北京市第十三中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份北京市第十三中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷，共10页。试卷主要包含了2页左侧密封线内书写班级等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，第Ⅰ卷第1页至第4页：第Ⅱ卷第5页至第8页，答题纸第1页至第2页。共100分，考试时间90分钟。请在答题纸第1、2页左侧密封线内书写班级、姓名、准考证号。考试结束后，将本试卷的答题纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一.单项选择题(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共30分)。
1.关于曲线运动，以下说法中正确的是
A.做曲线运动的物体所受合力可以为零
B.合力不为零的运动一定是曲线运动
C.曲线运动的速度大小一定是改变的
D.曲线运动的加速度一定不为零
2.一个物体从某一确定的高度以初速度v₀水平抛出，已知它落地时的速度大小为v，那么它在这个过程的运动时间是
A.v−v0g B.v−v02g C.v2−v022g D.v2−v02g
3.科学家们推测，太阳系有颗行星和地球在同一轨道上。从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息我们可以推知
A.这颗行星的质量等于地球的质量
B.这颗行星的密度等于地球的密度
C.这颗行星的公转周期与地球公转周期相等
D.这颗行星的自转周期与地球自转周期相等
4.我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的速度是不变的
C.同步卫星的高度是一定的
D.同步卫星的线速度应大于第二宇宙速度
高一物理 第1页 (共8页)5.如图所示，用电梯将两箱相同的货物从一楼运送到二楼，其中图甲是用扶梯台式电梯运送，图乙是用履带式电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列说法正确的是
A.两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功
B.图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功
C.图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功
D.图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功
6.某雪上项目运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中，沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，阻力对他做功-100J，他在此过程中
A. 动能增加了 1900J B. 动能增加了2000J
C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了 2000J
7.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小
A.一样大 B.水平抛的最大 C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大
8.某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为
A. 0 B.gR C.2gR D.3gR
9. 如图所示，把一个长为20cm，劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以 12rad/s的角速度在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为
A. 5.0cm B. 5.2cm C. 5.3cm D. 5.4cm
10. 英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8 项科学之最, 在某双星系统中发现的最小黑洞XTEJ1650-500位列其中。若某黑洞的半径 R约45km，质量 M和半径 R 的关系满足 MR−2G(其中 c=3×10⁸m/s为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为
A.10⁸m/s² B.10¹⁰m/s² C.10¹²m/s² D.10¹⁴m/s²
高一物理 第2页 (共8页)二.多项选择题(每小题3分，少选得2分，多选、错选不给分，共18分)。
11.如图所示，是我国自行研制的“直 11”系列直升机，是一种小吨位直升机，可用于轻型武装直升机或运输机，在直升机螺旋桨上有A、B、C 三点，其中A、C 在叶片的端点，而 B在叶片的中点(叶片长度相等)。当叶片转动时
A.这三点的周期关系为 TA=TB=TC
B. 这三点的角速度大小关系为ωA>ωB>ωc
C.这三点的线速度大小关系为 vA=vc>vB
D.这三点的向心加速度大小关系为 aΛ>aB>aC
12.登上火星是人类的梦想。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比
A.火星的公转周期较大 B.火星做圆周运动的加速度较小
C.火星表面的重力加速度较大 D.火星的第一宇宙速度较大
13.如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点。以下表述正确的是
A.若以地面为参考平面，小球在 B 点的重力势能比C 点大
B.若以A 点所在的水平面为参考平面，小球在 B 点的重力势能比C点小
C.若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零
D.无论以何处水平面为参考平面，小球在 B点的重力势能均比C 点大
14. 如图所示,质量为m=2kg 的小球, 以v₀=15m/s 的初速度, 朝着一个倾角为( θ=37°的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，则
A.该小球落到斜面上的瞬间，重力对小球做功的瞬时功率为400W
B.该小球落到斜面上的瞬间，重力对小球做功的瞬时功率为200W
C.整个平抛运动过程中，重力对小球做功的平均功率为400W
D.整个平抛运动过程中，重力对小球做功的平均功率为200W
高一物理 第3页(共8页)行星
半径/m
质量/kg
轨道半径/m
地球
6.4×10⁶
6.0×10²⁴
1.5×10¹¹
火星
3.4×10⁶
6.4×10²³
2.3×10¹¹
15.如图是某人玩“蹦极”游戏的真实照片，他将一根长为 AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置.D 点是此人所到达的最低点，对于他离开跳台至最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.人的重力势能一直减小
B.人的机械能不守恒
C.人通过B点之后，动能逐渐减小
D.从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加
16.质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，先将小球拉至同一水平位置，如图所示，从静止释放，不计空气阻力，当两绳竖直时有
A.两球的速率一样大
B.两球的动能一样大
C.两球的机械能一样大
D.两球所受的拉力一样大
高一大小细 第4页 (共2页)第Ⅱ卷(共52分)
三.填空题(每空2分,共22分)。
17.控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中：探究向心力大小与质量m之间关系的是图 。(填:“甲”、“乙”或“丙”)
