山东省聊城第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

这是一份山东省聊城第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题，共9页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时间：90分钟 分值：100分
第Ⅰ卷（40分）
一、单选题：本题包括8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求，
1．下列关于各种曲线运动的说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是加速度不变曲线运动B．曲线运动一定是变加速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动D．曲线运动可能是匀速运动
2．如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度ν从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）．
A．将击中P点，t等于B．将击中P点，t大于
C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于
3．如图所示，水平圆盘绕中心轴匀速转动，小物块A与圆盘保持相对静止，则物块A（ ）
A．线速度保持不变B．受重力、支持力、摩擦力、向心力
C．相对圆盘有沿半径向外运动的趋势D．相对圆盘有沿圆周切线方向运动的趋势
4．如图所示为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3∶1，后轮直径为600mm，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，后轮边缘处A点的线速度大小为（ ）
A．9.00m/sB．1.00m/sC．0.50m/sD．4.50m/s
5．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A．角速度为B．动能为
C．周期为D．向心加速度为
6．如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC水平，B、C两点的距离为，盆边缘的高度为。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止滑下。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC与小物块间的动摩擦因数为，重力加速度。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B点的距离为（ ）
A．0.4mB．0.3mC．0.2mD．0.1m
7．如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星B的运行周期为T．若恒星A的质量为m，恒星B的质量为2m，引力常量为G，则恒星A与O点间的距离为（ ）
A．B．C．D．
8．三峡集团海上风电场的全球首台16兆瓦级风电机组在9月1日实现24小时满功率运行，单日发电量高达38.41万千瓦时。已知该发电机叶片转动时可形成半径为r的圆面，风速垂直于圆面。若空气密度为ρ，风力发电机能将扫过圆面内20%的空气动能转化为电能，9月1日该发电机发电的平均功率为P，则当天的平均风速可表示为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
9．如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则（ ）
A．F对木块做功为FlB．F对木块做功为
C．F对子弹做功为D．F对子弹做功为
10．若将短道速滑运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为θ（蹬冰角）的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为R，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A．运动员转弯时速度的大小为gRtanθ
B运动员转弯时速度的大小为
C．若运动员转弯速度变大则需要减小蹬冰角
D．运动员做匀速圆周运动，他所受合外力保持不变
11．华为Mate60Pr成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．“天通一号”在轨运行的加速度大小约为7g
B．“天通一号”在轨运行的周期约为
C．地球赤道上物体随地球自转的角速度约为
D．地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度
12．如图所示，倾角为的光滑斜面底端固定一轻弹簧，O点为原长位置。质量为0.5kg的滑块从斜面上A点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为8J。现将物块由A点上方0.4m处的B点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A．从B点释放，滑块被弹簧弹回经过A点的动能等于2J
B．A点到O点的距离小于3.2m
C．从B点释放后，滑块运动的最大动能为9J
D．从B点释放，弹簧最大弹性势能比从A点释放增加了1J
第Ⅱ卷（60分）
三、非选择题：本题包括7个小题，共60分。
13．（每空2分，共6分）用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，请回答相关问题：
（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是____________。（填正确答案标号）
A．微元法B．等效替代法C．理想化模型法D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上，匀速转动手柄，观察左右标尺露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为____________。
（3）在（2）的实验中，其他条件不变，若减小手柄匀速转动的速度，则下列符合实验实际的是____________。（填正确答案标号）
A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大
B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小
C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小
D．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值不变
14．（每空2分，共6分）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为。
（1）闪光照相的频闪间隔__________s。
（2）小球平抛的初速度大小为____________m/s。（结果保留三位有效数字）
（3）小球抛出点到位置的B竖直间距为____________cm（结果保留三位有效数字）。
15．（8分）质量为30kg的小孩坐在秋千上，小孩离系绳子的横梁2.5m。秋千摆到最低点时，如果小孩运动速度的大小是5m/s，他对秋千的压力是多大？取
16．（10分）如图示为修建高层建筑常有的塔式起重机。在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做的匀速运动。取，不计额外功。求：
（1）起重机允许输出的最大功率。
（2）重物做匀加速运动所经历的时间。
17．（14分）如图所示，轻杆长L，共两端各连接质量为m的小球，杆可绕距B端的轴O在竖直平面内自由转动，轻杆从静止由水平转至竖直方向。求：
（1）此时杆对A球的作用力大小及方向；
（2）此过程中杆对A所做的功W。
18．（16分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径的圆环剪去了左上角的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，用质量的小物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为的小物块将弹簧也缓馒压缩到C点释放，小物块过B点后其位移与时间的关系为。小物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。。求：
（1）物块离开D点时速度大小和BD间的距离；
（2）判断能否沿圆轨道到达M点，若能，求物块沿圆轨道到达M点时对轨道的压力；
（3）释放后运动过程中克服摩擦力做的功。
2023-2024学年第二学期期中考试高一物理试题参考答案
一、单选题：本题包括8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．C 2．A 3．C 4．D 5．C 6．D 7．C 8．B
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
9．AD 10．BC 11．BD 12．BC
三、非选择题：本题包括7个小题，共60分。
13．（1）D （2）2∶1 （3）D
14．0.1 1.96 11.0
15． ，所以
16．（1） （4）4s
解析：（1）设起重机允许输出的最大功率为，重物达到最大速度时，拉力等于重力。
①
②
代入数据，有： ③
（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为匀加速运动经历时间为t，有： ④
⑤
⑥
由③④⑤⑥，代入数据，得：
17．解：（1）轻杆从静止由水平转至竖直方向，对两球体构成的系统有
两球角速度相等，则有
A球处于最低点时有
解得方向指向圆心O。
（2）此过程对A由动能定理有
解得
18．解：（1）设物块由D点以初速度做平抛运动，落到P点时其竖直速度为，有
而
解得
根据
结合题意可知，小球过B点后以初速度为，加速度大小减速到，设BD间位移为，有
解得
（2）若物块能沿轨道到达M点，设其速度为，有
解得
即物块不能到达M点。
（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，则释放时，有
释放时，有
解得
设在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为，有
解得