廣西欽州浦北縣2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理物理試卷(解析版)

這是一份廣西欽州浦北縣2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理物理試卷(解析版)，共16頁。試卷主要包含了考生必須保持答題卡的整潔，4m/sD等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考試時間：75分鐘 總分：100分
注意事項：
1.開考前，考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的校名、姓名、班級、考號等相關(guān)信息填寫在答題卡指定區(qū)域內(nèi)。
2.選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案不能答在試卷上。
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答的答案無效。
4.考生必須保持答題卡的整潔。
第一部分 選擇題（共46分）
一、單項選擇題（共7題，每題4分，共28分。每題所給的四個選項中，只有一個正確答案，選錯或多選均不得分）
1. 關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是（ ）
A. 曲線運(yùn)動可能是勻速運(yùn)動
B. 做曲線運(yùn)動的物體，受到的合外力一定在不斷改變
C. 只要物體做圓周運(yùn)動，它所受合外力一定指向圓心
D. 做勻變速曲線運(yùn)動的物體，相等時間內(nèi)速度的變化量相同
【答案】D
【解析】A．曲線運(yùn)動的速度方向一定變化，不可能是勻速運(yùn)動，選項A錯誤；
B．做曲線運(yùn)動的物體，受到的合外力不一定在不斷改變，例如平拋運(yùn)動，選項B錯誤；
C．只有當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動時，它所受的合外力才一定指向圓心，選項C錯誤；
D．做勻變速曲線運(yùn)動的物體加速度恒定，根據(jù)?v=at可知相等時間內(nèi)速度的變化量相同，選項D正確。
故選D。
2. 如圖所示，在豎直玻璃管的水中有一紅蠟塊正在勻速上升，若紅蠟塊在A點(diǎn)時開始使玻璃管從AB位置水平向右做勻加速直線運(yùn)動，則紅蠟塊實際運(yùn)動軌跡是圖中的（ ）
A. 軌跡PB. 軌跡Q
C. 軌跡RD. 軌跡P、Q、R都有可能
【答案】C
【解析】蠟塊豎直方向勻速直線運(yùn)動，水平方向勻加速直線運(yùn)動，所以蠟塊的實際運(yùn)動為曲線，且蠟塊的合外力水平向右。物體做曲線運(yùn)動，合外力指向凹側(cè)，則實際軌跡是圖中的軌跡R。
故選C。
3. 電機(jī)與連桿結(jié)合，可以將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線上的往復(fù)運(yùn)動，工作原理可簡化為如圖所示的機(jī)械裝置。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動。已知OB桿長為，繞O點(diǎn)做逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動的角速度為，當(dāng)連桿AB與水平方向夾角為，AB桿與OB桿剛好垂直，此時滑塊的水平速度大小為（ ）
A. 10m/sB. 8m/sC. 6.4m/sD. 6m/s
【答案】A
【解析】此時B點(diǎn)的速度大小為
方向沿圓的切線方向，即BA方向，故AB桿上各點(diǎn)的速度大小均為v，此速度為滑塊的實際水平速度沿桿方向的分速度，故滑塊的水平速度大小為
故選A。
4. 太陽系中有一顆繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的9倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是（ ）
A. 3年B. 9年C. 27年D. 81年
【答案】C
【解析】設(shè)地球距太陽平均距離為R，則行星距太陽的平均距離為9R，根據(jù)開普勒第三定律
可得
由于地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，則說明該行星的公轉(zhuǎn)周期為27年。
故選C。
5. 如圖所示，在足夠長的斜面上A點(diǎn)，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上的水平距離為x1；若將此球改用2v0水平速度拋出，落到斜面上的水平距離為x2，則x1∶x2為( )
A. 1∶1
B. 1∶2
C. 1∶3
D. 1∶4
【答案】D
【解析】小球做平拋運(yùn)動，故：x=v0t ，y=gt2 ；tanθ=（θ為斜面的坡角）；聯(lián)立解得：，故速度加倍后，水平距離增加為4倍；故選D．
6. 如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無相對滑動地轉(zhuǎn)動起來。a、b、c分別為三輪邊緣的三個點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動過程中的（ ）
A. 線速度大小之比為
B. 加速度之比為
C. 轉(zhuǎn)速之比為
D. 周期之比為
【答案】A
【解析】由圖可知，A輪和B輪為摩擦傳動，則a、b的線速度大小相等，B和C為同軸轉(zhuǎn)動，則b、c的角速度相等
A．由公式可知，b、c的線速度大小之比
則a、b、c三點(diǎn)的線速度大小之比為，故A正確；
B．由公式可知，b、c的加速度之比為
由公式可知，a、b的加速度之比為
則a、b、c三點(diǎn)的加速度之比為，故B錯誤；
C．由公式可知，b、c的轉(zhuǎn)速之比為，由公式可知，a、b的轉(zhuǎn)速之比為，則a、b、c三點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比為，故C錯誤；
D．由公式可知，b、c的周期之比為，由公式可知，a、b的周期之比為，則a、b、c三點(diǎn)的周期之比為，故D錯誤。
故選A。
7. 圖甲所示的“太極球”是較流行的健身器材?，F(xiàn)將太極球拍和球簡化成如圖乙所示的平板和球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖中的四個位置時球與板間無相對運(yùn)動趨勢。為圓周的最高點(diǎn)，為最低點(diǎn)，、與圓心等高。設(shè)球的質(zhì)量為，不計球拍的質(zhì)量和球與球拍間的摩擦。下列說法正確的是（ ）
A. 球運(yùn)動到最高點(diǎn)時的最小速度為零
B. 球在處對板的作用力比在處對板的作用力大
C. 增大球的運(yùn)動速度，當(dāng)球運(yùn)動到點(diǎn)時板與水平面的夾角變小
D. 球運(yùn)動到點(diǎn)，時，板對球的作用力大小
【答案】B
【解析】A．當(dāng)球恰好能做圓周運(yùn)動時，在最高點(diǎn)A處有
可得球的最小速度
故A錯誤；
B．設(shè)球做勻速圓周運(yùn)動的速度為，根據(jù)牛頓第二定律可知在A處時有
在處時有
得
故B正確；
C．當(dāng)球運(yùn)動到點(diǎn)時，受力分析如圖所示
有
增大球的運(yùn)動速度，板與水平面的夾角應(yīng)變大，故C錯誤；
D．球運(yùn)動到點(diǎn)，時，板對球的作用力大小為
故D錯誤。
故選B。
二、多項選擇題（共3題，每題6分，共18分。每題所給的四個選項中，有多個正確答案，全部選對得6分，錯選得0分，選對但不全得3分）
8. “天舟一號”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空。與“天宮二號”空間實驗室對接前，“天舟一號”在距地面約380 km的圓軌道上飛行，則其（ ）
A. 角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B. 線速度小于第一宇宙速度
C. 周期小于地球自轉(zhuǎn)周期 D. 向心加速度大于地面的重力加速度
【答案】BC
【解析】A．萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的周期相同，角速度相同，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑大于“天舟一號”的軌道半徑，則“天舟一號”角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度，故A錯誤；
B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動最大的運(yùn)行速度，可知“天舟一號”線速度小于第一宇宙速度，故B正確；
C．根據(jù)周期和角速度關(guān)系式
可知“天舟一號”周期小于地球自轉(zhuǎn)周期，故C正確；
D．根據(jù)牛頓第二定律有
，
可知“天舟一號”向心加速度小于地面的重力加速度，故D錯誤。
故選BC。
9. 如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（ ）

