[物理][期中]四川省成都市第七名校2023-2024学年高一下学期期中物理试题

这是一份[物理][期中]四川省成都市第七名校2023-2024学年高一下学期期中物理试题，共7页。试卷主要包含了填写答题卡的内容用2B铅笔填写，提前 xx 分钟收取答题卡等内容，欢迎下载使用。
考试时间：分钟 满分：分
姓名：____________ 班级：____________ 学号：____________
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（1-7小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分；8-12小题，每题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得4分，选对不全得2分，选错或不选得0分，共41分）(共12题；共41分)
1. 在一场排球比赛中，某运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，不需要考虑的因素有（ ）
A . 击球后排球的初速度 B . 人的高度 C . 网的高度 D . 击球点的高度
2. 下列四位科学家为天体物理学的发展作出了杰出贡献，根据他们做出的主要成果按时间排序依次是（ ）
①卡文迪许 ②牛顿 ③第谷 ④开普勒
A . ③④②① B . ③④①② C . ④③①② D . ④③②①
3. 2024年3月，航天科技集团相关研究团队表示，中国计划2030年前后完成火星采样返回。火星公转轨道半径是地球公转轨道半径的 ， 火星的半径为地球半径的 ， 火星的质量为地球质量的 ， 火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动（探测器可视为火星的近地卫星），探测器绕火星运行周期为T ， 已知火星和地球绕太阳公转的轨道都可近似为圆轨道，地球和火星可看作均匀球体，已知万有引力常数为G ， 则（ ）
A . 火星的公转周期和地球的公转周期之比为 B . 火星的自转周期和地球的自转周期之比为 C . 探测器环绕火星表面运行速度与环绕地球表面运行速度之比为 D . 火星的平均密度为
4. 一位同学做平抛实验时，只在纸上记下重垂线y方向，未在纸上记下斜槽末端位置，并只描出如图所示的一段平抛轨迹曲线。现在曲线上取A ， B两点，用刻度尺分别量出到y轴的距离，AA'＝x1 ， BB'＝x2 ， 以及AB的竖直距离h ， 从而可求出小球抛出的初速度v0为（ ）
A . B . C . D .
5. 如图所示，小球A、B分别用线悬线在等高的、点，A球的悬线比B比球的悬线长，A球的质量比B球的质量小，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经过最低点时（悬点为零势能面）（ ）
A . A球的速度等于B球的速度 B . A球的动能大于B球的动能 C . A球的机械能大于B球的机械能 D . A球的机械能等于B球的机械能
6. 如图所示，某一斜面AB的顶端A到正下方水平面O点的高度为h ， 斜面与水平面平滑连接，一小木块从斜面的顶端A由静止开始滑下，滑到水平面上的C点停止，如果将斜面AB改成 ， 仍然将小木块从斜面的顶端A由静止释放，已知物块与斜面及水平面的动摩擦因数相同，D点为斜面上C点正上方的点，则小木块最终的位置在（ ）
A . AD上某一点（不含A点） B . D点 C . 上某一点 D . 以上都不是
7. 如图所示，AB为倾角为斜面，小球从A点以初速度v0(方向与斜面成角)抛出，恰好落到斜面底端B点，不计空气阻力，则AB两点间的距离为（ ）
A . B . C . D .
8. 下列说法正确的是（ ）
A . 一个物体重力势能从-3J变化到+2J，重力势能变大 B . 一个弹簧的形变量从压缩3cm变化到伸长2cm，弹性势能变大 C . 若物体的加速度大于或小于g ， 则物体的机械能不守恒 D . 若物体受到的合外力做功为零，则物体机械能可能守恒
9. 某校同学在一次劳动实践教育活动中，乘坐景区的观光车以恒定的速率经过了外高内低的盘山公路，最终到达目的地开展活动。关于观光车在盘山公路上的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A . 观光车以适当速度转弯时，可能由重力和支持力的合力提供所需要的向心力 B . 盘山公路修建得外高内低是为了避免观光车向外侧滑 C . 观光车转弯时受到了重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 D . 观光车以较大速度转弯时，仅由摩擦力提供所需要的向心力
10. “嫦娥三号”的发射示意图如图所示，在绕地的椭圆轨道运动中，每次变轨后半长轴增大，然后进入地月转移轨道，最后进入月球轨道进行制动，在绕月的椭圆轨道运动中，每次变轨后半长轴变小。卫星的机械能是动能和引力势能之和，下列说法正确的是（ ）
A . 若绕地与绕月的椭圆轨道半长轴相等，则“嫦娥三号”在这两个轨道上运动的周期相等 B . 在绕地的椭圆轨道运动中，每一次变轨“嫦娥三号”的机械能就增大一些 C . “嫦娥三号”在地月转移轨道的运动中，引力产生的加速度可能先减小后增大 D . 在绕月的某个固定椭圆轨道运动中，“嫦娥三号”的机械能可能先减小后增大
11. 一根长为2m的光滑匀质细杆OA可绕固定点O在竖直平面内连续转动，在杆上距O点长度为m处放有一质量为1kg的小物块（可视为质点），重力加速度m/s ， 不计空气阻力，当杆从水平位置突然以角速度ω绕O点顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A . 只要杆转动的角速度ω足够大，物块就不会与杆相碰 B . 只要杆转动的角速度ω足够大，物块仍可能与杆相碰 C . 若物块恰好与杆端A相碰，杆转动的角速度rad/s D . 为使物块与杆不相碰，杆转动的角速度最小值rad/s
