广东省深圳市深圳实验学校高中部2024-2025学年高一下学期培优测试物理试题（二）

试卷更新日期：2025-05-06 类型：期中考试

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一、单选题（每小题4分，共32分）

1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（）

A、物体做曲线运动，其速度大小一定发生变化 B、做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心 C、做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量一定相同 D、物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动

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2. 地球绕太阳的公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。近似图如下图， $S_{1}$ ， $S_{2}$ 是地球公转轨道的两个焦点，甲和乙位置为短轴和轨道的交点。由于地球公转速度大小不是恒定的，地球由甲位置经夏至到乙位置的时间长于全年的一半。下列说法正确的是（　　）

A、太阳的位置在焦点 $S_{1}$ 处 B、甲位置时地球的公转速度为全年最大 C、夏至时地球的公转速度比冬至时小 D、地球在夏至和冬至时的公转加速度大小相等

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3. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述正确的是（　　）

A、a点与d点的线速度大小之比为1：2 B、a点与b点的角速度大小相等 C、a点与c点的线速度大小之比为1：2 D、a点与d点的向心加速度大小之比为4：1

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4. 2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（　　）

A、在相等的时间间隔内，重力做功总是相同的 B、在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的 C、下落过程中，重力的瞬时功率总是相同的 D、若增大初速度，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角增大

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5. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　）

A、离开火箭时速度大于地球的第二宇宙速度 B、在捕获轨道运行的周期大于24小时 C、在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D、经过A点的加速度比经过B点时大

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6. 质量为1kg的物体在水平面直角坐标系内运动，已知两互相垂直方向上的速度-时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、物体的初速度为5m/s B、物体所受的合外力为3N C、2s末物体速度大小为7m/s D、物体初速度的方向与合外力方向相同

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7. 地球质量为月球质量的81倍，地球半径为月球半径的4倍。宇航员在月球和地球表面同样高度处，由静止释放一物体，物体在空中运动的时间分别计为 $t_{月}$ 和 $t_{地}$ ，着地时的速度大小分别计为 $v_{月}$ 和 $v_{地}$ ，下列判断正确的是（　　）

A、v_月：v_地=16：81 B、v_月：v_地=9：4 C、t_月：t_地=81：16 D、t_月：t_地=9：4

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8. 如图所示，MN为半径为1m、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆管，圆管N端的切线水平，O为圆心，M、O、A三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，倾角为 $37 °$ 的斜面AB固定在水平地面上。现发射一质量为0.1kg的钢珠（可视为质点，直径略小于圆管直径），钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出后恰好垂直击中斜面AB上P点，P点到水平地面的高度为0.2m。不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}, \sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（　　）

A、钢珠从N点到击中斜面的时间为 $\frac{\sqrt{5}}{5} s$ B、钢珠击中斜面时重力的瞬时功率为5W C、钢珠经过圆管N点时对圆管的压力为0 D、钢珠离开M点时的动能为1.45J

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二、多选题（每小题6分，共24分）

9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

A、图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于 $\sqrt{\frac{g}{L}}$ ，杆对小球的作用力向上 B、图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C、图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径 $2 R_{A} = 3 R_{B}$ ，质量 $m_{A} = 2 m_{B}$ ，则A 、B所受摩擦力 $f_{A} = f_{B}$ D、图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变

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10. 避险车道是指在长下坡路段行车道外侧增设的供刹车失灵的车辆驶离正线安全减速的专用车道，如图甲是某高速公路旁建设的避险车道，简化为图乙所示。若质量为 $m$ 的货车刹车失灵后以速度 $v_{0}$ 经A点冲上避险车道，运动到 $B$ 点速度减为0，货车所受摩擦阻力恒定，不计空气阻力。已知A、 $B$ 两点高度差为 $h$ ，重力加速度为 $g$ ，下列关于该货车从A运动到 $B$ 的过程说法正确的是（　　）

