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陕西省咸阳市礼泉县2023-2024学年高一下学期期中质量调研物理试题（含答案）
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这是一份陕西省咸阳市礼泉县2023-2024学年高一下学期期中质量调研物理试题（含答案），共8页。
注意事项：
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．2024年2月，南部战区海军航空兵某旅开展飞行训练，歼－11B龙年首飞，它在空中能做连续的开普勒抛物线飞行，歼—11B飞行的轨迹从左向右运动如图所示，图中各点的速度与歼－11B所受合力的方向可能正确的是（ ）
A．点B．点C．点D．点
2．图甲是一款感应垃圾桶，手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕点水平打开，图乙为其俯视图。桶盖打开过程中，桶盖上两点的角速度大小分别为，线速度大小分别为，则下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．关于万有引力与宇宙航行，下列说法正确的是（ ）
A．由可知，两物体间距离减小到0时，它们之间的万有引力无穷大
B．牛顿提出了万有引力定律并测量了引力常量
C．天王星被称为“笔尖下发现的行星”
D．地球同步卫星的轨道一定位于赤道正上方，其离地面的高度是定值
4．下列有关生活中圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A．图甲中，小孩乘坐旋转木马运动时，受到重力、支持力和向心力的作用
B．图乙中，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
C．图丙中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
D．图丁中，汽车通过凹形桥最低点时，汽车处于失重状态
5．“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水枪枪口的高度相同，甲喷出水柱的最高点比乙喷出水柱的最高点要高，不计空气阻力，则（ ）
A．甲喷出水射得一定更远B．甲喷口处水的竖直速度一定更大
C．甲喷出水在空中运动时间可能比乙更短D．甲喷口处水柱与水平面的夹角一定更大
6．地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨道如图所示，哈雷彗星最近出现在地球附近是1986年，预计下次将在2061年飞近地球。则哈雷彗星轨道的半长轴约为地球公转半径的（ ）
A．18倍B．28倍C．38倍D．48倍
7．近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动。滑雪大跳台的赛道如图甲所示，可将其抽象为如图乙所示的物理模型，为助滑道的最高点，为助滑道的最低点，为跳台起跳点，起跳区近似看作水平面，着陆坡道为倾角的斜面。在某次训练中，运动员从点出发由静止开始下滑，到起跳点沿水平方向飞出，落在着陆坡道上的点。在同一竖直平面内，已知间的距离，不计一切阻力和摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在点起跳时的速度大小为
B．运动员从点飞出到落在点，所用时间为
C．运动员从点飞出，经过的时间距离斜面最远
D．运动员从点飞出，距斜面最远距离为
8．如图所示是小船过河的情景，已知水流速度恒定，以下分析正确的是（ ）
A．要想时间最短，船头应该朝向图中1的方向 B．要想到达点，船头应该朝向图中3的方向
C．要想位移最短，船头应该朝向1的方向 D．若船头朝向2，可能会在点靠岸
9．2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。“天行一号”02星的发射过程可简化如图所示，椭圆轨道Ⅱ为变轨的轨道，圆形轨道Ⅲ为正常运行的轨道，两轨道相切于点，点在近地圆轨道上，也是轨道II的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．02星沿轨道II的运行周期小于沿轨道I的运行周期
B．02星在轨道II上经过点时的加速度等于在轨道上经过点时的加速度
C．02星在轨道II上经过点时的速度大于在轨道III上经过点时的速度
D．相等时间内，02星在轨道I上转过的角度大于在轨道III上转过的角度
10．如图所示，质量为的小球置于内表面光滑的正方体盒子中，盒子的棱长略大于小球的直径。某同学拿着该盒子在竖直面内做半径为的匀速圆周运动，盒子在运动过程中不发生转动，已知重力加速度为，盒子经过最高点时与小球间恰好无作用力。以下说法正确的是（ ）
A．盒子做匀速圆周运动的周期为
B．盒子做匀速圆周运动的线速度为
C．盒子经过最低点时与小球之间的作用力大小为
D．盒子经过与圆心等高处的点时，小球对盒子左壁的压力大小为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11．（8分）在“探究物体向心力的大小与物体的质量、角速度、半径的关系”实验中，所用向心力的演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验小球产生挤压，从而提供向心力，到转轴的距离相等，到转轴的距离是到转轴距离的2倍。图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验小球有：质量均为的球1和球2，质量为的球3。
