2023_2024学年山西高一下学期期中物理试卷（4月）

这是一份2023_2024学年山西高一下学期期中物理试卷（4月），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

2023~2024学年山西高一下学期期中物理试卷（4月）
一、单选题
2023年的诺贝尔物理学奖授予了研究“物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”的阿戈斯蒂尼、克
劳斯和吕利耶三位教授.物理学的发展离不开这些物理学家的研究发现，下列描述符合物理学史实的是（
A. 亚里士多德认为重的物体下落与轻的物体一样快 B. 笛卡尔通过斜面实验，提出力是改变物体运动状态
）
的原因
C. 牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测 D. 开普勒总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太
出了引力常量 阳的轨道都是椭圆
小明同学在清明假期乘坐高铁旅行，当高铁正在某一段平直轨道匀速运行时，小明将一个小球由静止释放，如
图所示，不计空气阻力，则小球相对车厢下落的轨迹可能是（
）
A.
B.
C.
D.
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下，通过“天通一号”系列卫星与外界进行联系.“天通一号”系列卫星为地球同步静止卫星，目前我国已发射
有“天通一号”01、02、03卫星，将卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动.关于“天通一号”系列卫星下列说
法正确的是（
）
A. 三颗卫星有可能经过北京市上空
C. 三颗卫星的运行速度等于7.9km/s
B. 三颗卫星的轨道半径一定都相等

D. 若已知三颗卫星到地球表面高度及引力常量，即可
求出地球质量
某同学做匀速直线运动时用手电筒照射竖直墙壁，如图所示（俯视图），手电筒的光线方向水平且始终与墙壁
垂直，该同学前进路线的方向与墙壁间的夹角θ=30°。已知该同学的前进速度大小为
，手电筒相
对人的位置不变，则光斑在墙壁上的移动速度大小为（
）
A. 0.6m/s
B. 1.0m/s
C. 1.5m/s
D. 1.8m/s
如图所示是同一卫星绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是轨道2
的近地点，轨道1、2、3在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是（
）
A. 三条轨道中，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最大
B. 卫星在轨道2上经过A点的速度等于卫星在轨道3上经过A点的速度
C. 卫星在轨道2上经过A点的加速度大于卫星在轨道3上经过A点的加速度
D. 卫星在轨道2上经过A点的速度大于卫星在轨道2上经过B点的速度
如图甲所示，“水秋千”是我国古代的一种水上运动，最早在宋人孟元老《东京梦华录》中就有记载。表演过
程如图乙所示，表演者手握固定在竖直桅杆 点轻绳的一端，用力荡起至与桅杆夹角为 的 点时，表演
者松手沿垂直轻绳方向飞出。已知在空中经过最高点 时的速度大小为 ，重力加速度为 ，表演者可视为质
点，整个过程船静止不动，绳子始终伸直，不计空气阻力。若 点到水面的高度为
到 点的水平距离为（ ）
间高度的4倍，则落水点

A.
B.
C.
D.
如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，
质量为 、可视为质点的陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转，半径均为 ，陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨
道半径的方向，大小恒为
。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为 。下列说法正确的是（ ）
A. 陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度最小值为
B. 陀螺在轨道内侧运动的过程中，无论速度取何值，均不会脱离轨道
C. 当陀螺在轨道外侧运动时，只要速度不超过
，即可保证其始终不脱离轨道
，则其所受合外力的大小为
D. 若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为
二、多选题
如图所示，是过关竞技类节目中的一关游戏装置，三个水平圆盘A、B、C紧挨在一起，转动过程中不打滑，过
关者需要穿过三个圆盘，不掉落水中。已知A、B、C的半径之比为1∶2∶3，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B、C三个圆盘边缘处的线速度大小之比为1∶2∶3
B．A、B、C三个圆盘转动的角速度大小之比为3∶2∶1
C．A、B、C三个圆盘转动的周期之比为1∶2∶3
D．A、B、C三个圆盘边缘处的向心加速度大小之比为6∶3∶2
如图所示，三根无弹性的轻质细绳系于O点，A、B端分别固定在竖直与水平墙上，绳OA水平，绳OB与水平方
向间夹角为53°，C端竖直悬挂一小球（可视为质点）.现保持结点O不变动，对小球施加一水平向右的作用力
F，使小球缓慢运动至绳OC与水平方向成37°夹角的位置（绳始终伸直）.不计空气阻力，
.则此过程（
，
）

