試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁北京市2023-2024學年高一下學期期中聯考物理試卷(含解析)學校:___________班級：___________姓名：___________考號：___________一、單選題1．下列說法錯誤的是（）A．開普勒確切描述了行星的運動B．牛頓發現了萬有引力定律C．卡文迪許測出了引力常量D．阿基米德被稱為稱出地球質量的人2．“北斗衛星導航系統”是中國自行研制的全球衛星導航系統，截至2022年1月，共有52顆在軌運行的北斗導航衛星，其中包括地球靜止軌道同步衛星，傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星。假設所有北斗衛星均繞地球做勻速圓周運動。若一顆衛星的質量為m，軌道半徑為r。設地球質量為M，半徑為R，引力常量為G，則地球對該衛星的引力大小為（）A． B． C． D．3．演示向心力的儀器如圖所示。轉動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供，球對擋板的反作用力，通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降，從而露出標尺8，標尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小。現將小球分別放在兩邊的槽內，為探究小球受到的向心力大小與角速度的關系，下列做法正確的是（）A．在小球運動半徑不等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗B．在小球運動半徑不等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗C．在小球運動半徑相等的情況下，用質量相同的鋼球做實驗D．在小球運動半徑相等的情況下，用質量不同的鋼球做實驗4．關于物體的受力和運動,下列說法正確的是()A．物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不變B．物體做曲線運動時，某點的加速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向C．物體受到變化的合力作用時，它的速度大小一定改變D．做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用5．利用風洞實驗室可以模擬運動員比賽時所受風阻情況，幫助運動員提高成績．為了更加直觀的研究風洞里的流場環境，可以借助煙塵輔助觀察，如圖甲所示，在某次實驗中獲得煙塵顆粒做曲線運動的軌跡，如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．煙塵顆粒速度始終不變B．煙塵顆粒一定做勻變速曲線運動C．P點處的加速度方向可能水平向左D．Q點處的合力方向可能豎直向下6．在研究平拋運動的規律時，用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落，A、B兩球同時落地。關于該實驗，下列說法中正確的有（

）A．兩球的質量應相等B．實驗說明平拋的水平分運動是勻速直線運動C．實驗說明平拋的豎直分運動是自由落體運動D．實驗說明平拋的水平分運動是勻速直線運動和豎直分運動是自由落體運動7．我國一箭多星技術居世界前列，一箭多星是用一枚運載火箭同時或先后將數顆衛星送入軌道的技術。某兩顆衛星釋放過程簡化為如圖所示，火箭運行至P點時，同時將A、B兩顆衛星送入預定軌道。A衛星進入軌道1做圓周運動，B衛星進入軌道2沿橢圓軌道運動，P點為橢圓軌道的近地點，Q點為遠地點，B衛星在Q點噴氣變軌到軌道3，之后繞地球做圓周運動。下列說法正確的是（）A．A衛星在P點的加速度大于B衛星在P點的加速度B．A衛星在軌道1的速度小于B衛星在軌道3的速度C．B衛星從軌道2上Q點變軌進入軌道3時需要噴氣減速D．B衛星沿軌道2從P點運動到Q點過程中引力做負功8．一輛電動玩具小車，可以在水平桌面上做勻速直線運動。現將小車用輕繩系在水平桌面上O點，如圖所示的輕繩的長為L，小車轉一圈的時間為t。根據題目所提供的信息，某同學判定小車做的是勻速圓周運動，可進一步推斷小車所受的合力（）A．保持不變B．大小和方向都變化C．大小改變，方向不變D．大小不變，方向改變9．關于如圖所示的四種圓周運動模型，說法正確的是（

