山西省晋中市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

这是一份山西省晋中市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题，文件包含山西省晋中市和顺县高一年级期中考试物理试题docx、山西省晋中市和顺县高一年级期中考试物理试题pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
4.考试范围必修二第5章～第七章第三节。时间75分钟。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1.如图所示为自行车比赛圆形赛道,赛道与水平面间有一夹角,某运动员骑自行车在 同一赛道上以速率v做匀速圆周运动,自行车所受侧向(垂直于速度方向) 摩擦力 为0,不考虑空气阻力,下列说法正确的是（ ）
A.速率小于v时,自行车所受侧向摩擦力仍为0
B.速率小于v时,自行车所受侧向摩擦力沿路面指向内侧
C.速率大于v时,自行车所受侧向摩擦力沿路面指向内侧
D.该运动员在骑行过程中,自行车所受合外力沿路面斜向下
2. 体操单杠比赛中，有一个单臂大回环动作，如图所示为运动员在最
高点时的情景，则（ ）
A．运动员在最高点的最小速度不能为0
B．在最高点，单杠对运动员的作用力提供运动员圆周运动的向心力
C．单杠对运动员的作用力与运动员的重力始终是一对平衡力
D．若运动员在最高点的速度增大，则运动员需要的向心力增大
3. 如图所示，质量为的星球和质量为的星球组成一个稳定的双星系统，绕公共的圆心做匀速圆周运动，若测得星球的线速度大小为，则星球的线速度大小为（ ）
A.B.
C.D.
4. 如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m的圆环，地面上放一质量为M 的物块,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的来角分别为α=37°，β=53°.sin37=0.6。施加外力F使得物块以速度v匀速向右运动则此时圆环沿杆上升的速度大小为( )
A. 3v5 B. 4v5 C12v25 D.v
5. 如图所示,天花板上悬挂有一可自由转动的光滑小圆环C,一轻质细绳穿过小圆环 C,两端分别连接小球A、B。现使两小球平稳地在各自的水平面内做周期相等的匀 速圆周运动,A、B两小球到C的距离分别为L1、L2,则A、B两小球的质量之比 为（ ）
A.L1L2 B. .L2L1 C.L12L22 D .L22L12
6. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出，水平方向运动距离l，与水面第一次作用后，薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后，在水平方向，速度不变，而在竖直方向，速度方向相反，大小变为原来的，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．薄铁片抛出的初速度大小为
B．薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C．薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D．薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
7. 如图所示，水平薄板上放置质量为物块A，用水平轻绳通过光滑的固定小圆环悬挂质量为的小球B，小球B到小圆环的绳长为l，小球B以悬挂点为顶点做匀速圆锥摆运动，绳与竖直方向的夹角为时，物块A刚好不滑动。已知A、B及圆环可视为质点，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．小球B的运动周期为
B．A和水平薄板间的动摩擦因数为
C．当B转动的角速度减小时，绳与竖直方向的夹角减小
D．当B转动的角速度减小时，滑块A可能滑动
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8.经长期观测,人们在银河系中发现非常多的双星系统。如图所示,为P、Q两颗恒星 组成的双星系统,P、Q绕连线上一点O做圆周运动,测得P、Q两颗恒星间的距离为 L,质量之比为3∶ 1,恒星Q的周期为T,下列说法正确的是 ( )
A.P做圆周运动的周期小于Q做圆周运动的周期
B.P、Q做圆周运动的半径之比为1∶ 3
C.P、Q做圆周运动的向心加速度之比1∶ 3
D.P、Q两颗恒星质量之和为
9.过河时，以小船所在位置为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，以水流速的方向为x轴正方向，水流速的大小为，垂直于水流速的方向为y轴，小船船头垂直于河岸在y方向做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动，已知河宽为d，则（ ）
A．小船到达对岸的速度方向与x轴夹角的正切值为
B．小船到达对岸的速度大小为
C．小船到达对岸的坐标为
D．小船的运动轨迹方程为
10. 如图所示，粗糙水平转盘上静止放有两个质量均为1kg的小物块和，物块与转盘之间的动摩擦因数为，物块与转盘之间的动摩擦因数为，物块用长度为的细线拴接在过转盘圆心的竖直转轴上，物块和物块用长度为的细线拴接。初始时，两细线刚好沿同一条半径方向绷直，重力加速度取10m/s2。现让水平转盘缓慢转动起来，则下列说法正确的是（ ）
A.当角速度大小为1.0rad/s时，两细线上会同时出现拉力
B.当角速度大小为2.0rad/s时，、间细线的拉力大小为9N
C.当角速度大小为2.0rad/s时，物块受到的摩擦力大小为0
