甘肃省庆阳市华池县第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（原卷版+解析版）

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注意事项：
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．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。
3．本试卷命题范围：必修第二册。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量
B. 伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量
C. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
D. 两物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力
2. 如图甲所示，民航客机都有紧急出口，发生意外打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可以较快地沿斜面滑行到地面（可等效为图乙），斜面固定不动，不计空气阻力。若人员沿斜面加速下滑，则人在下滑过程中（ ）

A. 重力对人做正功B. 支持力对人做负功
C. 合力对人不做功D. 摩擦力对人做正功
3. 如图所示，在德州市的某十字路口，设置有右转弯专用车道。现有一辆汽车正在水平右转弯车道上行驶，其运动可视作圆周运动，行驶过程中车辆未发生打滑。司机和副驾驶座上的乘客始终与汽车保持相对静止。当汽车在水平的右转弯车道上减速行驶时，下列说法正确的是（ ）
A. 司机和乘客具有相同的线速度
B. 汽车所受的合力一定指向圆心
C. 汽车对乘客作用力小于汽车对司机的作用力
D. 汽车对乘客的作用力大于乘客所受的重力
4. 已知地球同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，月球绕地球一圈的时间约为27天。如图，某时刻地球、月球和同步卫星的中心在一条直线，此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为（ ）
A. 28B. 48C. 56D. 63
5. 如图甲为一种儿熊玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（ ）
A. “翁”的重心位于O点B. “翁”的重心位于O点上方
C. 摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加D. 摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少
6. 如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是。一颗子弹沿水平方向以速度射入A，以速度穿出B。子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动。则子弹穿出A时的速度为（ ）
A. B. C. D.
7. 如一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A. 在x=1m时，拉力的功率为6W
B. 在x=4m时，物体动能为3J
C. 从x=2m之后，物体将做匀减速直线运动
D. 从x=0到x=2m过程中，物体克服摩擦力做的功为4J
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中（ ）
A. 甲、乙两轮角速度之比为3∶1
B. 甲、乙两轮的周期之比为3∶1
C. 甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1
D. 甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1
9. 如图所示为中国无人机“翼龙”飞行时的照片。无人机巡航时水平分速度为40m/s，竖直分速度为0。无人机接收到动作指令后立即在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上仍以40m/s的速度做匀速直线运动。以无人机接收到动作指令为计时起点，当无人机运动的水平位移为160m时，其竖直位移也为160m，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A. 无人机的运动轨迹为直线
B. 无人机的运动轨迹为曲线
C. 无人机运动的时间为4s
D. 无人机的加速度大小为20m/s2
10. 如图所示，一条不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮，一端连接轻质弹簧，另一端连接质量的物块Q，弹簧下端与放置在地面上的质量的重物P相连，物块Q放置在倾角的足够长的粗糙斜面上，它与斜面间的动摩擦因数，连接物块Q的轻绳与斜面平行。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度取，，。现将细绳刚好拉直，然后由静止释放物块Q，直至重物P刚要离开地面，针对上述过程，下列说法正确的是（ ）
A. 物块Q重力势能的减少量为12J
B. 物块Q损失的机械能为8 J
C. 物块Q的动能先增大后减小
D. 物块Q的机械能先增大后减小
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 在某次探究平抛运动的实验中，描出小球平抛运动的轨迹如图所示，A、、是运动轨迹上的三个点，以A点为坐标原点建立坐标系，已知小球从到的运动时间为，回答以下问题：
（1）由轨迹图来判断，A点__________平抛运动的起点（选填“是”或“不是”）；由图可计算得出平抛运动的初速度为__________（保留两位有效数字）；
（2）小球在点的速度大小为__________（保留两位有效数字），当地的重力加速度__________（保留三位有效数字）。
12. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留3位有效数字）
（1）由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度=______m/s；
（2）从到时间内，重力势能增量=______J，动能减少量=______ J；
（3）在误差允许范围内，若与近似相等，即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得______（选填“>”、“<”或“=”），造成这种结果的主要原因是______。
13. 木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为时，上升高度可达h，已知“艾奥”的半径为R，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量为，求：
（1）“艾奥”的质量；
（2）在“艾奥”上发射卫星所需的最小发射速度。
14. 近段时间，针对佩洛西窜访台湾，我解放军在台海周边6个区域组织了航母编队威慑演练。如图甲，我国山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经时间t达到B点，进入BC保持恒定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机在甲板上运动时受到甲板的摩擦力和空气阻力之和看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求：
（1）舰载机的最小额定功率；
（2）舰载机在BC段运行最长时间。
15. 如图，半径的光滑圆弧轨道与足够长的粗糙轨道在处平滑连接，为圆弧轨道的圆心，点为圆弧轨道的最低点，半径、与的夹角分别为和。在高的光滑水平平台上，一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣，小物块将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动恰从点沿切线方向进入圆弧轨道，物块进入圆弧轨道后立即在处放一个弹性挡板碰撞过程机械能不损失。已知物体与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，。求：
（1）弹簧存储的弹性势能；
（2）物体经过点时，对圆弧轨道压力的大小；
（3）物体在轨道上运动路程。
时刻
t2
t3
t4
t5
速度/（m· s-1）
4.99
4.48
3.98