）A．圖甲：輕質細繩一端系一小球在豎直平面內做圓周運動，小球在最高點所受的合力可剛好為零B．圖乙：汽車過拱橋最高點時速度越大，對橋面的壓力越大C．圖丙：鐵路彎道處的外軌會略高于內軌，當火車實際速度高于規定的行駛速度時，火車和內軌之間會有擠壓D．圖丁：洗衣機脫水過程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力10．如圖所示，圓盤可在水平面內繞通過O點的豎直軸轉動（俯視），圓盤上距軸r處有一質量為m的物塊（可視為質點）。某時刻起，圓盤開始繞軸轉動，經過一段時間，其角速度從0增大至。已知物塊與圓盤之間的動摩擦因數、重力加速度g，該過程中物塊始終相對圓盤靜止，下列說法正確的是（）A．物塊所受摩擦力的方向始終指向O點B．物塊所受摩擦力的大小始終為C．物塊所受摩擦力的沖量大小為D．物塊所受摩擦力做的功為011．2021年5月，“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測火星就實現“繞、落、巡”三項任務的國家。“天問一號”在火星停泊軌道運行時，近火點距離火星表面2.8102km、遠火點距離火星表面5.9105km，則“天問一號”（）A．在近火點的加速度比遠火點的大B．在近火點的運行速度比遠火點的小C．在近火點的機械能比遠火點的大D．在近火點通過加速可實現繞火星做圓周運動12．擺動是生活中常見的一種運動形式，如鐘擺的運動、秋千的運動都是擺動。如圖所示為某同學蕩秋千情景，該同學的質量為m，重力加速度為g。秋千在擺動過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．最低時，秋千對該同學的作用力等于mgB．最低時，秋千對該同學的作用力小于mgC．最高時，該同學的速度和加速度均為零D．最高時，該同學的速度為零，加速度小于g13．對于開普勒行星運動定律的理解，下列說法正確的是（）A．開普勒通過自己長期觀測，記錄了大量數據，通過對數據研究總結得出了開普勒行星運動定律B．根據開普勒第一定律，行星圍繞太陽運動的軌跡是圓，太陽處于圓心位置C．根據開普勒第二定律，行星距離太陽越近，其運動速度越大；距離太陽越遠，其運動速度越小D．根據開普勒第三定律，行星圍繞太陽運動的軌道半徑跟它公轉周期成正比二、多選題14．在地月系統中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成在引力作用下都繞某點做勻速圓周運動；但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動。我們把前一種假設叫“模型一”，后一種假設叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距離為L，月球運動的周期為T。利用（）A．“模型一”可確定地球的質量B．“模型二”可確定地球的質量C．“模型一”可確定月球和地球的總質量D．“模型二”可確定月球和地球的總質量15．自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示．正常騎行自行車時，下列說法正確的是（）A．A、B兩點的線速度大小相等，角速度大小也相等B．B、C兩點的角速度大小相等，周期也相等C．A點的向心加速度小于B點的向心加速度D．B點的向心加速度大于C點的向心加速度16．關于地球同步衛星以下說法正確的（）A．它的的軌道可以通過南北極的上空 B．它的軌道只能在赤道上空C．軌道到地心的距離是一定的D．它圓周運動的周期與地球自轉周期相同17．在設計水平面內的火車軌道的轉彎處時，要設計為外軌高，內軌低的結構，即路基形成一外高、內低的斜坡（如圖所示）．內、外兩鐵軌間的高度差在設計上應考慮到鐵軌轉彎的半徑和火車的行駛速度大小，若某轉彎處設計為當火車以速率v通過時，內、外兩側鐵軌所受輪緣對它們的壓力均恰好為零，車輪與鐵軌間的摩擦可忽略不計，則下列說法中正確的是（）A．當火車以速率v通過此彎路時，火車所受重力對鐵軌對其支持力的合力提供向心力B．當火車以速率v通過此彎路時，火車所受各力的合力沿水平方向C．當火車行駛的速率大于v時，外側鐵軌對車輪的輪緣施加壓力D．當火車行駛的速率小于v時，外側鐵軌對車輪的輪緣施加壓力18．一質點在平面內運動的軌跡如圖所示，下面關于其分運動的判斷正確的是（）A．若在方向始終勻速運動，則在方向先加速后減速運動B．若在方向始終勻速運動，則在方向先減速后加速運動C．若在方向始終勻速運動，則在方向一直加速運動D．若在方向始終勻速運動，則在方向先加速后減速運動三、實驗題19．