河南省南陽市社旗縣第一高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

注意事項(xiàng)：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名和座位號(hào)填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡的相應(yīng)位置上。寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
單選題（共7小題，每題4分，共28分）
1．如圖所示，在一端封閉的光滑玻璃管中注滿清水并封口，水中有一由紅蠟塊做成的大小適宜的小圓柱體，恰好在玻璃管中勻速上升，同時(shí)將玻璃管由靜止開始水平向右先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡正確的是( )
A.B.C.D.
2．下列說法正確的是( )
A.相同時(shí)間內(nèi)，火星和太陽連線掃過的面積與地球和太陽連線掃過的面積相等
B.牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了引力常量G
C.由萬有引力定律可知，兩物體相距無窮小時(shí)，兩者間的萬有引力趨于無窮大
D.所有繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)的行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等
3．如圖所示，某救援隊(duì)利用如下裝置轉(zhuǎn)運(yùn)救災(zāi)物資，物資穿在豎直固定光滑桿上.若汽車速度為v，物資運(yùn)動(dòng)速度為，定滑輪左右兩側(cè)輕繩與豎直方向夾角分別為.不計(jì)滑輪質(zhì)量以及繩與滑輪間的摩擦，下列關(guān)系正確的是( )
A.B.C.D.
4．如圖為荷球的籃筐（無籃板），某同學(xué)距球柱不同位置，從相同高度先后將甲、乙兩球斜向上拋出，兩次均命中籃筐。已知甲、乙兩球初速度與水平方向夾角分別為60°和45°，且兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。不計(jì)空氣阻力，從球出手到進(jìn)入籃筐過程中，下列說法正確的是( )
A.乙球飛行時(shí)間大于甲球飛行時(shí)間B.甲球在最高點(diǎn)的速度比乙球在最高點(diǎn)的速度大
C.甲球初速度是乙球初速度的倍D.甲球初速度是乙球初速度的倍
5．已知地球的半徑為R，月球的公轉(zhuǎn)周期是T，月球表面的重力加速度為a，地心到月心距離為r，引力常量為G，下列說法正確的是( )
A.月球的質(zhì)量B.地球的質(zhì)量為
C.地球的密度為D.地球的密度為
6．中國科學(xué)家利用天眼對(duì)武仙座球狀星團(tuán)展開脈沖星觀測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)了脈沖星為掩食雙星“黑寡婦”。在這一雙星系統(tǒng)中，主星（質(zhì)量為）是一顆毫秒脈沖星，伴星（質(zhì)量為）的物質(zhì)會(huì)被主星的星風(fēng)加熱并吸走一部分，兩星之間的距離L會(huì)逐漸增大。下列說法正確的是( )
A.主星掩食伴星是因?yàn)樗鼘?duì)伴星的引力大于伴星對(duì)它的引力
B.由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)減小
C.由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)增大
D.由于雙星的總質(zhì)量不變，即使L逐漸變大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期不變
7．如圖所示，從傾角為θ的斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出，小球均落在斜面上．當(dāng)拋出的速度為時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為；當(dāng)拋出速度為時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為，則( )
A.當(dāng)時(shí)，B.當(dāng)時(shí)，
C.無論關(guān)系如何，均有D.的關(guān)系與斜面傾角θ有關(guān)
二．多選題（共3小題，每題6分，共18分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)或不選得0分）
8．如圖所示，質(zhì)量為m的小球在光滑豎直圓錐筒中繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球至圓錐頂點(diǎn)的距離為l，圓錐面的母線與豎直線的夾角為α。下列說法正確的是( )
A.若小球角速度增大，則l減小B.若小球角速度增大，則l增大
C.小球質(zhì)量越大，向心加速度越大D.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與其質(zhì)量無關(guān)
9．如圖1所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，繩上有一拉力傳感器（質(zhì)量可忽略）。初始時(shí)，小球靜止在最低點(diǎn)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度使其繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在其軌跡最高點(diǎn)設(shè)置一光電門，可測(cè)量小球在最高點(diǎn)的速度。多次改變小球初速度，記錄小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的拉力F和對(duì)應(yīng)速度平方并繪制圖像如圖2所示。下列說法正確的是( )
A.重力加速度等于
B.輕繩長度等于
C.當(dāng)時(shí)，向心加速度為
D.當(dāng)時(shí)，小球所受的拉力等于其重力的兩倍
10．高山跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)上很驚險(xiǎn)、刺激、具有觀賞性比賽項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)時(shí)速度方向與水平方向成θ角斜向上，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v，從最高點(diǎn)到落到地面所用時(shí)間為t，設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只考慮重力的作用，且可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。下列判斷正確的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)時(shí)的速度大小是
B.運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是
C.運(yùn)動(dòng)員在豎直方向發(fā)生的位移大小是
D.運(yùn)動(dòng)員做的是勻變速運(yùn)動(dòng)
三．填空題（共2小題，共16分）
11．（12分）（1）某同學(xué)利用頻閃照相法研究平拋運(yùn)動(dòng)并測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，得到圖1所示頻閃照片和表1所示數(shù)據(jù)，表中g(shù)表示重力加速度，表示平拋的初速度。請(qǐng)利用表1中數(shù)據(jù)點(diǎn)3采集到的數(shù)據(jù)將表1補(bǔ)充完整：_______，________。
表1
