上海市杨思高级中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷(无答案)

这是一份上海市杨思高级中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷(无答案)，共7页。试卷主要包含了滑雪比赛，荡秋千，智能寻迹小车，探究平抛运动的实验，中国空间站，“嫦娥”探月等内容，欢迎下载使用。

满分：100分 考试时间：60分钟
一、滑雪比赛
冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。
1．若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．简化的赛道如下图所示，其中MN为助滑区，水平部分NP为起跳台，MN与NP间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的Q点，着陆坡的倾角为37°。运动过程中忽略摩擦和空气阻力，g取，，。
（1）M到Q的过程中，运动员的速度大小为v、加速度大小为a，下列v-t图或a-t图正确的是（ ）
A．B．
C．D．
（2）运动员沿水平方向离开起跳台P点的速度，他在空中可以有______s的时间做花样动作。当运动员落在着陆坡上的Q点前瞬间，速度大小为______m/s。
（3）若起跳速度提高到，则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）
二、荡秋千
荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁或公园中，如图乙。
3．如图丙所示，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳的质量和空气阻力。
（1）大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小______（选填“变小”、“不变”或“变大”），水平力F做的功为______。
（2）小明友从B点荡至最低点O点时，速度大小为，此时小朋友处于______状态（选填“超重”“失重”或“平衡”），秋千绳上的拉力大小为______。
4．有一种极限秋千运动，绳长为L，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。
（1）运用所学物理知识分析，秋千恰好荡到最高点时，速度大小为______，若秋千绳换为铁链或铁杆，______（选填“铁链秋千”或“铁杆秋千”）更容易实现360°极限翻转。
（2）（简答）简要说明理由。
5．（多选）有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示。可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为ω，缆绳与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ）
A．座椅和游客受到重力、缆绳拉力和向心力
B．座椅和游客转动角速度ω越大，夹角θ越小
C．启动加速时，游客所受的合外力大于游客的向心力
D．同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ相同
三、智能寻迹小车
智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。
6．如图所示，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动。
（1）经过圆弧上A、B两位置时的向心力由______提供；
（2）其向心力大小分别为、，则有（ ）
A．B．C．
7．如图所示，质量为m的小车以额定功率P从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，经过时间t，其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速度，设小车受到的阻力大小f恒定。
（1）以下v-t图像中，正确反映汽车运动情况的是（ ）
（2）小车的最大速度为______；
（3）小车的速度大小为时，小车的加速度大小为______。
8．如图所示为洗衣机甩干桶的简化示意图。已知圆桶的半径为r，内壁的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，此时衣物恰好不下滑。求：
（1）请在下图中画出衣物的受力分析图；
（2）圆筒此时的角速度______。
9．（计算）质量为1kg的小车静止在水平地面上，从时刻起，小车受到一个方向不变的水平拉力作用，小车运动的速度v与时间t的关系如图所示，已知2s时撤去水平拉力。求：
（1）在0～4s内物体受到的摩擦力及克服摩擦力所做的功；
（2）第1s内水平拉力做功的平均功率。
四、探究平抛运动的实验
如图所示，是探究平抛运动特点的实验装置。

10．如图甲，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验。都能观察到两小球同时落地，说明______。若增加小锤击打的力度，则A球在空中运动的时间______（选填“不变”、“增加”或“减少”）。
11．（多选）采用图乙所示的装置获得平抛运动的轨迹，关于实验条件的说法，正确的有（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段必须水平
C．小球每次从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．必须用平滑曲线把所有的点连接起来
12．图丙为记录小球做平抛运动的一部分坐标纸，已知坐标纸每小格的边长，g取。
（1）图中A点______平抛的起点（选填“是”或“不是”）；
（2）小球运动的初速度______m/s（结果保留两位有效数字）；
（3）小球过B点的竖直方向速度______m/s（结果保留两位有效数字）。
五、中国空间站
2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间站。
13．关于天体运动，下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，被称为“第一个称出地球质量的人”
B．根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．在由开普勒第三定律得出的表达式中，k是一个与中心天体无关的常量
D．若要摆脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外，发射卫星的初速度至少第三宇宙速度
14．假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。
已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则空间站在轨运行线速度：______
15．科学家发现有一颗“超级地球”，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图，OE连线与其赤道平面的夹角为30°，D位置的向心加速度为，则E位置的向心加速度为（ ）
A．B．C．D．
16．若“超级地球”的半径是地球的3倍、质量是地球的36倍，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）
A．4倍B．6倍C．13.5倍D．18倍
17．（多选）如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到P处与核心舱对接。则飞船（ ）
A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点加速
B．沿轨道Ⅱ运行时经过P点的动能大于Q点的动能
C．沿轨道Ⅱ运行时经过P点的加速度大于Q点的加速度
D．沿轨道Ⅲ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
六、“嫦娥”探月
2004年，国务院批准绕月探测工程立项，命名为“嫦娥工程”。2020年12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带1731克月球样品满载而归，标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。
18．2007年10月24日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射，于11月7日进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。“嫦娥一号”（ ）
A．处于平衡状态B．做匀变速运动
C．线速度保持不变D．受到月球的引力作为向心力
19．假设发射两颗探月卫星A和B，如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为200km和100km。若环月运行均可视为匀速圆周运动，则（ ）
A．B向心加速度比A小B．B线速度比A小
C．B向心力比A小D．B角速度比A大
20．（多选）已知月球的半径为R，引力常量为G，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息判断下列说法正确的是（ ）
A．月球的质量为
B．月球的平均密度为
C．月球表面的重力加速度为
D．“嫦娥四号”绕月运行的线速度大于
21．（计算）如图，静止的“玉兔”月球车在高度的位置，将一质量的小物体以的速度沿水平方向弹射出去，测出小物体的水平射程。已知月球半径为1600km，求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的第一宇宙速度。