山东省昌乐第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份山东省昌乐第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷，共8页。试卷主要包含了04，58米的成绩夺得金牌，5 s等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．在第32届奥运会上，中国选手巩立姣以20.58米的成绩夺得金牌。在夺金的这一投中，若不计空气阻力，铅球从最高点到落地前运动过程
A．做匀变速运动
B．速度增加的越来越快
C．加速度和速度方向都始终沿切线方向
D．加速度方向跟速度方向始终垂直
2．质量为2 kg的物体在xOy平面内运动，它在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是
A．物体的初速度大小为4 m/s
B．2 s末物体速度大小为6 m/s
C．物体所受的合外力大小为3 N
D．物体2s内运动的位移大小为9m
3．如图所示，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是地球同步卫星，c时高空探测卫星，三者相比较
A．a的向心加速度最大
B．c的线速度最大
C．c的运行周期最小
D．相同时间内b转过的弧长最长
4．乒乓球训练中，发球机从水平桌面上某点沿同一竖直平面射出方向不同的a、b两球，两球落到桌面上同一位置，运动轨迹如图所示，空气阻力不计。下列说法正确的是
A．两球飞行时间相等
B．两球在最高点时的速度相等
C．运动过程中，a球加速度大于b球加速度
D．要使两球在落回桌面时相遇，必须先发出a球
5．如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径r1，飞轮的半径r2，后轮的半径r3，若小明同学踩脚蹬使链轮匀速转动，其转动周期为T，该过程可认为自行车沿平直路面匀速前进，则自行车前进的速度大小为
A． B．
C． D．
6．“天问一号”探测器从地球发射，被火星引力俘获，然后环绕火星飞行。如图所示，“天问一号”由椭圆轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ，进行预选着陆区探测。则“天问一号”
A．在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道Ⅰ上的周期
B．在轨道Ⅱ上的速度大于火星的第一宇宙速度
C．在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过M点的速度
D．在轨道Ⅰ上经过M点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过M点的加速度
7．如图所示，物块a位于水平圆盘上，用细绳穿过圆盘圆心处的光滑小孔与物块b连接，a到圆心的距离为1m，与圆盘间的动摩擦因数为0.4。圆盘绕通过圆心的轴在水平面内匀速转动，a始终相对圆盘静止。已知两物块质量均为0.5kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取π2＝10，g=10m/s2。下列说法正确的是
A．a受的摩擦力方向与其线速度方向相反
B．若圆盘转速为0.5 r/s，a不受摩擦力
C．若圆盘转速为0.4r/s，a受的摩擦力大小为2N
D．若圆盘转速为0.4r/s，a受的摩擦力方向沿半径指向圆心
8．“筋膜枪”利用其内部特制的高速电机带动枪头，产生的高频振动可以作用到肌肉深层，以达到缓解疼痛、促进血液循环等作用。如图所示为某款筋膜枪的内部结构简化图，连杆OB以一定角速度绕垂直于纸面的O轴匀速转动，带动连杆AB，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。已知AB杆长为L，OB杆长为R，当时，滑块的速度大小为v，则连杆OB角速度大小为
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．一条小河宽90 m，河水的流速为3 m/s，船在静水中的速度为5 m/s，下列说法正确的是
A．要想到达正对岸船头需正对河岸行驶
B．该船渡河路径不可能垂直河岸
C．该船渡河的最短路程是90 m
D．该船以最短路程渡河，用时22.5 s
10．如图所示，在距离地球16万光年的蜘蛛星云中有一双星系统，该系统由两颗大质量恒星构成，两恒星围绕连线上某点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近，不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。下列说法中正确的是
A．双星之间引力变大
B．每颗星的加速度均变小
C．双星系统转动周期逐渐变大
D．双星系统转动的角速度变大