12. 某同学的寒假物理选做作业——原创题目荣获一等奖。题目如下：一个四分之三圆形轨道竖直固定于水平面上，一个小球（可视为质点）由四分之三圆形轨道左侧入口A正上方静止释放自由下落，已知小球与A点距离为h ， 圆形轨道半径为R ， 不计空气阻力，若小球在BC段上脱离轨道，下列说法正确的是（ ）
A . h的取值范围为 B . 脱离点与O点所在水平面之间的距离为 C . 当小球到达最高点时，小球与水平面之间的距离为 D . 若小球能经过O点，则
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
二、实验题（13题共6分，每空2分；14题共9分，每空3分；共15分）(共2题；共15分)
13. 用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，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。
（1） 如图所示，变速轮塔2、3用皮带连接的转盘半径比为3∶1，则变速轮塔2、3的角速度之比为____________________。
（2） 把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，可以探究（ ）
A . 向心力的大小与质量的关系 B . 向心力的大小与半径的关系 C . 向心力的大小与角速度的关系
（3） 用该实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，在利用控制变量法进行实验探究时，转动手柄1的角速度____________________（填“需要”或者“不需要”）保持相同。
14. 1798年，卡文迪许在《伦敦皇家学会哲学学报》论文中发表了“扭秤”的思想，如图1所示。
（1） 卡文迪许扭秤实验采用的主要研究方法是（ ）
A . 控制变量法 B . 累积法 C . 转换研究对象法 D . 放大法
（2） 关于卡文迪许扭秤实验下列说法正确的是（ ）
A . 大球和小球之间的距离和其尺寸数量级相当，不可当作质点，万有引力定律不适用 B . 扭秤装在封闭的箱子里是为了防止空气不均匀受热引起的气流对微小力测量的干扰 C . 卡文迪许利用扭秤测定了万有引力常数的数值，被称为第一个测量地球质量的人 D . 大球和小球除了相互之间的引力之外还会受到重力，重力对该实验的测量有影响
（3） 卡文迪许扭秤的某种现代简化模型如图2所示，两个质量为的小球固定在一根总长度为L的轻杆两端，用一根石英悬丝将轻杆水平的悬挂起来，距离小球r处放置两个质量为的大球。根据万有引力定律，固定小球的轻杆会受到一个力矩而转动，从而使石英悬丝扭转。引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩大小相等，已知引力力矩大小可以表示为引力的大小乘以作用点到支点的距离，弹性恢复力矩可以表示为常数k乘以悬丝旋转角。激光水平入射到固定于悬丝上的平面镜上，弧形标尺到平面镜的距离为d。从静止释放轻杆到最终平衡的过程中，弧形标尺上反射光点移动的距离为s ， 则万有引力常数的表达式为____________________．（用题干中已知的物理量表示）
三、解答题（共44分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）(共4题；共44分)
15. 某老师的电动自行车部分技术数据如下表所示，该老师体重为65kg，请参考表中数据，回答下列问题：（g取10m/s2 ， ）
（1） 该老师骑车在水平路面行驶过程中，电动自行车受到的阻力是车和人总重力的k倍，计算k的大小；
（2） 该老师骑车在水平路面以最高车速匀速行驶，保持功率不变冲上坡度为1.72°的斜坡，爬坡时的阻力仍约为车和人总重力的k倍，求骑行20s通过的路程（已知此时电动自行车已达到匀速）。
16. 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d ， 手与球之间的绳长为 ， 重力加速度为g ， 忽略手的运动半径和空气阻力。
（1） 求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
（2） 问绳能承受的最大拉力多大？
（3） 改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
17. 2024年4月8日，世界各地人们都在关注罕见的“日全食”现象，对太阳产生了浓厚的兴趣。若已知地球表面的重力加速度为g ， 地球赤道上1°圆心角所对应的弧长为l ， 地球上观测者看到太阳的视角为θ（把地球视为质点，如图所示），地球到太阳的距离为r ， 地球绕太阳运动的公转周期为T ， 已知万有引力常数为G ， 求：
（1） 地球的平均密度；
（2） 太阳的平均密度；
（3） 已知 ， km， ， ， s， ， 估算太阳与地球的平均密度之比。（结果保留一位有效数字）
18. 如图所示，光滑的部分圆弧轨道BCD竖直固定放置，半径m，圆弧轨道BCD与水平轨道AB相切于B点，C点是轨道上与圆心O等高的点，D点与圆心O的连线与竖直方向夹角为37°。一可视为质点的质量为kg的小物块从水平轨道的A点由静止释放，在整个运动过程中受到一水平向右的恒定外力N，已知小物块与水平轨道AB之间的动摩擦因数 ， A点和B点之间的距离m，重力加速度m/s ， ， ， 求：
（1） 圆弧轨道上的C点受到的压力；
（2） 小球沿圆弧轨道BCD运动的最大速度为多少；
（3） 要使小球完成沿圆弧轨道BCD的圆周运动，释放点应距离B多远；
（4） 在（3）问的条件下，小球最终落点的位置距离B多远。 题号
一
二
三
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阅卷人
得分
最高车速
36km/h
额定功率
360W
百公里耗电
1.2度
整车质量
55kg
电池
48V/24Ah
爬坡能力（°）
>8°
最小离地间隙（mm）
135
标准载重
65kg