屯昌县屯昌中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份屯昌县屯昌中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A.分运动为两个匀变速直线运动，则合运动一定是直线运动
B.做曲线运动的物体，所受合外力方向可以与速度在同一条直线
C.物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度一定为零
D.曲线运动一定是变速运动
2．一个物体以的速度水平抛出，落地时的速度大小是，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是( )
A.物体落地的时间为
B.落地点距离抛出点的水平距离为
C.抛出点的高度为
D.抛出点的高度为
3．手指陀螺如图所示，陀螺上有两个固定点，其中A离转动轴较远。当陀螺转动时，下列说法不正确的是( )
A.A点的周期和B点的周期相等
B.A点的角速度和B点的角速度相等
C.A点的线速度大于B点的线速度
D.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
4．在公路上开车经常会遇到凸形和凹形的路面。如图所示，一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，重力加速度为g，则( )
A.B.C.D.
5．甲、乙两探测器分别绕地球和月球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为，地球与月球质量之比约为，则甲、乙两探测器运行的周期之比约为( )
A.B.C.D.
6．我国的航天技术处于世界的领先水平。如图所示是某次卫星发射的示意图，卫星从圆轨道I通过椭圆轨道II转移到圆轨道III，轨道I和轨道II的相切于P点，轨道II和轨道III的相切于Q点，下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道I的速度小于轨道III的速度
B.卫星在轨道II的P点速度小于Q点速度
C.卫星在轨道I的P点速度小于轨道II的P点速度
D.卫星在轨道II的Q点加速度小于轨道III的Q点加速度
7．如图所示，拉力F大小为，方向与水平方向夹角，物体在拉力F作用下沿水平面向左前进了。此过程中拉力F做功为( )
A.B.C.D.
8．如图，一个轻弹簧上端固定，下端拴着一个小球，在弹性限度内，小球从轻弹簧原长处下落的过程中( )
A.小球的重力势能增大B.小球的重力势能减小
C.弹簧的弹性势能减小D.弹簧的弹性势能不变
二、多选题
9．如图所示，将一小钢球先后以不同的初速度从桌面边缘水平抛出，小钢球分别落在水平地面上的两点。若忽略空气阻力，抛出时小钢球的速度分别为、，在空中运动的时间分别为、，则( )
A.B.C.D.
10．篮球是大家最喜欢的运动，有些奇特玩法也逐渐被解锁，一篮球被绳子拴住做匀速圆周运动，其线速度大小为，转动周期为，则( )
A.角速度为B.转速为
C.轨迹半径为D.加速度大小为
11．如图，半径为的大轮和半径为的小轮用皮带传动，都绕各自中心的转轴匀速转动，皮带和轮之间没有打滑，是两轮轮缘上的点，C是大轮内与距离为的点，下列说法正确的是( )
A.两点的线速度大小相等B.A点的加速度小于B点的加速度
C.B点的角速度大于C点的角速度D.B点的加速度小于C点的加速度
12．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若卫星运行中通过变轨周期增大了，卫星变轨后仍做匀速圆周运动，则( )
A.卫星的高度减小B.卫星的线速度减小
C.卫星的角速度增大D.卫星的向心加速度减小
13．2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。“天宫二号”绕地球运动看做匀速圆周运动，引力常量G已知，由下面哪些数据，可以计算地球的质量( )
A.地球半径和“天宫二号”绕地球运动的周期
B.地球半径和“天宫二号”绕地球运动的线速度
C.“天宫二号”绕地球运动的线速度和周期
D.“天宫二号”绕地球运动的角速度和周期
三、实验题
14．(1)研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____(填选项前的字母)。
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度大、体积小的钢球
C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验时，忘记记下小球做平抛运动的起点位置为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点建立的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为_____，小球做平抛运动的抛出点的坐标是_____。(g取，计算结果均保留两位有效数字)
四、填空题
15．如图是向心力演示仪的示意图，转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素。现将小球A和B分别放在两边的槽内，如图所示。
(1)要探究向心力与角速度的关系，应保证两球的半径______，使两球的角速度_______。(填“相同”或“不相同”)
(2)皮带套的两个齿轮的半径分别为。某次实验让，则两球的角速度之比_____。
A.B.C.D.