18.某同学用如图甲、乙所示装置研究平抛运动的特点。
(1)为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图甲所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，P球水平抛出，同时Q球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有 。
A.两球的质量应相等
B.两球同时落地
C.应改变装置的高度，多次实验
D.实验能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
(2)在图乙所示的实验装置中，钢球从斜槽M上释放，飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后落在挡板上。实验前，先将
高一物理 第5页 (共8页)一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板，多次实验，就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置。最后用平滑曲线将这些印迹连接起来，就可得到钢球平抛运动的轨迹。图丙即为得到的一条轨迹，取抛出点为坐标原点O建立直角坐标系，在轨迹上取A、
B、C三个点，实验中，下列说法正确的是 。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
(3)根据图甲实验的结论，结合图乙所做的实验图线，在图线中取A、B、C三个点，如丙图所示，在竖直方向上应满足 y₁:y₂:y₃=,若水平方向上满足 ，说明平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动。
19.两组同学分别用不同的实验器材来验证机械能守恒定律。
(1)第一组同学用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g取( 9.80m/s²,那么：
①根据图上所得的数据，应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律；
②从O点到①问中所取的点，重物重力势能的减少量 ΔEₚ=J。动能增加量 ΔEₖ=J(以上两结果均取三位有效数字)。
③若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以 v22为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的 。
高一物理 第6页(共8页)(2)第二组同学利用气垫导轨及光电门等装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门，光电门连接数字毫秒计，滑块上固定宽度为d的遮光条。把导轨的右端垫高，测出倾角为θ。已知当地重力加速度为g。
①实验时，将滑块从某处由静止释放。遮光条通过某光电门的时间为 △t，则滑块通过此光电门的瞬时速度大小为 。
②若通过光电门1和光电门2的速度大小分别为v₁和v₂，且两光电门间的距离为L，若满足表达式 (表达式中各字母均要为已知物理量和要测量的物理量)，可以说明机械能守恒。
四.计算题(共3题，计30分。解答有必要的草图、文字说明、方程式和重要演算步骤。只有最后答案不给分。有数值计算，答案中必须明确写出数值和单位。)
20.(9 分) 如图所示, 为一滑梯的实物图, 滑梯的斜面段长度 L=5.0m, 高度 h=3.0m,为保证小朋友的安全，在水平面铺设固定的安全地垫。水平段与斜面段平滑连接，小朋友在连接处速度大小不变。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平地垫上。已知小朋友质量为m=20kg 小朋友在斜面上受到的平均阻力f₁=88N，在水平段受到的平均阻力f₂=100N。不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s²。求:
(1)小朋友在斜面滑下的过程中阻力做的功；
(2)小朋友滑到斜面底端时的速度v的大小；
(3)为使小朋友不滑出水平地垫，地垫的长度x至少多长。
高一物理 第7页 (共8页)21.(11分)动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在树上(如图甲所示)，聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化为如图乙所示的模型，设悬点为O，离地高度为 H=6m.两熊可视为质点且总质量 m=500kg重心为A，荡下过程重心到悬点的距离 l=2m,且保持不变，绳子能承受的最大拉力为 10⁴N,光头强位于距离O 点水平距离 s=5m的B点处，不计一切阻力，设某次熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，结果可以保留根号，重力加速度g取 10m/s²。求这个过程中：
(1)绳子恰好断裂瞬间熊大和熊二的速度为多大?
(2)它们的落地点离光头强的距离为多少?
(3)它们落地时的速度为多大?
22.(10分)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体 B 拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示。若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动，斜面足够长，物体A着地后不反弹，g取 10m/s²。求:
(1)物体A着地时的速度大小；
(2)物体A着地后物体B继续沿斜面上滑的最大距离。北京市第十三中学2023~2024学年第二学期
高一物理期中测试答案及评分标准
一、单项选择题(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共30分)
二、多项选择题(每小题3分，少选得2分，多选、错选不给分，共18分。)
三、填空题(每空2分，共22分)
17. 丙
18. (1) BC (2) A (3)1:3:5 x₁=x₂=x₃
19.(1) ①B ②1.88 1.84 ③A
(2)①a 14 ②gLsinθ=12v22−12v12
四、计算题(共3题，计30分。解答有必要的草图、文字说明、方程式和重要演算步骤。只有最后答案不给分。有数值计算，答案中必须明确写出数值和单位。)
20.(1)小朋友在斜面滑下的过程中阻力做的功为 Wₙ=−f₁L,W₁=−440J。
(2)小朋友在斜面上运动的过程，由动能定理得
mgℎ+Wi1=12mv2,代入数据解得: v=4m/s。
(3)小朋友在水平地垫上运动的过程，由动能定理得
−f2x=0−12mv2,代入数据解得: x=1.6m。
21.(1)在最低点时绳子恰好断裂，F=10⁴N，根据牛顿第二定律得：
F−mg=mv2l, 解得： v=25m/s;
(2)由平抛运动的规律得： H−l=12gt2,
水平位移x=vt,
它们的落地点离光头强的距离d=s-x，
联立解得: d=1m;
(3)由平抛运动规律可知： vy=gt=45m/s,
它们落地时的速度 v'=v2+vy2=10m/s。
高一物理 第1页 (共2页)题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
C
D
C
A
C
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AC
AB
AD
AD
AB
CD
22.(1)以地面为参考平面，A、B系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有 mgℎ=mgℎsin30∘+12mvA2+12mvB2因为 vA=vB,所以 vA=2m/s.
(2)A 着地后，B 机械能守恒，则 B上升到最大高度过程中，
有: 12mvB2=mgxsin30∘ 解得 x=0.4m