江西省赣州市十八县（市）二十五校2024-2025学年高一下学期第五十三次期中联考物理试卷（解析版）

这是一份江西省赣州市十八县（市）二十五校2024-2025学年高一下学期第五十三次期中联考物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了考查范围，考生必须保持答题卡的整洁，27 m/sB， 质量为2kg的无人机等内容，欢迎下载使用。
高一物理试卷
试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.考查范围：必修第一册占 10%；必修第二册第五章占30%，第六章占30%，第七章占30%。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 哈尔滨2025年第九届亚洲冬季运动会短道速滑项目上，我国选手林孝埈夺得男子500米金牌。如图为比赛中林孝埈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.
【答案】B
【解析】做曲线运动时，某一点的速度方向在该点的曲线切线上，所受合力方向位于轨迹的凹侧，由于加速滑过弯道，所以合力方向与速度方向的夹角小于90°。
故选B。
2. 如图，“南昌之星”摩天轮是南昌市的标志性建筑之一，该摩天轮的半径约为80m，匀速转动一圈大约需要30分钟，π取3，则游客乘坐该摩天轮时的线速度大小约为（ ）
A. 0.27 m/sB. 0.57m/sC. 1.7m/sD. 2.7 m/s
【答案】A
【解析】游客做圆周运动的周期T=1800s，根据
解得v≈0.27 m/s
故选A。
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（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力有，
所以
故选B。
4. 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. B. C. D.
【答案】A
【解析】将M、A两点的速度分解，如图，则
解得
故选A。
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10 m/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
【答案】D
【解析】AB．水平方向上，两球均做匀速直线运动，
解得t=0.4s
竖直方向上，两球均做自由落体运动，两球始终在同一高度，所以细线恰好绷紧前瞬间，小球M、N之间的距离为1.2m，A、B项错误；
C．根据
解得h=0.8m
C项错误；
D．细线首次绷紧前瞬间，小球M的速度大小为
解得
D项正确。
故选D。
6. 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
【答案】C
【解析】AB．在货物包滑动之前，货物包受到的静摩擦力大小为
货物包受的支持力大小为
随着夹角θ的增大，静摩擦力逐渐增大，支持力逐渐减小，A、B项错误；
CD．在货物包滑动之后，货物包受到的滑动摩擦力大小为
货物包受的支持力大小为
随着夹角θ的增大，滑动摩擦力、支持力均逐渐减小，C项正确，D项错误。
故选C。
7. 如图，竖直面内一倾角θ为37°的细杆上，与底端O'相距l=1m处套着一个小球，小球随细杆一起绕竖直轴OO'做匀速圆周运动。已知小球和细杆间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球可看作质点，重力加速度g大小取，不计空气阻力，0.6，为使小球和细杆始终保持相对静止，细杆做匀速圆周运动的最大角速度为（ ）
A. B. C. 5 rad/sD. 6rad/s
【答案】C
【解析】当细杆做匀速圆周运动的角速度最大时，小球有上滑的趋势，对小球受力分析，水平方向上
竖直方向上，
且
解得
故选C。
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
【答案】BC
【解析】AB．根据开普勒第三定律，神舟十九号飞船在轨道1上运行的半长轴小于空间站在圆轨道2上运行的半径，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，A项错误，B项正确；
CD．从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速做离心运动才能进入轨道2，C项正确，D项错误。
故选BC。
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，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60 m
D. t=16s时，无人机回到出发点
【答案】AD
【解析】A．由图示v-t图像可知，0~2s内，无人机的加速度大小为
由牛顿第二定律得F-mg= ma
解得F=30N
A项正确；