（2）分析表1中的數(shù)據(jù)，由于拍攝角度的變化，采集的數(shù)據(jù)隨數(shù)據(jù)點(diǎn)的不同有較大偏差，最終使測(cè)得的重力加速度g存在較大誤差。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)小組使用改進(jìn)后的裝置重做實(shí)驗(yàn)，得到圖2所示頻閃照片和表2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
表2
該實(shí)驗(yàn)小組使用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并以為縱軸，以t為橫軸，建立直角坐標(biāo)系，其函數(shù)表達(dá)式為__________。由圖3可知，實(shí)驗(yàn)所在地的重力加速度_______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
12．（4分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究向心力跟質(zhì)量、半徑、角速度關(guān)系。一根光滑的水平桿可繞豎直桿在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量不同的小物塊可以穿在水平桿上，用細(xì)線通過定滑輪與力傳感器相連，調(diào)節(jié)細(xì)線長度可改變物塊轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑。水平桿繞豎直桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力傳感器上顯示物塊受到的拉力大小。
(1)（2分）為探究向心力跟半徑的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要控制_________________和_________________兩個(gè)物理量保持不變。
(2)（2分）該同學(xué)在探究向心力跟角速度ω的關(guān)系時(shí)，選用質(zhì)量適當(dāng)?shù)奈飰K和長度適當(dāng)?shù)募?xì)線，多次改變豎直桿轉(zhuǎn)速后，記錄多組力與對(duì)應(yīng)角速度數(shù)據(jù)，用圖像法來處理數(shù)據(jù)，畫出了如圖乙所示的圖像，該圖線是一條過原點(diǎn)的直線，則圖像橫坐標(biāo)x表示的物理量是_______。
A.ωB.C.D.
四．計(jì)算題（共3小題，共38分）
13．(12分)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤重心若不在轉(zhuǎn)軸上，運(yùn)行將不穩(wěn)定，且轉(zhuǎn)軸會(huì)承受很大的作用力，加速磨損。圖中轉(zhuǎn)盤半徑為R，為轉(zhuǎn)動(dòng)軸。正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的水平作用力為零?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)盤邊緣處疊放質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊并由靜止緩慢增大轉(zhuǎn)速，間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：
（1）若保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍；
（2）若都脫離轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍。
14．(12分)太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的時(shí)候，天文學(xué)稱為“火星沖日”。已知火星公轉(zhuǎn)半徑與地球公轉(zhuǎn)半徑的比值為（C為常數(shù)），地球的公轉(zhuǎn)周期為T，求：
（1）火星公轉(zhuǎn)周期；
（2）相鄰兩次火星沖日的時(shí)間間隔。
15．(14分)如圖所示，將一質(zhì)量為m的光滑小球從斜面不同高度先后釋放。第一次釋放后，小球沖上右側(cè)豎直半圓環(huán)圓形管道，從A點(diǎn)水平射出，落點(diǎn)距A點(diǎn)最近；第二次釋放后，小球從A點(diǎn)飛出后垂直砸在斜面上。已知斜面傾角，圓環(huán)半徑為R，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）第一次釋放小球后，小球?qū)A環(huán)軌道A點(diǎn)的彈力（可用分式表示）；
（2）第二次釋放小球后，小球?qū)A環(huán)軌道A點(diǎn)的彈力（可用分式表示）。
物理答案
1．答案：A解析：由題可知，蠟塊加速度方向先向右，后向左；所以合力方向先向右，后向左，并且受力方向?yàn)榍€凹側(cè)。故選A。
2．答案：D解析：A、根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，行星與太陽的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故A錯(cuò)誤；
B、卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了引力常量G，故B錯(cuò)誤；
C、萬有引力定律公式適用范圍是：兩質(zhì)點(diǎn)間的作用力，當(dāng)兩物體相距無窮小時(shí)，萬有引力定律不適用，所以萬有引力不趨于無窮大，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)開普勒第三定律可知，所有繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)的行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等，故D正確；故選：D。
3．答案：C解析：因?yàn)檩p繩不可伸長，所以汽車在繩子上的分速度與物資在繩子上的分速度相等，所以有，解得，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。
4．答案：D解析：A.兩球被拋出后，在豎直方向均作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，并目兩球拋出點(diǎn)和最大高度相同，根據(jù)豎直上拋是反向的自由落體可知兩球飛行時(shí)間相同。A錯(cuò)誤；
B.由平行四邊形定則可知，甲在最高點(diǎn)的速度為，由自由落體公式甲拋出時(shí)，豎直方向的分速度為，解得，同理可得，B錯(cuò)誤；
CD.由平行四邊形定則可知，兩球出的速度為，，所以，C錯(cuò)誤，D正確。
5．答案：D解析：A.對(duì)月球表面物體m，根據(jù)題意得,解得，因?yàn)樵虑虻陌霃轿粗詿o法求出月球的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；
B.對(duì)月球，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，B錯(cuò)誤；
CD.根據(jù)，解得，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。
6．答案：B解析：A.由牛頓第三定律可知，主星對(duì)伴星的引力等于伴星對(duì)主星的引力；A錯(cuò)誤。
BC.雙星的角速度相等，由牛頓第二定律可知，由題意，解得，所以由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)減小。B正確，C錯(cuò)誤；
D.由角速度與周期關(guān)系，結(jié)合上述分析，可得，故雙星的總質(zhì)量不變L變大，T變大。D錯(cuò)誤。故選B。
7．答案：C解析：物體從斜面頂端拋出后落到斜面上，物體的位移與水平方向的夾角等于斜面傾角θ，即
，
物體落到斜面上時(shí)速度方向與水平方向的夾角的正切值，故可得.