A．力F大小不变
B．绳OB受到的拉力大小不变
C．绳OC受到的拉力大小不变
D．绳OA受到的拉力大小增大
如图甲所示，一足够长的木板静置于水平地面上，右端放置一可视为质点的小物块。在t=0时刻对木板施加一
水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，整个过程木板运动的v-t图像如图乙所示.已知小物块的质量m=2kg，
木板的质量M=4kg，物块与木板间及木板与地面间动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度g=10m/s2，物块始终未从木板掉落。下列说法正确的是（
）
A．物块与木板及木板与地面间的动摩擦因数大小为
B．拉力F的大小为36N
C．整个过程小物块相对木板运动的位移大小为2.25m
D．整个过程木板运动的位移大小为6.75m
三、实验题
如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。

(1)进行该实验时，需要调节斜槽末端
次由静止释放。
，并将小球从斜槽上
（填“同一”或“不同”）位置多
(2)研究平抛运动，下列说法正确的是________（填字母）。
A．使用密度大、体积小的小球
B．必须测出平抛小球的质量
C．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
D．尽量减小小球与斜槽之间的摩擦
(3)某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的A、B、C所示，测出
x、 的长度，则小球平抛的初速度的计算式为 .（用测出的长度x、 和当地重
力加速度g表示）
、
、
如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄，可使两侧变速塔
轮以及长槽和短槽随之匀速转动.当皮带分别处于1、2、3层时，左、右塔轮的角速度之比分别为1∶1、1∶2和
1∶3；皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，
其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，
标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么：
(1)若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第
层（填“1”“2”或
“3”），长短槽放置质量
“A、C”或“B、C”）.
（填“相等”或“不相等”）的小球，小球应分别放在 两处.（填
(2)为了进一步精确探究，小组同学利用传感器验证向心力的表达式，如图甲，装置中水平直槽能随竖直转轴一
起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接.当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细
线的拉力大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得.

将相同滑块分别以半径r为0.14m、0.12m、0.10m、0.08m、0.06m做圆周运动，在同一坐标系中分别得到图
乙中①、②、③、④、⑤五条F-ω图线，则图线①对应的半径为 ，各图线不过坐标原点的原因
是
.
四、解答题
如图所示，水平地面上放置一边长为a的正方体无盖的储物盒
，P为底面
对角线
的交点，O为
延长线上与 距离为a的点，M为O点正上方距地面高度为4a的点。现有一同学整理杂物，
将各种杂物（可视为质点）从M点以不同的速度水平抛出，均能落入储物盒中。不计空气阻力，重力加速度为
g。
（1）若一杂物水平抛出，落在盒中的P点，求此杂物抛出时的速度大小；
（2）若要使所有杂物都能落在盒子中，求杂物水平抛出的速度大小范围。
当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状
态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图
所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的
公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（
（1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？
）

（2）土星冲日平均多长时间出现一次？
（3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多
能举起质量是多少的物体？
如图所示，水平放置的正方形光滑木板abcd，边长为2L，距地面的高度为H=1.8m，木板正中间有一个光滑的
小孔O，一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同一竖直平面内。小
球A以角速度ω=2.5rad/s在木板上绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀
速圆周运动，O点正好是细线的中点，其中L=2m，不计空气阻力，取g=10m/s2。
（1）求小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角θ的余弦值的大小；
（2）当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，求：
①从剪断细线到小球A落地所经历的时间t；
②小球A落地点与圆心O之间的距离（结果可以保留根号）。