用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）下列實驗條件必須滿足的有；A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向為軸、豎直方向為軸的坐標系；a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定..軸時（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數據：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為（已知當地重力加速度為，結果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是；A．從細管水平噴出穩定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡（4）伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒20．某同學利用如圖1所示的向心力演示器探究小球做圓周運動所需的向心力F與小球質量m、運動半徑r和角速度之間的關系。左右塔輪每層半徑之比自上而下分別是，和（如圖2所示）。實驗時，將兩個小球分別放在短槽的C處和長槽的A或B處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，請回答下列問題：

（1）下列實驗采用的實驗方法與本實驗采用的實驗方法相同的是；A．探究平拋運動的特點

B．探究小車速度與時間的關系C．探究加速度與力和質量的關系

D．探究兩個互成角度的力的合成規律（2）若要探究向心力的大小F與半徑r的關系，可以將相同的鋼球分別放在擋板C和擋板B處，將傳動皮帶置于第層（填“一”、“二”或“三”）；（3）某次實驗時，小明同學將質量為和的小球分別放在B、C位置，傳動皮帶位于第三層，轉動手柄，則當塔輪勻速轉動時，左右兩標尺露出的格子數之比為，由此可知。（4）通過本實驗可以得到的結果有。A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質量成正比B．在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比C．在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D．在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比四、解答題21．跳臺滑雪是一項勇敢者的運動，運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸。如圖所示，運動員從跳臺A處以v0=15m/s的速度沿水平方向飛出，經過t=2.0s在斜坡B處著陸。運動員可視為質點，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2。求：（1）AB之間的高度差h；（2）AB之間的距離lAB；（3）著陸時運動員的速度大小v1。

22．如圖所示為賽車場的一個“梨形”賽道，兩個彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O′距離L=100m，賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的最大靜摩擦力是賽車重力的2.25倍，假設發動機功率足夠大，重力加速度g=10m/s2，計算結果允許保留π、允許保留根號。（1）求賽車在小圓弧彎道上勻速圓周運動不發生側滑的最大速度；（2）如果賽車在從小圓弧到大圓弧的直道上做勻加速直線運動，在從大圓弧到小圓弧的直道上做勻減速直線運動，在彎道上以能夠允許的最大速度做勻速圓周運動，為使得賽車繞行一周的時間最短a：求賽車在直道上加速時的加速度大小；b：求賽車繞行一周的最短時間；23．設地球是質量分布均勻的半徑為R的球體。已知地球質量M、引力常量G。（1）推導地球第一宇宙速度v的表達式。（2）不考慮地球自轉，求地球表面重力加速度g。（3）設地球自轉周期為T，求地球同步衛星距離地面的高度h。（4）考慮地球自轉并設地球自轉周期為T，求將質量為m的物體，從北極運至赤道的過程中，其對地面的壓力的變化量F。24．暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機，如圖所示，該游藝機頂上有一個半徑為4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉動過程中帶動下面的懸繩轉動，其示意圖如圖所示．