A、重力做的功为 $m g h$ B、合外力做的功为 $- \frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ C、摩擦阻力做的功为 $m g h - \frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ D、摩擦阻力做的功为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - m g h$

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11. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其 $v - t$ 图像如图所示。已知汽车的质量 $m = 2 \times 10^{3} kg$ ，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍， $g = 10 m / s^{2}$ 。则（）

A、汽车在前5s内的位移大小为75m B、汽车在前5s内的牵引力为 $8 \times 10^{3} N$ C、汽车的额定功率为90kW D、汽车的最大速度为60m/s

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12. 2024年2月25日从中国科学院云南天文台获悉，近期国内多个团队合作，利用清华大学——马化腾巡天望远镜（TMTS），发现了一距离地球2761光年的致密双星系统——TMTSJ0526。已知组成某双星系统的两颗恒星A和B，质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ (m₁>m₂)，相距为L。在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一点，在同一平面内做匀速圆周运动，运动过程中二者之间的距离始终不变。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A、A和B的向心加速度大小相等 B、A和B的线速度之比为m₂：m₁ C、A和B的角速度均为 $\sqrt{\frac{G (m_{1} + m_{2})}{L^{3}}}$ D、A和B的向心力大小均为 $\frac{G m_{1} m_{2}}{L^{2}}$

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三、实验题（共15分）

13. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点 $O$ ）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
（1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是。
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度小、体积大的钢球
C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是。
A. B.C。 D.
（3）若某同学只记录了小球运动途中的 $A 、 B 、 C$ 三点的位置，如图，取 $A$ 点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示 $(g = 10 m / s^{2})$ ，小球平抛的初速度大小 $v_{0} =$ $m / s$ （重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是（以 $cm$ 为单位，答案不用写单位，注意正负号）。

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14. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力 $F$ 的大小。

(1)、圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为 $Δ t$ ，则遮光片的线速度大小为，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为。（用所给物理量的符号表示）

(2)、保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度 $ω$ ，并记录数据，做出 $F - ω^{2}$ 图线如图乙所示，从而验证 $F$ 与 $ω^{2}$ 关系。该同学发现图乙中的 $F - ω^{2}$ 图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为 $ω_{0}^{2}$ ，滑块做圆周运动的半径为 $r$ ，重力加速度为 $g$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为。（用所给物理量的符号表示）

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四、解答题（3小题分别6分，10分，13分，共29分）

15. 2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道，若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T。已知月球的半径为R，引力常量为G，求：
（1）月球的质量；
（2）月球表面的重力加速度；
（3）月球的第一宇宙速度。

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16. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径 $R = 0.6 m$ ，离水平地面的高度 $H = 0.8 m$ ，物块与转台间的动摩擦因数 $μ = \frac{2}{3}$ 。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物块离开转台边缘时转台的角速度 $ω_{0}$ ；

(2)、物块落地时速度与水平方向夹角的正切值；

(3)、物块落地点到转台中心O点的水平距离。

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17. 如图所示，一半径为 $R = 0 \cdot 2 m$ 的竖直圆弧轨道（其中BC段光滑，CD段粗糙）与水平地面相接于B点，C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点。距地面高度为 $h = 0.45 m$ 的水平台面上有一质量为 $m = 1 kg$ 可看作质点的物块，物块在水平向右的恒力 $F = 4 N$ 的作用下，由静止开始运动，经过 $t = 2 s$ 时间到达平台边缘上的A点，此时撤去恒力F，物块在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道切线方向滑入轨道，物块运动到圆弧轨道最高点D时对轨道恰好无作用力。物块与平台间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，空气阻力不计，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ；^.求：

(1)、物块到达A点时的速度大小 $v_{A}$ ；

(2)、物块到达B点时的速度大小 $v_{B}$ ；

(3)、物块通过圆弧C点时受轨道的支持力大小；

(4)、物块从C点运动到D点过程中克服摩擦力所做的功。

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