江西省宜春市2023-2024学年高一下学期4月质量检测物理试题

这是一份江西省宜春市2023-2024学年高一下学期4月质量检测物理试题，共9页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第二册第五章至第七章第3节。
一、选择题（本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1∼7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8∼10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1.下列有关万有引力的说法中，正确的是（ ）
A.物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B.中的是比例常数，牛顿亲自测出了这个常数
C.地球围绕太阳做圆周运动是因为地球受到太阳的引力和向心力的作用
D.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的引力
2.关于做曲线运动或圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A.物体做圆周运动时，速度大小一定变化
B.物体做平抛运动时，加速度一定变化
C.物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧
D.物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上
3.火星一直被科学家视为人类的第二家园，人类很可能在二十一世纪内成功移民火星.如图所示，火星的半径为，甲、乙两种探测器分别绕火星做匀速圆周运动与椭圆轨道运动，两种轨道相切于椭圆轨道的近火点，圆轨道距火星表面的高度为，椭圆轨道的远火点与近火点之间的距离为，若甲的运动周期为，则下列说法正确的是（ ）
A.乙的运动周期为
B.乙的运动周期为
C.甲、乙两探测器在相同时间内与火星中心连线扫过的面积相等该试卷源自 每日更新，享更低价下载。D.乙从飞向的过程中加速度逐渐增太
4.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极处的大小为，在赤道处的大小为，地球的半径为，则地球的自转周期为（ ）
A.B.C.D.
5.如图所示，相距为的两小球、位于同一高度的水平线上，现将球向球水平抛出，初速度大小为，同时释放球自由下落.、两球与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，下列说法正确的是（ ）
A.两小球可能无法相遇
B.两小球一定不能在最高点相遇
C.从开始至相遇经历的时间一定为
D.若将两球的初始高度变为原来的两倍，则相遇经历的时间变为原来的两倍
6.如图所示，用外力将重物以速率匀速下拉，通过滑轮拖动小车向左运动，不计滑轮摩擦和绳子质量，小车受到地面的阻力为，某时刻细绳与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A.此过程中小车做匀速运动
B.此时小车的速度大小为
C.此时小车的速度大小为
D.小车到达滑轮正下方前，绳子的拉力可能小于
7.有一竖直转轴，转轴上不同高度处的两点分别系有一长为和的细绳，细绳另一端分别系有质量均为的小球和，与球相连的绳子系得更高，将小球放置在光滑的水平桌面上，使小球随转轴一起转动，现逐渐增大转轴的转速，直到两小球均离开桌面，则下列说法正确的是（ ）
A.球比球先离开桌面
B.两球同时离开桌面
C.将与球连接的绳子更换为长，则球将后离开桌面
D.将与球连接的绳子更换为长，球两次离开桌面时的转速相同
8.很多城市将掷铅球作为中考体育考试项目之一，甲同学将铅球斜向上抛出，乙同学将铅球水平抛出，下图为两位同学将铅球抛出后铅球的运动轨迹，不计空气阻力和转动的影响，则下列说法正确的是（ ）
A.甲同学抛出的铅球在空中运动时间更长
B.两个被抛出的铅球在空中运动时的加速度不同
C.若甲同学也将铅球水平抛出，则可能将铅球抛的比乙更远
D.乙同学抛出的铅球初速度一定更大
9.两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为的物块在方向的速度一时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.时，物体的初速度大小为
B.物体所受的合外力大小为，做匀变速曲线运动
C.末物体速度大小为
D.内物体的位移大小为
10.如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点时的速度大小为，其图像如图乙所示，重力加速度取，小球可视为质点，不计一切阻力.则下列说法正确的是（ ）
A.小球的质量为
B.小球做圆周运动的半径为
C.时，在最高点杆对小球的弹力大小为
D.时，小球的向心加速度大小为
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11.（6分）（1）在研究平抛运动的实验中，为了减小实验误差，某同学进行了如下操作，以下操作可行的是________（填选项前的字母）.
A.尽量增大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，让小球每次都从不同位置滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
（2）某探究小组在做“研究小球做平抛运动”的实验时，作了一段小球运动轨迹的图线.图中，为小球运动一段时间后的位置，由图可求出小球做平抛运动的初速度为________，小球做平抛运动的起点位置的坐标是________.（取，计算结果均保留两位有效数字）
12.（8分）如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的小球的质量为，放置在光滑的水平桌面上，圆周轨道的半径为，力传感器测定的是向心力大小，光电传感器测定的是小球的线速度大小，表格中是所得数据.
图甲
图乙
（1）本实验采用的研究方法是________.
（2）图乙数据表格是在用实验探究向心力和小球线速度的关系时，保持小球质量、半径均不变的条件下得到的.研究数据后，可得出向心力和小球线速度的关系是与________（选填“”“”或“”）成正比.
（3）为了研究与成反比的关系，实验时除了保持小球质量不变外，还应保持物理量________不变.
（4）若已知向心力公式为，半径，根据上面的表格数据可以推算出，本实验中小球的质量为________（结果保留两位有效数字）.
三、计算题（本题共3小题，共计40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统和四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，现观测到某三星系统是三颗星体位于同一直线上，两颗相距为，质量均为的星体围绕质量为的中央母星做圆周运动，如图甲所示；某四星系统中三颗质量均为的星体位于等边三角形的三个顶点上，质量为的母星在三角形的中心，三角形边长为，三颗星体沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示，已知引力常量为，求：
（1）三星系统和四星系统中，外侧星体所受其母星的万有引力的大小；
（2）三星系统和四星系统中，外侧星体的向心加速度大小.
