广东省深圳市2024-2025学年高一下学期期中物理检测试卷（含答案）

这是一份广东省深圳市2024-2025学年高一下学期期中物理检测试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.哈尔滨2025年第九届亚洲冬季运动会短道速滑项目上，我国选手林孝竣夺得男子500米金牌。如图为比赛中林孝竣加速滑过弯道时的情景，此时他受合力及速度方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图为吊车的简化模型图。某次起吊中，液压杆伸长，推动吊臂绕O点逆时针匀速旋转，MN为吊臂上的两质点且O、M、N三点共线，若MN：OM=2：1，则M、N两质点运动的线速之比为( )
A. 1：3B. 3：1C. 1：2D. 2：1
3.如图，双星系统中，质量分别为m1、m2的星体A、B绕O点做周期相等的匀速圆周运动，他们到O点的距离分别为r1和r2，则m1m2=( )
A. r1r2 B. r2r1 C. r12r22 D. r22r12
4.“蹦极”是一项刺激的运动，能让挑战者获得失重和超重的体验。如图，一名挑战者身系弹性绳从高处沿直线下落，依次经过a、b、c三点，运动到a点时，弹性绳刚好绷紧，运动到b点时，弹性绳上的拉力刚好等于挑战者的重力，c点为下落的最低点，不计空气阻力和弹性绳的重力，弹性绳始终在弹性限度内，则挑战者从a点运动到c点的过程中( )
A. 一直处于超重状态
B. 一直处于失重状态
C. 先超重后失重
D. 先失重后超重
5.如图，两个完全相同的小球M、N(均看作质点)通过长为1.2m且不可伸长的细线连接，将两球从同一位置，分别以vM=2m/s、vN=1m/s的初速度向左、右同时水平抛出，一段时间后，细线首次绷紧。不计空气阻力，重力加速度大小为10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 小球M、N水平抛出后，经过0.3s，细线首次绷紧
B. 细线首次绷紧前瞬间，小球M、N之间的距离为1.5m
C. 细线首次绷紧前瞬间，小球N下降的竖直距离为1.8m
D. 细线首次绷紧前瞬间，小球M的速度大小为2 5m/s
6.如图甲是家用的人字梯，结构简图如图乙所示，该人字梯由两个完全相同的梯子AM、AN通过顶端的铰链(大小不计)连接而成。某次使用完人字梯后需要将其收拢起来，让梯子的底端M、N两点均以恒定的速率v贴着地面向中间滑动，某时刻，梯子AM、AN和竖直方向的夹角均为30∘，则此时梯子顶部铰链速度大小为( )
A. 33vB. 34vC. 35vD. 36v
7.自卸翻斗车的主要特点是通过液压系统控制车厢的倾斜，从而实现自动卸载货物的功能。如图，翻斗车卸货过程中，车厢底部平面和水平面间的夹角θ从0缓慢增大，一段时间后，车厢内的货物包会自动滑下。若车厢底部粗糙程度一致，下列说法正确的是( )
A. 在货物包滑动之前，随着夹角θ的增大，货物包受到的静摩擦力逐渐减小
B. 在货物包滑动之前，随着夹角θ的增大，货物包受到的支持力逐渐增大
C. 在货物包滑动之后，随着夹角θ的增大，货物包受到的滑动摩擦力逐渐减小
D. 在货物包滑动之后，随着夹角θ的增大，货物包受到的支持力逐渐增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.2024年10月，神舟十九号飞船与空间站自主对接成功。对接前，神舟十九号飞船、空间站分别在椭圆轨道1、圆轨道2上运行，Q点是轨道1的近地点，P点是轨道1与轨道2的切点。下列说法正确的是( )
A. 神舟十九号飞船在轨道1上运行的周期大于空间站在圆轨道2上运行的周期
B. 神舟十九号飞船在轨道1上运行的周期小于空间站在圆轨道2上运行的周期
C. 神舟十九号飞船从轨道1变轨到轨道2，需要在P点点火加速
D. 神舟十九号飞船从轨道1变轨到轨道2，需要在P点点火减速
9.质量为2kg的无人机(看作质点)从地面上由静止起飞沿竖直方向运动，向高处运送包裹，运动过程速度v随时间t变化的图像如图所示，重力加速度大小取10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 0∼2s内，无人机受到的空气作用力大小为30N