五、计算题
16．将质量的小球从某一高度由静止释放，经过的时间到达地面。不计空气阻力，取。求：
(1)小球释放点离地的距离h；
(2)小球落地前瞬间重力的功率P。
17．如图所示，在以角速度匀速转动的水平圆盘上，放一质量的滑块，滑块离转轴的距离，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动)。
(1)求滑块运动的线速度大小；
(2)求滑块受到的摩擦力大小；
(3)若滑块与圆盘之间动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求圆盘转动的最大角速度。(g取)
18．我国自行研制的“天问1号”火星探测器于2021年5月19日成功着陆火星。设着陆前探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标考查。探测器经过一系列的制动减速进入火星近地圆轨道绕火星做匀速圆周运动，之后再经过制动在火星表面着陆。着陆后，探测器上的科研装置，将一个小球从离地面h的高度由静止释放，做自由落体运动，测得小球经过时间t落地。已知引力常量为G，火星的半径为R(h远小于R)，求：
(1)火星表面重力加速度；
(2)火星的质量；
(3)火星的平均密度
参考答案
1．答案：D
解析：A.如果分运动为两个匀变速直线运动，当两个匀变速直线运动的合加速度方向与合初速度方向在同一条直线上时合运动一定是直线运动，当两个匀变速直线运动的合加速度方向与合初速度方向不在同一条直线上时合运动就是曲线运动，故A错误；
B.物体做曲线运动时，所受合外力方向与速度方向不可能在同一条直线，故B错误；
C.物体保持速率不变沿曲线运动时，其速度方向在改变，其加速度一定不为零，故C错误；
D.物体做曲线运动时，其速度方向一定在变化，所以曲线运动一定是变速运动，故D正确。故选D。
2．答案：D
解析：A.物体做平抛运动，落地瞬间
可得
在竖直方向做自由落体运动，则
解得，故A错误；
B.在水平方向做匀速直线运动，则
解得，故B错误；
CD.物体下落的高度为
解得，故C错误，D正确。故选D。
3．答案：D
解析：AB.AB同轴转动可知A点的角速度和B点的角速度相等，根据
可知A点的周期和B点的周期相等。故AB正确；
C.根据圆周运动规律
可知角速度相同，半径越大，线速度越大，即A点的线速度大于B点的线速度。故C正确；
D.根据向心加速度公式
可知角速度相同，半径越大，向心加速度越大。即A点的向心加速度大于B点的向心加速度。故D错误。故选D。
4．答案：B
解析：汽车通过凸形路面的最高处时，根据牛顿第二定律有
所以
汽车通过凹形路面的最低处时，根据牛顿第二定律有
所以
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．答案：D
解析：根据天体环绕模型中，万有引力提供向心力可得
解得
则甲、乙两探测器运行的周期之比约为，故选D。
6．答案：C
解析：A.根据可得可知卫星在轨道I的速度大于轨道III的速度，选项A错误；
B.根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道II的P点速度大于Q点速度，选项B错误；
C.卫星在轨道I的P点加速才能进入轨道II，则卫星在轨道I的P点速度小于轨道II的P点速度，选项C正确；
D.根据可知，卫星在轨道II的Q点加速度等于轨道III的Q点加速度，选项D错误。故选C。
7．答案：D
解析：根据功的定义可知拉力F做功为，故选D。
8．答案：B
解析：在弹性限度内，小球从轻弹簧原长处下落的过程中，小球的重力对小球一直做正功，可知其重力势能一直在减小，而弹簧的形变量越来越大，可知弹簧的弹性势能越来越大。
故选B。
9．答案：AB
解析：BD.小钢球在竖直方向做自由落体运动，根据
可知
故B正确，D错误；
AC.小钢球在水平方向做匀速直线运动，根据
可知
故A正确，C错误。
故选AB。
10．答案：BC
解析：A.根据角速度与周期的公式有，故A错误；
B.根据周期与转速的公式有，故B正确；
C.根据线速度与角速度的公式有，故C正确；
D.根据加速度的公式有故D错误；故选BC。
11．答案：ABC
解析：A.两轮为皮带传动，则边缘的线速度相同，则A、B两点的线速度大小相等，A正确；
B.根据
可知，A点的加速度小于B点的加速度，B正确；
C.根据
可知，B点的角速度大于A点的角速度，而A、C两点的角速度相同，故B点的角速度大于C点的角速度，C正确；
D.根据
可知，因为B、C两点的转动半径相同，故B点的加速度大于C点的加速度，D错误。故选ABC。
12．答案：BD
解析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，可得周期，线速度，角速度，向心加速度，若卫星运行中通过变轨周期增大了，说明卫星离地面的高度增大，即轨道半径r增大根据上述关系式可得，卫星的线速度减小，角速度减小，向心加速度减小。
综上分析，故BD正确，AC错误。
故选：BD。
13．答案：ABC
解析：ABC.“天宫二号”绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力
，ABC正确；
D.若只知道角速度和周期，缺少半径条件，无法求出中心天体质量M，D错误。故选ABC。
14．答案：(1)BCD(2)1.0；
解析：(1)A.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；
B.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正确；
C.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正确；
D.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；故选BCD。
(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，带入解得
物体在水平方向做匀速直线运动故
将带入解得
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5cm；水平位移是10cm，则抛出点的坐标是。
15．答案：(1)相同；不相同(3)A
解析：(1)根据向心力与角速度的关系有
在研究多个物理量之间的关系时，需要采用控制变量法，可知要探究向心力与角速度的关系，应保证两球的半径相同，使两球的角速度不相同。
(2)皮带带动塔轮，塔轮边缘的线速度大小相等，即有
又由于，
结合题意解得，故选A。
16．答案：(1)20m(2)8W
解析：(1)小球做自由落体运动，则下落的高度为
(2)小球下落到地面时的速度为
则落地前瞬间重力的功率为
17．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)根据
可得滑块的线速度大小
(2)滑块受到静摩擦力提供向心力，则有
可得滑块受到的摩擦力大小为
(3)若滑块与圆盘之间动摩擦因数为0.5，设圆盘转动的最大角速度为，则有
解得
18．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小球从离地面h的高度由静止释放，做自由落体运动，则有
解得火星表面重力加速度为
(2)物体在火星表面处，有
解得火星的质量为
(3)根据
联立解得火星的平均密度为