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时主要用到了物理的探究方法是______。（填正确选项前的字母）
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．微小量放大法
（2）为探究向心力与小球质量的关系，实验时应将皮带与轮①和轮______相连，同时将球1和球3分别放在挡板和______（选填“”或“”）挡板处。
（3）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，此时轮②和轮⑤的角速度之比为______。
12．（10分）实验小组用图钉、铅笔、弧形斜槽、小钢球、薄木板、铁架台、重垂线、刻度尺、白纸等器材探究“平抛物体的运动特点”，实验装置如图甲所示。
（1）关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是_____。（填正确答案标号）
A．斜槽轨道末端可以不水平B．斜槽轨道不必光滑
C．本实验不需要平衡摩擦力D．小球每次不用从斜槽上同一高度释放
（2）建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，将小钢球静置于斜槽末端，小钢球的_____（选填“最上端”“最下端”或“球心”）对应在白纸上的位置即为原点。
（3）图乙为实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度。取
①由图像可知，小钢球从到与到所用的时间相等，为_____；
②小钢球做平抛运动的水平初速度大小为_____；
③小钢球从抛出运动到点时，所用的时间为_____s。
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）如图所示，在距地面高为处，有一小球以初速度水平抛出，同时，在的正下方有一物块由静止开始在水平恒力的作用下同水平滑出，已知物体的质量为均可看成质点，水平面光滑，空气阻力不计，，求：
（1）球从抛出到落地的时间；
（2）球从抛出到落地面的水平位移；
（3）球落地时，之间的距离。
14．（12分）2024年2月29日21时03分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后成功将互联网高轨卫星01星送入预定轨道。如图所示为高轨卫星01星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球半径为，地球表面附近的重力加速度为，引力常量为（忽略地球自转及其他星体对卫星的影响）
（1）求地球的质量和密度；
（2）求该卫星的轨道距离地面的高度；
（3）请推导地球的第一宇宙速度的表达式，并分析比较该卫星的运行速度与第一宇宙速度的大小关系。
15．（16分）如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为的可视为质点的三个物体。圆盘可绕其中心轴线转动，三个物体与圆盘间动摩擦因数均为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，三个物体与中心轴线的点共线，且，现将三个物体分别用两根轻质细线相连，保持两根细线都伸直且绳中恰无张力，若圆盘从静止开始转动，且角速度在极其缓慢的变化，重力加速度，则在这一过程中，求：
（1）之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度；
（2）之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度以及此时之间绳上的张力；
（3）当所受摩擦力的大小为时，圆盘转动的角速度可能的值为多大？
礼泉县2023～2024学年度第二学期期中质量调研
高一物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．B 2．A 3．D 4．C 5．B 6．A 7．C 8．AD 9．BD 10．BC
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11．（8分，每空2分）（1）C （2）④ A （3）1：4
12．（10分，每空2分）（1）BC （2）球心 （3）①0.04 ②0.6 ③0.08
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）解：（1）小球A抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
代入数据，解得
（2）小球在水平方向做匀速直线运动，则有
（3）设物块的加速度为，根据牛顿第二定律可得，解得
小球与物块的运动具有同时性，球落地时，物块通过的位移大小为 故A、B之间的距离为
14．（12分）解：（1）设一物体的质量为，在地球表面附近，万有引定律等于重力：
解得地球质量：地球的体积为，根据，代入可得
（2）设卫星质量为，根据牛顿第二定律；解得：
（3）设地球表面一质量为的物体，根据牛顿第二定律得：得：．
第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即时，
该卫星的轨道半径，因此其速度
（其他正确解法也可得分）
15．（16分）解：（1）A、B之间绳子即将出现拉力时：对有：
代入数据解得
（2）B、C即将相对运动时：对有：
对有： 联立解得：
（3）当，绳BC上拉力为0时：对
代入数据解得：
当，绳上拉力不为0，且圆盘对的摩擦力方向指向圆心时：
对 对
对代入数据解得：，