B. t=2s时，无人机开始沿竖直方向向下运动
C. 无人机上升的最大高度为60m
D. t=16s时，无人机回到出发点
10.如图为电动玩具赛车的部分轨道示意图，其中半径为R的竖直圆轨道固定在水平地面上，M、N、P、Q点分别为圆轨道的水平、竖直直径的端点，E、F点分别为竖直弦的两端点。若质量为m的赛车(看作质点)以恒定的速率v通过该圆轨道，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 赛车经过N点时，对轨道的压力大小为mv2R+mg
B. 若赛车恰好经过轨道最高点P，则满足v= gR
C. 赛车经过E、F两点时，对轨道的压力之和为mv2R
D. 赛车经过E、F两点时，对轨道的压力之和为2mv2R
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组用频闪周期一定的照相机来探究平抛运动的特点，在坐标纸上记录了小球做平抛运动的三个位置A、B、C，A点为坐标原点，x轴、y轴方向分别为水平、竖直方向，坐标纸上小方格的边长为5cm，重力加速度大小取10m/s2，请回答下列问题：
(1)坐标纸上的A点______(选填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。
(2)该照相机的频闪周期为______ s。
(3)小球刚抛出时的水平初速度大小为______m/s。
12.某探究小组用图甲所示的装置来探究向心力大小的表达式，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，请回答下列问题：
(1)小明同学选择第一层的左、右塔轮组合方式，然后将两个质量不相等的钢球分别放在A、C位置，可探究向心力的大小与______(选填“质量”“半径”或“角速度”)的关系，可见本实验采用的物理方法是______(选填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)小李同学想要探究向心力的大小与半径的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和______(选填“A”或“B”)处，左、右塔轮的组合方式选择第______层。
(3)若小红同学将两个质量相等的小球分别放在挡板B和C处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，匀速摇动手柄，则左、右两标尺显示的格数之比为______。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.质量为60kg的跳伞运动员(含装备)从距地面476m高处由静止下落，先做自由落体运动，下降80m后打开降落伞，然后沿竖直方向做匀减速直线运动，运动员到达地面时的速度大小为4m/s，重力加速度大小取10m/s2，求：
(1)运动员由静止下落到打开降落伞的时间；
(2)打开降落伞后，运动员和降落伞整体受到的空气阻力的大小。
14.某同学为了感受向心力，设计了一个简易的装置。如图，在竖直细杆的M、N点分别系上长度l1=1m、l2=0.8m的轻绳，两绳的另一端均系在小球O上。现轻摇细杆，使小球O绕细杆在水平面内做匀速圆周运动。已知M、N两点的距离为0.6m，小球O的质量为0.6kg且可看作质点，两轻绳均不可伸长，不计空气阻力，重力加速度大小取10m/s2，sin37∘=0.6。
(1)若连接M点和小球O的轻绳与竖直方向的夹角为37∘，求小球O做匀速圆周运动的角速度大小(结果可用根号表示)；
(2)若小球O做匀速圆周运动的角速度大小为5 62rad/s，求两轻绳上的拉力大小。
15.“天链一号”是我国自主建立的中继卫星网络系统，由多颗卫星组成，主要用于为航天器提供数据中继和测控服务。空间站中宇航员与地面通过“天链一号”01星进行信息中转，“天链一号”01星、空间站均绕地球做匀速圆周运动，轨道如图中虚线所示。已知空间站做匀速圆周运动轨道半径为地球半径的p倍，运行周期为T，“天链一号”01星绕地球做圆周运动的周期为kT(k>1且为常数)，地球表面的重力加速度大小为g，电磁波信号在太空传播的速率为光速c(光速c远大于空间站和“天链一号”01星的线速度)，空间站和“天链一号”01星同向运行且轨道共面，地球看作匀质球体且不考虑自转，引力常量为G，π已知，求：