A. b一定比a先開始滑動
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 當(dāng)時，a所受摩擦力的大小為kmg
D. 是b開始滑動的臨界角速度
【答案】AD
【解析】B．木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律可知木塊所受的靜摩擦力為
故
a、b未發(fā)生相對滑動前摩擦力不等，B錯誤；
A．因為兩個木塊的最大靜摩擦力相等，未發(fā)生相對滑動時，所以b先達(dá)到最大靜摩擦，b先滑動，A正確；
C．當(dāng)時，a所受摩擦力的大小為
C錯誤；
D．當(dāng)b恰好開始滑動時
解得
D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲，圓盤最上端有一P點(diǎn)，飛鏢拋出時與P等高，且距離P點(diǎn)為L，當(dāng)飛鏢以初速度垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時，圓盤繞經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，忽略空氣阻力，重力加速度為g，若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則（ ）
A. 飛鏢擊中P點(diǎn)所需要的時間為
B. 圓盤的半徑可能為
C. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的最小值為
D. 圓盤轉(zhuǎn)動的線速度不可能為
【答案】AB
【解析】A．飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此
故A正確；
B．飛鏢擊中P點(diǎn)時，P恰好在最下方，則
解得圓盤的半徑為
故B正確；
C．飛鏢擊中P點(diǎn)，則P點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足
1，
故
則圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為，故C錯誤；
D．P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度為
當(dāng)時
故D錯誤。
故選AB。
第二部分 非選擇題（共54分）
三、實驗題（共2小題，每空2分，共14分）
11. 用如圖所示的實驗裝置研究影響向心力大小的因素。長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上的等分格可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。