14.（12分）如图所示，小球以的水平初速度从一倾角为，足够高的斜面上水平抛出，飞行一段时间后撞在斜面上，在这一过程中，求：（不计空气阻力，取，，，）
（1）小球在空中的飞行时间；
（2）小球的位移大小；
（3）小球距斜面的最远距离.
15.（16分）如图所示，水平转台上可视为质点的小物体、通过轻绳连接，静止在转台边缘处，轻绳刚好伸直，现从静止开始缓慢增大转台的转速（在每个转速下都可认为转台匀速转动），已知、的质量分别为、，、与转台间的动摩擦因数均为，、离转台中心转轴的距离分别为、，转台距地面的高度为，绳子能承受的最大拉力大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，求：
（1）当转台的角速度至少为多少时，绳子开始出现张力？
（2）当绳子断裂时，转台的角速度为多大？
（3）绳子断裂后物体的落地点离飞出点的水平距离.
江西省高一4月质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 根据牛顿第三定律，地球对物体有引力，物体对地球也有引力，且等大反向，A错误；万有引力常量是卡文迪什的扭秤实验测出的，B错误；地球围绕太阳做圆周运动是因为受到太阳的引力，向心力是一个效果力，不是真实存在的力，C错误；下落的苹果和天空中的月亮受到的力都是同一种引力，D正确.
2.C 做匀速圆周运动时，速度大小不变，选项A错误；做平抛运动时，加速度不变，选项B错误；做曲线运动的物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧，选项C正确；当物体初速度方向与合外力方向不在同一直线上时，物体才能做曲线运动，选项D错误.
3.A 根据题意可得，甲的公转轨道半径为，乙的椭圆运动的半长轴为，设乙的运动周期为，由开普勒第三定律，综合解得，A项正确；开普勒第二定律中相同时间内扫过的面积相等是对于同一天体，C错误；由近火点向远火点运动，所受引力变小，加速度变小，D错误.
4.B 两极处，赤道处，解得，B正确.
5.C 两球从同高度处开始运动，竖直方向均做自由落体运动，故两球始终在同一高度上，相遇时间只跟水平初速度和初始水平距离有关，水平方向一定会相遇，且可能在任一高度相遇，故A、B错误；相遇时间一定为，C正确；相遇时间与高度无关，D错误.
6.C 由关联速度可知，，小车向左运动，变大，变小，故变大，A、B错误，C正确；小车向左加速，故绳子的水平分力大于，则绳子的拉力始终大于，D错误.
7.D 小球离开桌面时，绳子上竖竖直方向夹角为，则，，球绳子悬点更高，故球先离开桌面，离开桌面时的角速度与绳长无关，故A、B、C错误，D正确.
8.AC 甲同学抛出的铅球到达的最高点更高，故甲同学抛出的铅球在空中的运动时间更长，A正确；两个铅球均只受重力作用，加速度均为重力加速度，B错误；无法确定哪个铅球初速度更大，故甲同学抛出的铅球初速度可能大于乙同学，若甲将铅球水平抛出，则可能飞的更远，C正确，D错误.
9.BC 初速度大小为，A错误；，，方向做匀加速度运动，方向做匀速运动，故物体做匀变速曲线运动，B正确；末速度大小为，C正确；内，，，故位移大小为，D错误.
10.AB 当时，，，A正确；当时，，，B正确；由可知，，当时，，C错误；，D错误.
11.（1）D （2）2.0 （）（每空2分）
解析：（1）钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，只要到达斜槽末端的速度相等即可，选项A错误；使用密度大、体积小的钢球可减小相对的阻力，从而减小误差，选项B错误；实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下，以保证初速度相同，选项C错误；使斜槽末端切线保持水平，以保证抛出时的初速度水平，选项D正确.
（2）由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有，由图可知.将，代入解得，物体在水平方向做匀速直线运动故.将代入解得，因竖直方向两段相等时间的位移比为，则根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，抛出点到原点的竖直位移为；水平位移是，则抛出点的坐标是.
12.（1）控制变量法（2分） （2）（2分） （3）线速度（2分） （4）0.18（2分）
解析：（1）本实验采用控制变量法.
（2）研究数据表格，不难得出，进一步研究知，.
（3）还应保持线速度不变.
（4）因，，则.
13.解：（1）三星系统中外侧两星所受母星引力大小相同（2分）
同理四星系统中（2分）
（2）三星系统中外侧星所受引力大小为（2分）
（1分）
（1分）
同理四星系统中（2分）
（1分）
（1分）
14.解：（1）落到斜面时（2分）
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）（1分）
位移（2分）
（3）以沿斜面和垂直斜面建立坐标系，小球垂直斜面方向上做加速度大小为的匀减速运动（1分）（3分）
15.解：（1）（1分）
（1分）
故，的最大静摩擦力为，的最大静摩擦力为（1分）
故先达到最大静摩擦力，此时绳子开始出现张力，则
（1分）
（1分）
当时出现张力（1分）
（2）绳子断裂前（1分）
（1分）
当
时（1分）
（2分）
（3）绳子断裂后做平抛运动，初速度大小为（1分）
时间（2分）
水平距离（2分）1
1.5
2
2.5
3
1.76
4
7
11
15.8