广东省茂名市信宜市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份广东省茂名市信宜市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2022年10月9日我国发射了太阳探测专用卫星“夸父一号”——先进天基太阳天文台。该卫星运行在离地高720km的圆形轨道上，有96%的时间处于工作状态。( )
A.夸父一号的运行周期为24小时
B.夸父一号的角速度小于地球自转角速度
C.夸父一号的线速度比地球同步卫星线速度大
D.夸父一号的发射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
2．质量为m的汽车，以速率v通过半径为r的凸形桥，在桥面最高点时汽车对桥面的压力是( )
A.mgB.C.D.
3．如图所示，质量为m的物体，在与地面成α角斜向下的力F的作用下，由静止沿水平方向运动了距离x，物体与地面间的动摩擦因数为μ。则此过程中( )
A.F对物体做功为
B.地面摩擦力对物体做功为
C.重力对物体做功为
D.地面支持力对物体做功为
4．开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是( )
A.火星绕太阳运行过程中，速率不变
B.地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C.在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
5．小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，突然松开拉住细线的手，在较短的一段时间内，小球会做( )
A.匀减速直线运动B.半径更小的圆周运动
C.匀速直线运动D.半径更大的圆周运动
6．关于圆周运动的说法，正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心
B.做匀速圆周运动的物体，其速度不变
C.做匀速圆周运动的物体，其加速度不变
D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
7．质量为m的物体沿着光滑斜面由静止开始下滑，斜面倾角为θ，当它在竖直方向下降的高度为h时，重力的瞬时功率为( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示，一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下，则小朋友( )
A.沿倾斜轨道下滑过程中重力势能减小
B.沿水平轨道滑动过程中，重力对他做正功
C.沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做负功
D.在整个滑动过程中，轨道对他的支持力都不做功
9．如图所示，一同学在体育课上做体操运动。伸直的双臂与身体在同一竖直面内，在双臂由下往上伸展过程中，设左臂肘关节和指尖的角速度分别为，线速度大小分别为，则( )
A.B.C.D.
10．如图，跳水运动员踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上（A位置），随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。运动员从位置A运动到位置B的过程中，下列说法正确的是( )
A.运动员的机械能守恒
B.运动员的动能先增大后减小
C.重力做的功小于跳板的作用力对她做的功
D.到达位置B时，运动员所受合外力为零
三、实验题
11．用图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。已知，，。（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度_______m/s；
（2）在打点过程中系统动能的增量_______J，系统势能的减少量_______J，由此得出的结论是_______；
（3）本实验中，系统势能的减少量总是略大于系统动能的增量，请列出两条可能的原因_______.
12．如图是利用激光测定圆盘圆周运动的原理示意图，图中圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面上有一小段涂有反光材料，当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，之后实验测得接收器接收到n次激光束所花时间为，每次激光束持续时间为t，圆盘的直径为d，圆周率用π表示。（计算结果用题中所给字母表示）
（1）由实验可知，圆盘角速度___________；
（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小___________；
（3）圆盘侧面反光涂层的长度___________。
四、计算题
13．杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。已知最高点距地面的高度为，若水的质量，绳长，空气阻力忽略不计，重力加速度g取。
（1）求小桶在最高点时的速度大小；
（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，求小桶落地时与演员之间的水平距离为多少；
（3）若在最高点时水桶的速率，求水对桶底的压力大小。
14．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点。试求：
（1）弹簧开始时的弹性势能；
（2）物块从B点运动至C点克服阻力做的功；
（3）物块离开C点后落回水平面时的动能。
15．嫦娥五号是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。2020年11月29日，嫦娥五号从椭圆环月轨道变轨为圆形环月轨道，环月轨道对应的周期为T，离月面高度为h，如图所示。已知月球半径为R，万有引力常量为G。求：
（1）嫦娥五号在环月轨道运动的线速度大小；
