率先增大后减小，故C正确；

D．从B经过D到C的过程中，竖直分速度越来越小，即向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故小明在D点克服支持力的功率大于该点重力的功率，故D正确。故选CD。9.如图所示，长为1m轻质细杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴做圆周运动，忽略空气阻力，重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.小球通过最高点的速度大小为时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6NB.小球通过最高点时，速度越大，对轻杆的作用力一定越大C.若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为零D.若将轻杆换成等长的轻绳，小球能在竖直平面做完整的圆周运动，则小球通过最高点的最小速度为零【答案】AC【解析】【详解】A．小球通过最高点的速度大小为时，假设杆对球的作用力方向竖直向上，则对球分析可知解得FN=6N可知假设正确，则由牛顿第三定律可知，球对轻杆作用力方向竖直向下，大小为6N，选项A正确；C．因杆对球能提供支撑力，若小球能在竖直面内做完整的圆周运动，小球通过最高点的最小速度为零，选项C正确；B．小球通过最高点时，当满足可得此时杆受作用力为零，可知在最高点时若球的速度从零开始速度越大，对轻杆的作用力先减小后变大，选项B错误；D．由以上分析，若将轻杆换成等长的轻绳，小球能在竖直平面做完整的圆周运动，则小球通过最高点的最小速度为选项D错误。故选AC。10.“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但由于两颗恒星的彼此掩食，会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图，t1时刻，由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L减弱，t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2，下列说法正确的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】由图可知双星周期较亮的恒星，根据牛顿第二定律较暗的恒星，根据牛顿第二定律联可得故选BC。第II卷（非选择题共54分）三、实验题（本大题共2小题，总分16分。其中第11题10分，第12题6分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）11.某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，图甲为“向心力演示器”装置，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为1∶1、2∶1和3∶1。（1）本实验的主要实验方法是_______；（2）若要探究向心力与半径的关系，则需要将质量______（选填“相同”或“不同”）的金属球分别放在挡板_______（选填“A、B”或“A、C”或“B、C”）处；（3）若将皮带放在第三层，将质量完全相等的金属球放在挡板A和挡板C处，左右两标尺格数的比值为_______；（4）若要探究向心力与角速度的关系，左右两标尺格数之比为1∶4，则左右两塔轮半径之比为______。【答案】（1）控制变量法（2）①.相同②.B、C（3）（4）2∶1【解析】【小问1详解】探究影响向心力大小与物体质量、转动半径和转动角速度的关系，主要实验方法是控制变量法。【小问2详解】[1][2]若要探究向心力与半径的关系，则需要金属球的质量相同，而转动半径不同，则分别放在挡板B、C处。【小问3详解】两边塔轮转动角速度之比为1：3，金属球的质量相同，转动半径也相同，则向心力，则左右两标尺格数的比值为。【小问4详解】探究向心力与角速度的关系时，左右两标尺格数之比为1∶4，则向心力也之比为1∶4则左右两塔轮转动角速度之比为1∶2，而皮带轮边缘线速度大小相等，则左右两塔轮半径之比为2∶1。12.在探究平抛运动规律的实验中：（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端要保持水平C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D.每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。A. B.C D.（3）如图所示，一个做平抛运动的小球，先后通过a、b、c三点，若相邻两点间的水平距离均为，竖直距离分别为和，则抛出该球的初速度大小为______。（不计空气阻力，g取）【答案】（1）BCD（2）A（3）【解析】【小问1详解】AD．小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放，不论斜槽是否光滑，小球从斜槽飞出时的速度都相同，这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹。故A错误；D正确；B．斜槽的末端必须保证水平，这样小球从斜槽飞出后才能做平抛运动。故B正确；C．要使描出的轨迹更好地反映小球的真实运动，记录的点应适当多一些。故C正确。故选BCD。【小问2详解】小球在竖直方向做自由落体运动，有水平方向做匀速直线运动，有联立，可得因初速度相同，所以为常数，故y−x2为正比例关系。故选A。【小问3详解】小球做平抛运动，相邻两点间的水平距离均为，则从a到b的时间与从b到c的时间相等，设为T，竖直方向有水平方向，有联立，解得四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题9分，第14题13分，第16题16分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分）13.某无人机在执行救灾任务时，无人机以一定的初速度水平向前匀速飞行，在某时刻释放一包物资。此时无人机与水平地面的距离为。已知重力加速度为，忽略空气阻力。（1）若物资落地时的水平位移为，求无人机释放物资