11．水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明，如图所示为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的轮叶面上，落点到轮轴O间的距离为R。水车在水流不断冲击下匀速转动时，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A．水流在空中运动水平位移为
B．水流在空中运动时间为
C．水车匀速转动时的角速度为
D．槽口到轮轴的高度差为
12．如图所示，斜面固定在水平地面上，斜面的倾角α＝37°、长度为3m。在顶点水平向左抛出一个小球，经过一段时间后，小球落在水平地面或者斜面上，不计空气阻力，重力加速度大小取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，下列说法正确的是
A．若小球的初速度为5m/s，则小球落在水平地面上
B．若小球的初速度为3m/s，则小球在空中运动的时间为0.6s
C．若小球落在斜面上，速度与水平方向夹角的正切值一定为1.5
D．若小球落在水平地面上，速度与水平方向夹角的正切值可能为2
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）某实验小组探究“向心力大小与质量、半径和角速度的关系”，实验装置如图甲所示，小球放在光滑的旋转杆上，通过细绳与拉力传感器相连，当小球和旋转杆被电动机带动在水平面内一起旋转时，控制器的显示屏能显示出小球的质量m、转动半径r、转动角速度和细绳拉力F的大小。该小组分别改变小球质量、转动角速度和半径进行了三组实验，图乙为其中的一组实验数据。

甲 乙
（1）本实验采用了 的物理思想方法；
（2）由图乙数据可得到的实验结论为：当质量m和半径r一定时， ；
（3）图乙数据表中第2次实验向心力应为 N（保留两位小数）。
14．（8分）在“探究平抛运动的特点”实验中，某小组进行了如下操作：如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板MN上。钢球落在挡板上时，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)对于实验的要求，下列说法正确的是______；
A．应使小球每次都从斜槽轨道上相同的位置由静止释放
B．斜槽轨道可以不光滑
C．图中挡板MN每次必须等间距下移
D．通过重锤线将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
(2)某同学做实验时，忘记了标记抛出点O，只记录了运动轨迹上的A、B、C三点，他取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，则小球平抛的初速度表达式为 （用坐标系中的字母表示）。已知坐标值x=20， y1=60，y2=160，重力加速度g取10m/s2，则小球经过B点时速度大小为 m/s（可保留根号），小球抛出点的纵坐标值y= 。
15．（8分）某战区实战演习中，发射炮弹拦截靶机过程如图所示，ABCD-A1B1C1D1为立方体，ABCD位于水平面内，靶机沿D1C1方向匀速飞行，到达D1点时炮弹从A点斜向上发射升空，在C1点恰好水平击中靶机，忽略空气阻力，已知立方体边长为L，重力加速度大小为g。求：
（1）靶机飞行的速度大小；
（2）炮弹发射的初速度大小。
16．（10分）长为L=2m的轻杆，两端分别固定着可以视为质点的小球a、b，杆中心O有一水平固定的转动轴，现使轻杆以角速度绕轴O在竖直面内匀速转动，a、b的质量分别为ma=0.2kg、mb=1kg，重力加速度大小取g=10m/s2。求：
（1）b在最高点时对杆的作用力；
（2）轻杆水平时对轴在水平方向上的作用力。
17．（12分）近期我国科学家使用云南丽江双子天文台WO RC14望远镜再次观测了大熊座螺旋星系M108，该星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，球体外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中心的距离为，引力常量为G。求：
（1）区域的恒星做匀速圆周运动的速度大小与的关系；
（2）研究表明，星系M108还在高速自转，假设其自转周期为T0，求该螺旋星系不会瓦解的最小密度；
（3）已知一个质量均匀分布的球体内，某点所受外层球壳对其万有引力的合力为零，即如图所示P处物质受阴影部分物质的万有引力合力为零。求区域的恒星做匀速圆周运动的周期T。
18．（16分）滑雪是一项勇敢者的运动，如图所示，运动员沿助滑雪道进入圆弧形轨道，从其末端O点飞出，在斜坡上的B点着陆，OPB为运动员的运动轨迹。已知P为轨迹的最高点，A为斜坡的顶端，OA两点间距离为L=10m、连线水平，P点恰好位于A点正上方，AP距离为h=5m，圆弧形轨道半径为R=4m，斜坡倾角θ=37°，运动员（含滑板）质量为m=70kg，重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）运动员经过P点的速度大小；
（2）运动员在O点对轨道的压力大小；
（3）A、B两点间的距离；
（4）运动员从P点到距离斜坡最远处所需时间。