D.两细线中的拉力大小相等时，转盘的角速度大小为rad/s
三．实验题（12题第（1）第二空和（2）问每空3分，其余每空2分，合计14分）
11.如图1所示，在“探究平拋运动特点”的实验中：
（1）关于该实验，以下说法正确的是______（填选项序号）。
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度处由静止释放
C．斜槽的末端切线必须水平
D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
（2）某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。小球在平抛运动中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示，由于照片上的污渍，b球在坐标纸上的位置模糊不清。已知图2中每个小方格的实际边长，重力加速度g取，那么：
照相机的频闪周期______s；
②小球做平抛运动的初速度大小是______m/s。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。其中水平直杆固定在竖直转轴上，左侧水平直杆上套有一质量可调节的滑块，滑块用长度可调的细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连，右侧水平直杆上竖直固定一宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电计时器可记录挡光条通过光电门的时间。
甲乙
（1）挡光条通过光电门的线速度大小为__________（用题目中的字母表示），若挡光条竖直安装在水平直杆上的俯视图如图乙所示，则导致测得挡光条通过光电门时的线速度__________（填“偏大”或“偏小”）。
（2）探究向心力大小和线速度大小的关系。保证滑块的质量和滑块到转轴的距离不变，多次改变装置的转速，测量多组细线的拉力大小和对应的遮光时间，并用图像法处理实验数据，结果如图丙所示，图像中纵截距的绝对值的物理意义为______________。
丙
四．计算题（14题12分，15题12分，16题16分，共40分，解答要有必要的过程或说明）

v0
A
13.2024年2月24日，中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”。假设“梦舟”飞船绕月球表面飞行的周期为T，“揽月”飞行器在月球表面着陆后，宇航员在月球表面将一小球从倾角为的斜面上，以水平速度抛出后，仍落在斜面上，如图所示。月球半径为R，空中运动时不计阻力，求：
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）从斜面上抛出的小球，经过多长时间落在斜面上。
14.如图所示.一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度转动,盘面上离转轴距离r=38m处有一质量m=1kg,可视为质点的物体与圆盘始终保持相对静止。盘面与水平面的夹角为θ=37°.且P是轨迹圆上的最高点, Q是轨迹圆上的最低点,物体与盘面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s(sin 37°=0.6, cs 37°=0.8.).
(1)当圆盘角速度ω=2rad/s时,求物体受到的向心力大小,以及物体在P点受到的摩擦力大小；
（2)当圆盘角速度ω=2 rad/s时,为维持物体相对圆盘静止,求物体与盘面间的动摩擦因数的最小值。
15. 如图所示，水平地面上有一固定的斜面体，其中斜面的倾角为，边长为，边长为。一小球从斜面上的点以大小为的初速度沿边进入斜面开始运动。不计小球与斜面间的摩擦力与空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取10m/s2，，，求：
（1）小球在斜面内运动的时间；
（2）小球离开斜面时的速度大小；
（3）小球离开斜面第一次落到地面上的位置到点的水平距离。
晋中市2023-2024高一下学期期中考试物理答案
11.（1）BCD (2) ①0.05s ②0.5m/s
12. （1） 偏大
（2）滑块与水平直杆之间的最大静摩擦力大小
13.解：(1)以“梦舟”飞船为研究对象：设月球质量为M，“梦舟”飞船质量为m，由牛顿第二定理得：
GMmR2=m4π2RT2①
可得：GM=4π2R3T2②
又因为mg=GMmR2 ③
将②带入③得：g=4π2RT2
(2)小球落到斜面时，竖直位移和水平位移的比值为定值
tanθ=12gt2v0t ④
所以t=2v0tanθg=v0T2tanθ2Rπ2 ⑤
14. (1)当角速度ω=2rad/s时.由Fn=mω2r
代入数据解得 Fn=0.75 N
在 P点,mgsin θ-fp= mω2r
代入数据解得 fp =5.25 N
(2)当物体转到圆盘的最低点恰好不下滑,此时为μ的最小值即fQ=umgcs
fQ=mgsin θ+ mω2r
代入数据解得μ=1516
15. 解析：（1）小球在斜面内做类平抛运动，假设从边离开，则运动的时间为
沿方向的加速度大小为
在时间内沿方向运动的距离为
假设成立，所以小球从边离开斜面，在斜面内运动的时间为
（2）小球从边离开时，沿方向的速度大小为
所以小球离开斜面时的速度大小为
（3）小球从边离开时，沿竖直方向的分速度大小为
在水平面内垂直方向的速度大小为
从离开到落到地面竖直方向有解得
该过程中，小球沿方向运动的距离为
小球在水平面内垂直方向运动的距离为
所以小球第一次落到地面上的位置到点的水平距离为
解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
D
B
C
C
BCD
BCD
BD