当，绳上拉力不为0，且圆盘对的摩擦力方向背离圆心时：
对，对，对
代入数据解得：，即当所受摩擦力的大小为时，圆盘转动的角速度可能的值为
注意事项：
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．2024年2月，南部战区海军航空兵某旅开展飞行训练，歼－11B龙年首飞，它在空中能做连续的开普勒抛物线飞行，歼—11B飞行的轨迹从左向右运动如图所示，图中各点的速度与歼－11B所受合力的方向可能正确的是（ ）
A．点B．点C．点D．点
2．图甲是一款感应垃圾桶，手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕点水平打开，图乙为其俯视图。桶盖打开过程中，桶盖上两点的角速度大小分别为，线速度大小分别为，则下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．关于万有引力与宇宙航行，下列说法正确的是（ ）
A．由可知，两物体间距离减小到0时，它们之间的万有引力无穷大
B．牛顿提出了万有引力定律并测量了引力常量
C．天王星被称为“笔尖下发现的行星”
D．地球同步卫星的轨道一定位于赤道正上方，其离地面的高度是定值
4．下列有关生活中圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A．图甲中，小孩乘坐旋转木马运动时，受到重力、支持力和向心力的作用
B．图乙中，火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
C．图丙中，洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在物体上的水甩掉
D．图丁中，汽车通过凹形桥最低点时，汽车处于失重状态
5．“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水枪枪口的高度相同，甲喷出水柱的最高点比乙喷出水柱的最高点要高，不计空气阻力，则（ ）
A．甲喷出水射得一定更远B．甲喷口处水的竖直速度一定更大
C．甲喷出水在空中运动时间可能比乙更短D．甲喷口处水柱与水平面的夹角一定更大
6．地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨道如图所示，哈雷彗星最近出现在地球附近是1986年，预计下次将在2061年飞近地球。则哈雷彗星轨道的半长轴约为地球公转半径的（ ）
A．18倍B．28倍C．38倍D．48倍
7．近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动。滑雪大跳台的赛道如图甲所示，可将其抽象为如图乙所示的物理模型，为助滑道的最高点，为助滑道的最低点，为跳台起跳点，起跳区近似看作水平面，着陆坡道为倾角的斜面。在某次训练中，运动员从点出发由静止开始下滑，到起跳点沿水平方向飞出，落在着陆坡道上的点。在同一竖直平面内，已知间的距离，不计一切阻力和摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在点起跳时的速度大小为
B．运动员从点飞出到落在点，所用时间为
C．运动员从点飞出，经过的时间距离斜面最远
D．运动员从点飞出，距斜面最远距离为
8．如图所示是小船过河的情景，已知水流速度恒定，以下分析正确的是（ ）
A．要想时间最短，船头应该朝向图中1的方向 B．要想到达点，船头应该朝向图中3的方向
C．要想位移最短，船头应该朝向1的方向 D．若船头朝向2，可能会在点靠岸
9．2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。“天行一号”02星的发射过程可简化如图所示，椭圆轨道Ⅱ为变轨的轨道，圆形轨道Ⅲ为正常运行的轨道，两轨道相切于点，点在近地圆轨道上，也是轨道II的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．02星沿轨道II的运行周期小于沿轨道I的运行周期
B．02星在轨道II上经过点时的加速度等于在轨道上经过点时的加速度
C．02星在轨道II上经过点时的速度大于在轨道III上经过点时的速度
D．相等时间内，02星在轨道I上转过的角度大于在轨道III上转过的角度
10．如图所示，质量为的小球置于内表面光滑的正方体盒子中，盒子的棱长略大于小球的直径。某同学拿着该盒子在竖直面内做半径为的匀速圆周运动，盒子在运动过程中不发生转动，已知重力加速度为，盒子经过最高点时与小球间恰好无作用力。以下说法正确的是（ ）
A．盒子做匀速圆周运动的周期为
B．盒子做匀速圆周运动的线速度为
C．盒子经过最低点时与小球之间的作用力大小为
D．盒子经过与圆心等高处的点时，小球对盒子左壁的压力大小为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11．（8分）在“探究物体向心力的大小与物体的质量、角速度、半径的关系”实验中，所用向心力的演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验小球产生挤压，从而提供向心力，到转轴的距离相等，到转轴的距离是到转轴距离的2倍。图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验小球有：质量均为的球1和球2，质量为的球3。
（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时主要用到了物理的探究方法是______。（填正确选项前的字母）