只要小球落到斜面上，位移方向與水平方向夾角就總是θ，則小球的速度方向與水平方向的夾角也總是φ，故速度方向與斜面的夾角就總是相等，與的關(guān)系無關(guān)，C選項(xiàng)正確．
8．答案：AD
解析：AB.由牛頓第二定律可知，解得，所以角速度增大，則減小，A正確，B錯(cuò)誤；
CD.由牛頓第二定律，所以，C錯(cuò)誤，D正確。
9．答案：BC
解析：A.在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律可知，所以，結(jié)合圖像可知，解得，A錯(cuò)誤；
B.由上述分析可知，解得，B正確；
C.由幾何知識(shí)可得，圖2中的直線表達(dá)式為，當(dāng)時(shí)，由牛頓第二定律可知，此時(shí)向心加速度為，C正確；
D.由上述分析，當(dāng)時(shí)，D錯(cuò)誤。
10．答案：CD
解析：A.由題意可知，運(yùn)動(dòng)員水平方向的分速度為v，所以在離開跳臺(tái)時(shí)由平行四邊形定則，可知離開跳臺(tái)時(shí)的速度為,A錯(cuò)誤；
B.在出發(fā)點(diǎn)由平行四邊形定則,豎直方向?yàn)樨Q直上拋運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)員從出發(fā)到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間,所以總時(shí)間為,B錯(cuò)誤；
C.豎直方向全程可看作為加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以由位移時(shí)間公式,所以運(yùn)動(dòng)員在豎直方向發(fā)生的位移大小是，C正確；
D.設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只考慮重力的作用，故運(yùn)動(dòng)員做的是勻變速運(yùn)動(dòng)。D正確。
11．答案：（1）0.65;9.8（2）;9.8
解析：（1）平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以有，平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可知，解得。
（2）綜合上述分析可得，由圖可知。
12．答案：(1)物塊的質(zhì)量；豎直桿的轉(zhuǎn)速(或周期)
(2)C
解析：(1)本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法，為探究向心力跟半徑的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要控制物塊的質(zhì)量和豎直桿的轉(zhuǎn)速(或周期)不變。
(2)由公式
可知F與成正比，所以x軸表示物理量。
故選C。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）A恰要發(fā)生滑動(dòng)，由牛頓第二定律
解得
此時(shí)對(duì)B，由牛頓第二定律
解得
故此時(shí)B不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；所以若保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍為
（2）B恰巧可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律
解得
所以若都脫離轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍為
14．答案：（1）（2）
解析：（1）由開普勒第三定律
解得
（2）由題意
由角速度和周期關(guān)系
解得
15．答案：（1），方向豎直向上（2），方向豎直向下
解析：（1）小球從A點(diǎn)飛后，做平拋運(yùn)動(dòng)，所以水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以有
豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有
結(jié)合題意，由幾何知識(shí)可得
聯(lián)立可得
在A點(diǎn)，由牛頓第二定律
解得
所以彈力大小為，方向豎直向上
（2）同理可得
在落點(diǎn)，由平行四邊形定則
有幾何知識(shí)可得
解得
在A點(diǎn)由牛頓第二定律
解得
所以彈力大小為，方向豎直向下
數(shù)據(jù)點(diǎn)
1
2
3
4
5
0
3.4
6.5
9.8
13
0
0.9
4.9
11.3
20.5
0
0.05
0.1
0.15
0.2
\
0.68
0.65
0.65
\
7.2
10.0
10.3
數(shù)據(jù)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1.7
3.4
5.2
7
8.7
10.4
12.2
13.9
15.5
0
0.3
1.2
2.7
4.9
7.6
11
15
19.6
24.7
0
0.025
0.05
0.075
0.1
0.125
0.15
0.175
0.2
0.225

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