（2）求月球的质量M；
（3）求月球表面的重力加速度大小g。
参考答案
1．答案：C
解析：ABC.卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
可知
由于夸父一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则夸父一号的运行周期小于24小时;夸父一号的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度;夸父一号的线速度大于地球同步卫星的线速度，故AB错误，C正确;
D.夸父一号的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：根据牛顿第二定律得，，解得，故C正确，A、B、D错误。
故选:C。
3．答案：A
解析：A.力F与竖直方向成角，所以在水平方向的分力为，所以F做的功为，故A正确;
B.物体与地面之间的摩擦力大小为，物体的位移的大小为s，由
功的公式可得，故B错误;
CD.重力和支持力都在竖直方向上，而物体在竖直方向发生的位移为力，所以重力和支持力都不做功，故CD错误;
故选:A。
4．答案：D
解析：ABC、根据开普勒第二定律:对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，离太阳越近速率越大，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率将增大，故A、B、C错误;
D、根据开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D正确。
故选:D。
5．答案：C
解析：突然松开拉住细线的手，小球所受合外力突变为零，在较短的一段时间内，小球会做匀速直线运动，故C正确，ABD错误;
故选:C。
6．答案：A
解析：A、匀速圆周运动的合外カ一定指向圆心，合外力提供圆周运动的向心力，故A正确;
B、做匀速圆周运动的物体，它的速度的方向必定是改变的，故速度是变化的，故选项B错误;
C、做匀速圆周运动的物体，其加速度大小不变，但是方向时刻发生变化，故选项C错误;
D、加速度恒定的运动称为匀变速运动，由于匀速圆周运动的物体其加速度是变化，故选项D错误。
7．答案：B
解析：物体下滑过程中机械能守恒，则有:①
物体滑到底端重力功率为:②
联立①②解得:，故B正确。
故选:B。
8．答案：ACD
解析：A、下滑过程中，小朋友高度下降，重力势能减小.故A正确.
B、沿水平轨道滑动过程中，竖直方向没有位移，故重力对他不做功，故B错误.
C、在水平面滑动过程中，摩擦力方向与运动方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故C正确.
D、在整个滑动过程中，轨道对他的支持力均与运动方向相互垂直，故支持力都不做功，故D正确.
故选:ACD.
9．答案：CD
解析：在双臂由下往上伸展过程中，左臂的各个部位角速度相等，有
由
，
可知
故选CD。
10．答案：BC
解析：A.运动员从位置A运动到位置B的过程中，除重力做功外还有踏板对运动员的作用力做功，故此过程运动员的机械能不守恒，故A错误;
B.运动员接触踏板后，重力先大于踏板对运动员的作用力，后小于踏板对运动员的作用力，运动员所受合力方向先向下后向上,故合力先做正功后做负功,运动员的动能先增大后减小，故B正确;
C.根据动能定理
可得
可知重力做的功小于跳板的作用力对她做的功，故C正确;
D.到达位置B时，运动员的速度为零，踏板对运动员的作用力大于重力，运动员所受合外力不为零，故D错误。
故选BC。
11．答案：（1）2.4
（2）0.58；0.59；在实验误差允许范围内，系统机械能守恒
（3）纸带与打点计时器间的摩擦力作用；滑轮与绳子间的摩擦力作用（或滑轮转动具有动能等）
解析：（1）根据题意，相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知打第5个点时的速度为
（2）系统动能的增加量为
重物从0点下落到5点，下落高度
因此重力势能的减小量
在误差允许的范围内，动能的增加量和势能的减小量相等，因此组成的系统机械能守恒;
（3）本实验中，系统势能的减少量总是略大于系统动能的增量，可能是重物在下落过程中受到空气阻力作用，纸带与打点计时器之间存在摩擦阻力。
12．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由题意可知圆盘转动的周期为
所以角速度为
（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小为
（3）由题意可得
解得
13．答案：（1）3m/s（2）1.8m（3）
解析：（1）在最高点由重力提供向心力
解得
（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，小桶做平抛运动
，
联立解得
即小桶落地时与演员之间的水平距离为1.8m。
（3）设桶底对水的压力大小为F，则有
解得
由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为。
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）物块在B点时，由牛顿第二定律得
在物体从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能
（2）物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有
物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有
解得
物块m从B点运动到C点克服阻力做的功的大小为；
（3）物块离开C点后落回水平面的过程，根据动能定理有
解得落回水平面时的动能
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由万有引力定律及向心力公式知
其中
解得
（2）由万有引力定律得
解得
（3）根据月球表面物体重力等于万有引力可得
所以，月球表面处的重力加速度
根据
可得