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．微小量放大法
（2）为探究向心力与小球质量的关系，实验时应将皮带与轮①和轮______相连，同时将球1和球3分别放在挡板和______（选填“”或“”）挡板处。
（3）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，此时轮②和轮⑤的角速度之比为______。
12．（10分）实验小组用图钉、铅笔、弧形斜槽、小钢球、薄木板、铁架台、重垂线、刻度尺、白纸等器材探究“平抛物体的运动特点”，实验装置如图甲所示。
（1）关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是_____。（填正确答案标号）
A．斜槽轨道末端可以不水平B．斜槽轨道不必光滑
C．本实验不需要平衡摩擦力D．小球每次不用从斜槽上同一高度释放
（2）建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，将小钢球静置于斜槽末端，小钢球的_____（选填“最上端”“最下端”或“球心”）对应在白纸上的位置即为原点。
（3）图乙为实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度。取
①由图像可知，小钢球从到与到所用的时间相等，为_____；
②小钢球做平抛运动的水平初速度大小为_____；
③小钢球从抛出运动到点时，所用的时间为_____s。
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）如图所示，在距地面高为处，有一小球以初速度水平抛出，同时，在的正下方有一物块由静止开始在水平恒力的作用下同水平滑出，已知物体的质量为均可看成质点，水平面光滑，空气阻力不计，，求：
（1）球从抛出到落地的时间；
（2）球从抛出到落地面的水平位移；
（3）球落地时，之间的距离。
14．（12分）2024年2月29日21时03分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，随后成功将互联网高轨卫星01星送入预定轨道。如图所示为高轨卫星01星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球半径为，地球表面附近的重力加速度为，引力常量为（忽略地球自转及其他星体对卫星的影响）
（1）求地球的质量和密度；
（2）求该卫星的轨道距离地面的高度；
（3）请推导地球的第一宇宙速度的表达式，并分析比较该卫星的运行速度与第一宇宙速度的大小关系。
15．（16分）如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为的可视为质点的三个物体。圆盘可绕其中心轴线转动，三个物体与圆盘间动摩擦因数均为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，三个物体与中心轴线的点共线，且，现将三个物体分别用两根轻质细线相连，保持两根细线都伸直且绳中恰无张力，若圆盘从静止开始转动，且角速度在极其缓慢的变化，重力加速度，则在这一过程中，求：
（1）之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度；
（2）之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度以及此时之间绳上的张力；
（3）当所受摩擦力的大小为时，圆盘转动的角速度可能的值为多大？
礼泉县2023～2024学年度第二学期期中质量调研
高一物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．B 2．A 3．D 4．C 5．B 6．A 7．C 8．AD 9．BD 10．BC
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11．（8分，每空2分）（1）C （2）④ A （3）1：4
12．（10分，每空2分）（1）BC （2）球心 （3）①0.04 ②0.6 ③0.08
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）解：（1）小球A抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
代入数据，解得
（2）小球在水平方向做匀速直线运动，则有
（3）设物块的加速度为，根据牛顿第二定律可得，解得
小球与物块的运动具有同时性，球落地时，物块通过的位移大小为 故A、B之间的距离为
14．（12分）解：（1）设一物体的质量为，在地球表面附近，万有引定律等于重力：
解得地球质量：地球的体积为，根据，代入可得
（2）设卫星质量为，根据牛顿第二定律；解得：
（3）设地球表面一质量为的物体，根据牛顿第二定律得：得：．
第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即时，
该卫星的轨道半径，因此其速度
（其他正确解法也可得分）
15．（16分）解：（1）A、B之间绳子即将出现拉力时：对有：
代入数据解得
（2）B、C即将相对运动时：对有：
对有： 联立解得：
（3）当，绳BC上拉力为0时：对
代入数据解得：
当，绳上拉力不为0，且圆盘对的摩擦力方向指向圆心时：
对 对
对代入数据解得：，
当，绳上拉力不为0，且圆盘对的摩擦力方向背离圆心时：
对，对，对
代入数据解得：，即当所受摩擦力的大小为时，圆盘转动的角速度可能的值为
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