B．t=2s时，无人机仍沿竖直方向向上运动，B项错误；
C．无人机上升的最大高度30m
C项错误；
D．在8~16s内无人机的位移为
t=16s时，无人机回到出发点，D项正确。
故选AD。
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
B. 若赛车恰好经过轨道最高点P，则满足
C. 赛车经过E、F两点时，对轨道的压力之和为
D. 赛车经过E、F两点时，对轨道的压力之和为
【答案】BD
【解析】A．赛车经过N点时，水平方向上
根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小为，A项错误；
B．若赛车恰好经过轨道最高点P，
整理得
B项正确；
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
在E点，根据向心力公式
两式相加可得
C项错误，D项正确。
二、非选择题：本题共5小题，共54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，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。
【答案】（1）不是 （2）0.1 （3）1.5
【解析】
小问1解析】
因为，而不是1:3:5，可知坐标纸上的A点不是小球做平抛运动的抛出点。
【小问2解析】
竖直方向上
可得照相机的频闪周期为
【小问3解析】
小球刚抛出时的水平初速度大小为
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___________。
【答案】（1）质量 控制变量法 （2）B 一 （3）2：9
【解析】
【小问1解析】
将两个质量不相等的钢球放在A、C位置，可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。
【小问2解析】
[1][2]想要探究向心力的大小与半径的关系，需要质量和角速度相等，半径不等，即需要将两个质量相等的小球分别放在挡板C和B处，左、右塔轮的组合方式选择第一层。
【小问3解析】
两球的半径之比是2：1，左、右塔轮的组合方式选择第三层，塔轮边缘线速度相等，半径之比3:1，则根据v=ωr，可知角速度之比为1：3，匀速摇动手柄，根据，可知向心力之比2:9，即左、右两标尺显示的格数之比为2：9。
13. 如图为放置在水平桌面上的一个游戏弹射装置，该装置可以将弹性小球从出射口O点沿垂直于竖直墙壁的方向水平弹出，并且弹出的初速度大小可调节。某同学试射了两次，第一次击中了P点，第二次击中了Q点，P、Q两点距离出射口O点的竖直高度分别为20cm、45cm。已知出射口O点到竖直墙壁的距离为80cm，小球可看作质点，不计空气阻力，重力加速度大小取。求：
（1）第一次小球从出射口O点弹出时的初速度大小；
（2）第二次小球从出射口O点弹出，击中Q点时的速度大小（结果可用根号表示）。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
对于击中P点的小球，根据平抛运动的规律，水平方向上
竖直方向上
第一次小球从出射口O点弹出时的初速度大小
【小问2解析】
对于击中Q点的小球，根据平抛运动的规律
水平方向上
竖直方向上，
击中Q点时速度大小为
解得
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，。
（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，求两轻绳上的拉力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
当连接N点和小球O轻绳刚好伸直时，连接M点和小球O的轻绳与竖直方向的夹角为53°，而此时连接M点和小球O的轻绳与竖直方向的夹角为37°，说明连接N点和小球O的轻绳还没有伸直，该绳上的拉力为0，则
解得
【小问2解析】
当连接N点和小球O的轻绳刚好伸直时，连接M点和小球O的轻绳与竖直方向的夹角为，设此时的角速度为ω0，则由牛顿第二定律
解得
角速度，设连接M点和小球O的轻绳上的拉力为，连接N点和小球O的轻绳上的拉力为，则，
解得
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） （2）
（3）①，②
【解析】
小问1解析】
对空间站，万有引力充当向心力，设地球的半径为R，
对于地球表面的物体
再根据
解得
【小问2解析】
对“天链一号”01星，万有引力充当向心力，设“天链一号”01星轨道半径为R01星，则
再结合，对于地球表面的物体，
解得
“天链一号”01星的运行的线速度
解得
【小问3解析】
①空间站做匀速圆周运动的角速度为
“天链一号”01星做匀速圆周运动的角速度为
空间站、“天链一号”01星同向运行，设经过时间t1，两星相距最近，则
解得
②当空间站与“天链一号”01星最近时，地面电磁波信号传递给空间站的时间最短
电磁波信号传播的距离为
解得