“搖頭飛椅”高O1O2=5.8m，繩長5m．小明挑選了一個懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側的椅子坐下，他與座椅的總質量為40kg．小明和椅子的轉動可簡化為如圖所示的圓周運動．在某段時間內，“傘蓋”保持在水平面內穩定旋轉，繩與豎直方向夾角為37o．g取10m/s2,sin37o=0.6，cos37o=0.8，在此過程中，求:(1)座椅受到繩子的拉力大小；(2)小明運動的線速度大小；(3)小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機轉軸(即圖中O1點)的距離(保留兩位有效數字)．答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案1．D【詳解】A.開普勒確切描述了行星的運動，A正確；B.牛頓發現了萬有引力定律，B正確；CD.卡文迪許測出了引力常量，被稱為“稱出地球質量的人”，C正確，D錯誤。本題選錯誤的，故選D。2．B【詳解】根據萬有引力定律，可得故選B。3．C【詳解】根據可知要研究小球受到的向心力大小與角速度的關系，需控制小球的質量和半徑不變。故選C。4．D【詳解】物體在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不變，當速度與力的夾角小于90°時，速度一定增加；當速度與力的夾角大于90°時，速度一定減小，選項A錯誤；物體做曲線運動時，某點的速度方向就是通過這一點的曲線的切線方向，選項B錯誤；物體受到變化的合力作用時，它的速度大小不一定改變，例如勻速圓周運動，選項C錯誤；做曲線運動的物體，一定受到與速度不在同一直線上的合外力作用，選項D正確．5．D【詳解】A．煙塵顆粒做曲線運動，速度方向不斷變化，故煙塵顆粒速度不斷變化，A錯誤；B．做曲線運動的物體，所受合力總是指向軌跡凹側，由乙圖可知，煙塵顆粒受力發生變化，不可能做勻變速曲線運動，B錯誤；CD．P點處的合力（加速度）指向右上方，不可能水平向左，Q點處的合力方向可能豎直向下，C錯誤，D正確。故選D。6．C【詳解】根據裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，A做平拋運動，B做自由落體運動，因此將同時落體，由于兩球同時落地，因此說明A、B在豎直方向運動規律是相同的，故根據實驗結果可知，平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，不需要兩球質量相等。故選C。7．D【詳解】A．兩衛星在P點時，根據可得顯然兩衛星的加速度相同，故A錯誤；B．由題知，軌道1和軌道3都是圓軌道，則有可得由于B衛星在軌道3上運動的軌道半徑大于A衛星在軌道1上運動的軌道半徑，所以B衛星在軌道3上運動的速度小于A衛星在軌道1上運動的速度，故B錯誤。C．衛星從低軌道運動到高軌道，需要在軌道相切點點火加速實現，所以B衛星在Q點變軌進入軌道3時需要向后噴氣加速，故C錯誤；D．B衛星沿軌道2從P點運動到Q點過程中速度減少，則動能減小，故引力做負功，故D正確。故選D。8．D【詳解】小車做勻速圓周運動，則合力大小不變，方向總是指向圓心，即方向不斷變化。故選D。9．D【詳解】A．輕質細繩一端系一小球在豎直面內做圓周運動，小球在最高點所受的合力一定不為零，否則小球不能夠做圓周運動，故A錯誤；B．汽車過拱橋最高點時，根據牛頓第二定律得解得可知汽車過凸形橋最高點時速度越大，對橋面的壓力越小，故B錯誤；C．火車以規定的速度經過外軌高于內軌的彎道時，受到的重力和軌道的支持力的合力恰好等于向心力時，設傾角為，則解得當火車實際速度高于規定的行駛速度時，重力和軌道的支持力的合力支持力不足以提供所需的向心力，火車和外軌之間會有擠壓，故C錯誤；D．洗衣機脫水過程中，水做離心運動，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力，故D正確。故選D。10．C【詳解】A．在角速度從0增大至過程中，物塊有切線方向的加速度，則摩擦力有切向分力，不是指向O點，故A錯誤；B．該過程中物塊始終相對圓盤靜止，則摩擦力始終小于最大靜摩擦力，故B錯誤；C．物塊受到的支持力與重力的沖量大小相等方向相反，則根據動量定理物塊的動量改變量等于摩擦力的沖量，為故C正確；D．支持力和重力不做功，根據動能定理，摩擦力做功等于動能改變量為故D錯誤。故選C。11．A【詳解】A．