（1）當(dāng)傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，套有皮帶的塔輪邊緣處的______大小相等；（填，“線速度”或“角速度”）
（2）探究向心力與半徑的關(guān)系時，應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑______（填“相同”或“不同”）的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在哪兩個處擋板______（填選擇項字母）？
A.“A”處和“B”處 B.“A”處和“C”處 C.“B”處和“C”處
【答案】（1）線速度 （2）相同 C
【解析】（1）根據(jù)題意，由皮帶傳動可知，套有皮帶的塔輪邊緣處的線速度相等。
（2）根據(jù)題意可知，探究向心力與半徑的關(guān)系時，應(yīng)保持質(zhì)量和角速度相等，半徑不相等，則應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，并將質(zhì)量相同的小球分別放在“B”處和“C”處。
故選C。
12. （1）在做“研究平拋運(yùn)動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上______；
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
E.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）在做該實驗時某同學(xué)在運(yùn)動軌跡上只記錄了A、B、C三點(diǎn)，并以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立了坐標(biāo)系，得到如圖所示的圖象.
①根據(jù)圖象求出物體平拋運(yùn)動的初速度大小為______m/s；（g取10m/s2）
②物體運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小為______m/s；
③拋出點(diǎn)位置坐標(biāo)為______。
【答案】（2） ACD （2） ①. 1 ②. ③. （-10cm，-5cm）
【解析】 (1)A．為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜糟槽末端保持水平，A正確；
BC．為了保證小球每次平拋運(yùn)動的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，B錯誤，C正確；
D．小球運(yùn)動時不能與木板上白紙接觸，防止摩擦改變運(yùn)動的軌跡，D正確；
E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線將點(diǎn)連起來，E錯誤。
故選ACD。
(2)物體在豎直方向上△y=gT2
則
物體在水平方向的速度，即物體的初速度
B點(diǎn)豎直方向上的分速度為
物體運(yùn)動到B點(diǎn)的速度
拋出點(diǎn)到B點(diǎn)時間
則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移
xB=v0t=1×0.2m=0.2m=20cm
拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)
x=10cm-20cm=-10cm
拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移
則拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)
y=15cm-20cm=-5cm
四、計算題（共3小題，共40分。要有計算過程，適當(dāng)文字說明，只有結(jié)果不給分）
13. 生活中有一種“套圈圈”游戲，廣受小孩大人喜愛。假設(shè)某一次套圈圈中，學(xué)生以水平方向丟出鐵圈，剛好能夠套中第2只長頸鹿。已知鐵圈離地高度為H=1.2m，長頸鹿高為h=0.4m。鐵圈起始線與第一只長頸鹿的距離為x0=1.2m，相鄰兩只長頸鹿的距離為Δx=0.4m。重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：
（1）鐵圈的水平速度v0；
（2）若鐵圈初速度大小仍為v0，但以斜向上的方向丟出去，請根據(jù)物理原理定性分析是否可能套中第2只長頸鹿？
【答案】（1）4m/s；（2）能套中
【解析】（1）設(shè)平拋時間為t，豎直方向有
水平方向
解得
（2）斜拋時，水平速度減小，但豎直方向是上拋運(yùn)動，從拋出到2號長頸鹿處，時間增大，故鐵圈水平位移仍可能等于1.6m，故可能套中。
14. 中國科學(xué)院紫金山天文臺將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”。已知“高錕星”半徑為R，其表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，在不考慮自轉(zhuǎn)的情況，求解以下問題：（以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可）
(1)假設(shè)“高錕星”為一均勻球體，試求“高錕星”的平均密度；
(2)衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運(yùn)行的第一宇宙速度；
(3)假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運(yùn)動且運(yùn)行周期為T，求該衛(wèi)星距星球表面的高度。
【答案】(1) ；(2) ；(3)
【解析】(1)星球表面的物體由
得

密度
=
(2)對繞星球表面做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星根據(jù)
解得第一宇宙速度

(3)設(shè)高錕星質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m1，軌道半徑r，根據(jù)題意有


聯(lián)立解得

所以衛(wèi)星距地面高度
15. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧軌道，其半徑為，平臺與軌道的最高點(diǎn)等高，一質(zhì)量的小球從平臺邊緣的A處水平射出，恰能沿圓弧軌道上P點(diǎn)的切線方向進(jìn)入軌道內(nèi)側(cè)，A、P兩點(diǎn)間的豎直高度，軌道半徑與豎直線的夾角為53°，已知，，g取，求：
（1）小球從平臺上的A點(diǎn)射出時的速度大小；
（2）小球從平臺上的射出點(diǎn)A到圓軌道入射點(diǎn)P之間的水平距離L；
（3）小球沿軌道通過圓弧的最高點(diǎn)Q時的速度，則小球?qū)壍赖膬?nèi)壁還是外壁有彈力？并求出該彈力的大小和方向？
【答案】（1）3m/s；（2）1.2m；（3）外壁，6.4N，豎直向上
【解析】（1）小球從A到P根據(jù)
可得時間為
從A到P是平拋運(yùn)動，小球恰能沿圓弧軌道上P點(diǎn)的切線方向進(jìn)入軌道內(nèi)側(cè)，則有
解得
（2）從A到P是平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，有
聯(lián)立解得
（3）小球沿軌道通過圓弧的最高點(diǎn)Q時的速度
在Q點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)ν獗谟袎毫?，方向豎直向上，大小為6.4N。