江苏省泰州中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试卷（Word版附答案）

这是一份江苏省泰州中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试卷（Word版附答案），共8页。试卷主要包含了单项选择题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 总分：100分）
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。
1．发现万有引力定律和测出引力常数的科学家分别是（ ）
A．开普勒、卡文迪什B．牛顿、卡文迪什C．牛顿、伽利略D．开普勒、伽利略
2．关于机械能守恒，以下说法正确的是（ ）
A．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒
B．物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒
C．物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒
D．物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒
3．如图所示，物体A、B随水平圆盘绕中心轴一起匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ）
A．圆盘对B及A对B的摩擦力都指向圆心
B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心
C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D．圆盘对B的摩擦力和向心力
4．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C．物体所受合力方向与运动方向相同，该物体一定做直线运动
D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同
5．一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x轴方向的图象和y轴方向的图象分别如图所示。则对该质点，下列说法不正确的是（ ）
A．初速度大小为5m/sB．所受的合外力为3N
C．做匀变速曲线运动D．初速度方向与合外力方向垂直
6．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上稳定运行的三颗人造卫星。下列说法中正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期
D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力
7．汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1，汽车能达到的最大速度为。则当汽车速度为时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（ ）
A．0.1gB．0.2gC．0.3gD．0.4g
8．如图所示，一飞行器围绕地球沿半径r的圆轨道1顺时针方向运动。经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。待飞行器变轨稳定飞行后，则飞行器（ ）
A．变轨后将沿轨道2运动
B．相对于变轨前运行周期变长
C．变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等
D．变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等
9．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，g为重力加速度，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A．重力势能增加了B．克服摩擦力做功
C．动能损失了D．机械能损失了
10．物体从某一高度做初速度为的平抛运动，为物体重力势能，为物体动能，h为下落高度，t为飞行时间，v为物体的速度大小。以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下列图像中反映与各物理量之间关系可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
二、简答题：本题共1小题，共计15分，每空3分，请将答案填写在答题卡相应的位置。
11．（15分）某小组同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律：
（1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是____________。
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．用秒表测出重锤下落的时间；
C．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的或操作不当的步骤是______。（将其选项对应的字母填在横线处）
（3）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm。则根据以上数据，可以计算出重物由O点运动到B点，重力势能减少了______J，动能增加了______J（结果均保留3位有效数字）。
（4）大多数实验的结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因可能是______。
A．利用公式计算重物速度B．利用公式计算重物速度
C．没有采用多次实验取平均值的方法D．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
三、计算题：本大题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（8分）如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其通过最高点的速度至少应为多少？
（2）求小球落地时的速度大小。
13．（9分）我国“嫦娥”探月卫星成功发射，卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过若干次变轨、制动后，最终使它绕月球在一个圆轨道上运行。设卫星距月球表面的高度为h，绕月圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G。
（1）求月球的质量M。
（2）求月球的密度。
（3）若地球质量为月球质量的k倍，地球半径为月球半径的n倍，求地球与月球的第一宇宙速度之比。
14．（12分）如图所示，质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.3。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）木块对铁箱压力的大小；
（2）水平拉力F的大小；
（3）减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，则铁箱的长度是多少？
15．（16分）如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面H高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，取，不计空气阻力。求：
（1）H的大小；
（2）物块第一次经过圆弧轨道最低点A时，轨道对物块的支持力大小；
（3）如果传送带以速度逆时针转动，则物块最后停止的位置到A点的距离x；
（4）保持（3）问中传送带速度不变，物块从运动直至停止的全过程中，整个系统因摩擦所产生的热量Q。
江苏省泰州中学2023~2024学年度第二学期期中考试
高一物理试题参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。
二、简答题：本题共1小题，共计15分，每空3分，请将答案填写在答题卡相应的位置。
11．（1）阻力重力之比更小（或其他合理解释） （2）BC （3）8.43 8.00 （4）D
三、计算题：本大题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（8分）
（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其在最高点时，满足
解得：
（2）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律知，在水平和竖直两方向上分别有：
水平： 竖直：
从绳断到小球落地，由机械能守恒定律可得：
求得落地时速度为：
13．（9分）
（1）万有引力提供向心力，有，解得
（2）由及，解得
（3）对近地和近月卫星，分别有，，解得
14．（12分）
（1）木块恰好静止在铁箱的后壁上时，木块在竖直方向受力平衡有
解得铁箱对木块的支持力的大小
根据牛顿第三定律，木块对铁箱压力的大小为40N
（2）木块在水平方向的加速度设为a，根据牛顿第二定律有
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
联立解得
（3）木块落到铁箱底部，撤去拉力后，铁箱和木块均以的初速度做匀减速直线运动，铁箱受到地面的摩擦力，方向水平向左。铁箱受到木块的摩擦力，方向水平向右。设铁箱的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，解得，方向水平向左。
设木块的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，解得，方向水平向□
经过1s，木块从铁箱的左侧到达右侧，则木块对地位移
铁箱对地位移 故铁箱的长度
15．（16分）（1）全程根据动能定理得
解得
（2）物块从释放到A点，根据动能定理得，解得
在A点，根据牛顿第二定律得，解得
（3）传送带逆时针转动时，物体到达C点时速度为零，反向加速，
由，解得
之后，物体在传送带上匀速运动，滑上AB段，由，解得
所以物体滑到圆弧轨道后，返回，最终停在距A点的距离为
（4）第一次从圆弧轨道向右滑动过程中，在AB段，发热为
在传送带上向右运动过程，根据逆向运动可知，运动时间满足，解得
物体与传送带相对运动距离为
在传送带上第一次发热量为
从C点返回，在传送带上加速时间为
物体与传送带相对运动距离为
物体在传送带上第二次发热为
物体离开传送带后，在AB段的发热为
所以总的发热量为1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
B
C
D
C
A
D
D
A