(1)地球的密度；
(2)“天链一号”01星运行的线速度大小；
(3)①若某时刻“天链一号”01星和空间站相距最远，从该时刻开始计时，最短经过多长时间二者相距最近？
②地面电磁波信号通过“天链一号”01星传递至空间站所需的最短时间为多少？
答案
1.【正确答案】B 解：根据曲线用运动的特点，速度沿切线方向和合外力指向曲线凹侧，及加速曲线运动的条件可知，故B正确，ACD错误。故选：B。
2.【正确答案】A 解：N点做圆周运动的半径ON=3OM，两点同轴转动，角速度相等，根据v=ωr可知，M、N两质点运动的线速度之比为1：3，故A正确，BCD错误。故选：A。
3.【正确答案】B 解：双星之间的万有引力提供各自的向心力，则Gm1m2L2=m1r1ω2=m2r2ω2，由于它们的角速度的大小是相等的，解得m1m2=r2r1故B正确，ACD错误；故选：B。
4.【正确答案】D 解：运动员运动至a过程只受重力，做自由落体运动，处于失重状态；接下来绳子伸长，绳子的拉力不断变大，开始阶段(a到b)，拉力小于重力，处于失重状态，合力向下，人做加速运动；拉力不断变大，在b到c过程中，变得大于重力，合力向上，加速度向上运动员处于超重状态，则挑战者从a点运动到c点的过程中先失重后超重，故D正确，ABC错误。故选：D。
5.【正确答案】D 解：A、水平方向，两球做匀速直线运动，可得L=(vM+vN)t，解得t=1.22+1s=0.4s，故A错误；
B、竖直方向，两球做自由落体运动，始终在同一高度，所以细线首次绷紧前瞬间，小球M、N之间的距离为1.2m，故B错误；C、根据ℎ=12gt2，解得ℎ=12×10×0.42m=0.8m，故C错误；
D、根据v= vM+(gt)2，可得v= 22+(10×0.4)2m/s=2 5m/s，故D正确。故选：D。
6.【正确答案】A
解：梯顶的速度即为绕不动梯脚转动的线速度，又滑动梯子长度不变，则梯顶和梯脚沿梯子方向的速度相同，如图所示
v铰链sin⁡θ=vsin⁡θ2由题可知θ2=30∘解得v铰链= 33v故A正确，BCD错误。故选：A。
7.【正确答案】C
解：AB.在货物包滑动之前，货物包受到的静摩擦力大小为Ff1=mgsinθ货物包受的支持力大小为F1=mgcsθ，随着夹角θ的增大，静摩擦力逐渐增大，支持力逐渐减小，故AB错误；
CD.在货物包滑动之后，货物包受到的滑动摩擦力大小为Ff2=μmgcsθ，货物包受的支持力大小为F2=mgcsθ，随着夹角θ的增大，滑动摩擦力、支持力均逐渐减小，故C正确，D错误。故选：C。
8.【正确答案】BC 解：AB.根据开普勒第三定律a3T2=k可知，神舟十九号飞船在轨道1上运行的周期小于空间站在圆轨道2上运行的周期，故A错误，B正确；
CD.飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点P点点火加速，故C正确，D错误；故选：BC。
9.【正确答案】AD 解：A、由图示v−t图像可知，0∼2s内，无人机的加速度大小为a=102m/s2=5m/s2，由牛顿第二定律得F−mg=ma，解得F=mg+ma=2×10N+2×5N=30N，故A正确；
B、t=2s时，无人机仍沿竖直方向向上运动，故B错误；
C、无人机上升的最大高度为ℎ=12×6×10m=30m，故C错误；
D、在8∼16s内无人机的位移为ℎ′=−12×(2+8)×6m=−30m，t=16s时，无人机回到出发点，故D正确。
故选：AD。
10.【正确答案】BD 解：A.赛车经过N点时，水平方向上FN=mv2R，根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小为mv2R，故A错误；
B.若赛车恰好经过轨道最高点P，重力提供向心力mg=mv2R，整理得v= gR，故B正确；
CD.赛车经过E、F两点时，在F点，设FO连线和FE的夹角为θ，根据向心力公式，FN1−mgcsθ=mv2R，在E点，根据向心力公式，FN2+mgcsθ=mv2R，两式相加可得FN1+FN2=2mv2R，故C错误，D正确。故选：BD。
11.【正确答案】不是； 0.1； 1.5
解：(2)由图示可知xAB=xBC=3L，在竖直方向yAB=3L，yBC=5L
在竖直方向，Δy=yBC−yAB=gT2，代入数据解得T=0.1s。
(1)经过B点的竖直分速度vBy=yAB+yBC2T=3L+5L2T=8L2T=4LT=4×5×10−20.1m/s=2m/s
经过B点的竖直分速度大小vBy=gtB，代入数据解得tB=0.2s=2T，则坐标纸上的A点不是小球做平抛运动的抛出点。
(3)在水平方向xAB=v0T，代入数据解得v0=1.5m/s。
故(1)不是；(2)0.1；(3)1.5。
(2)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，根据图示求出水平与竖直分位移，在竖直方向应用匀变速直线运动的推论求出照相机的频闪周期。
(1)求出小球运动到B点需要的时间，然后判断A点是否为抛出点。
(3)在水平方向应用运动学公式求出初速度。
分析清楚小球的运动过程，应用运动学公式即可解题。
12.【正确答案】质量；控制变量法； B；一； 2：9
解：(1)将两个质量不相等的钢球分别放在A、C位置，小球质量不同，则探究向心力的大小与质量的关系，可见本实验采用的物理方法是控制变量法。
(2)小李同学想要探究向心力的大小与半径的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和B处，为保证角速度相等，左、右塔轮的组合方式选择第一层。
(3)把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则m相同，半径之比为2：1，传动皮带位于第三层，根据v=Rω可知，角速度比值为ωB：ωC=1：3
根据向心力公式F=mω2r
当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，左右两标尺露出的格子数之比为2：9
故(1)质量；控制变量法；(2)B；一；(3)2：9
(1)(2)根据实验原理和实验方法得到本实验采用控制变量法；本实验采用控制变量法，探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，要保证质量一定，角速度一定；
(3)根据向心力表达式，判断标尺露出的格数。
本题考查“探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系”的实验，需要注意本实验采用控制变量法。
13.【正确答案】运动员由静止下落到打开降落伞的时间为4s；
打开降落伞后，运动员和降落伞整体受到的空气阻力的大小等于720N
解：(1)设运动员由静止下落到打开降落伞的时间即自由落体运动时间为t，ℎ=12gt2，解得t=4s；
(2)打开降落伞后，下降高度ℎ′=H−ℎ，打开降落伞时速度v0=gt，设打开伞后加速度为a，则v2−v02=−2aℎ′
设空气阻力为F，根据牛顿第二定律得F−mg=ma，解得a=2m/s2，F=720N。
答：(1)运动员由静止下落到打开降落伞的时间为4s；
(2)打开降落伞后，运动员和降落伞整体受到的空气阻力的大小等于720N。
(1)运动员由静止下落到打开降落伞的时间内做自由落体运动，根据自由落体规律求解时间；
(2)打开降落伞后，运动员和降落伞整体受重力和空气阻力，先求解加速度，然后根据牛顿第二定律求解空气阻力大小。
本题是简单的自由落体与牛顿运动定律综合，掌握相应知识点是正确解题的前提，不难属于基础知识考查。
14.【正确答案】小球O做匀速圆周运动的角速度大小是5 22rad/s；
两轻绳上的拉力大小分别是10N、10N
解：(1)轻绳NO恰好拉直时MO与竖直方向为θ，则sinθ=l2l1=0.81=0.8，则θ=53∘>37∘，
MO与竖直方向夹角为37∘时，对小球，由牛顿第二定律得mgtan37∘=mω12l1sin37∘
代入数据解得ω1=5 22rad/s
(2)轻绳NO恰好拉直时，对小球，由牛顿第二定律得mgtanθ=mω02l1sinθ
代入数据解得ω0=5 63rad/s