根據牛頓第二定律有解得故在近火點的加速度比遠火點的大，故A正確；B．根據開普勒第二定律可知，在近火點的運行速度比遠火點的大，故B錯誤；C．“天問一號”在同一軌道，只有引力做功，則機械能守恒，所以在近火點的機械能與遠火點的機械能相等，故C錯誤；D．“天問一號”在近火點做的是離心運動，若要變為繞火星的圓軌道，需要減速，故D錯誤。故選A。12．D【詳解】AB．最低時，設某同學的速度為v，則可知秋千對該同學的作用力大于mg。給AB錯誤；CD．最高時，該同學的速度為零，設繩與豎直方向上的夾角為，垂直繩方向有解得故C錯誤，D正確。故選D。13．C【詳解】A．第谷進行了長期觀測，記錄了大量數據，開普勒通過對數據研究總結得出了開普勒行星運動定律，故A錯誤；B．行星圍繞太陽運動的軌跡是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上，故B錯誤；C．根據開普勒第二定律，行星距離太陽越近，其運動速度越大，距離太陽越遠，其運動速度越小，故C正確；D．根據開普勒第三定律，行星圍繞太陽運動軌道的半長軸的三次方跟它公轉周期的二次方成正比，故D錯誤。故選C。14．BC【詳解】AC．對于“模型一”，是雙星問題，設月球和地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r和R，間距為L，運行周期為T，根據萬有引力定律有其中解得可以確定月球和地球的總質量，A錯誤，C正確；BD．對于“模型二”，月球繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有解得地球的質量為可以確定地球的質量，無法確定月球的質量，B正確，D錯誤。故選BC。15．BC【詳解】A．AB兩點在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點，所以兩點的線速度相等，根據v=ω?r，由于半徑不同，則角速度不相等，故A錯誤；B．BC兩點屬于同軸轉動，故角速度相等，周期也相等，故B正確；C．AB兩點的線速度相等，根據可知，A的半徑比較大，所以A點的向心加速度小于B點的向心加速度，故C正確；D．BC點的角速度是相等的，根據可知，C點的半徑比較大，所以C點的向心加速度大于B點的向心加速度，故D錯誤．16．BCD【詳解】ABC．同步衛星受萬有引力指向地心，做勻速圓周運動（以太陽為參考系），合力指向圓心，故地心與圓心重合；與地面相對靜止，故它的軌道只能在赤道上空，且軌道半徑一定，故A錯誤，BC正確；D．同步衛星與地球自轉同步，故它圓周運動的周期與地球自轉周期相同，故D正確。故選BCD。17．ABC【詳解】火車拐彎時，當內、外兩側鐵軌所受輪緣對它們的壓力均恰好為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，方向水平指向圓心，故AB正確；當速度大于v時，重力和支持力的合力不夠提供向心力，此時外軌對車輪輪緣施加壓力，故C正確；當速度小于v時，重力和支持力的合力大于向心力，此時內軌對車輪輪緣施加壓力，故D錯誤．所以ABC正確，D錯誤．18．BD【詳解】AB．若在方向始終勻速運動，經過相同的時間水平間距相同，在軸上取若干相等距離，如圖所示由圖可知，方向上相等時間內高度的增加量先減小后增大，則在方向先減速后加速運動，故A錯誤，B正確；CD．同理可知，若在方向始終勻速運動，則在方向先加速后減速運動，故C錯誤，D正確。故選BD。19．BD/DB球心需要大于AB/BAB【詳解】（1）[1]因為本實驗是研究平拋運動，只需要每次實驗都能保證鋼球做相同的平拋運動，即每次實驗都要保證鋼球從同一高度處無初速度釋放并水平拋出，沒必要要求斜槽軌道光滑，因此A錯誤，BD正確；擋板高度可以不等間距變化，故C錯誤。故選BD。（2）a．[2][3]因為鋼球做平拋運動的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應的白紙上的位置即為坐標原點（平拋運動的起始點）；在確定軸時需要軸與重錘線平行。b．[4][5]由于平拋的豎直分運動是自由落體運動，故相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比為1:3:5：…，故兩相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比越來越大，因此大于；由聯立解得（3）[6]將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆受摩擦力作用，且不一定能保證鉛筆水平，鉛筆將不能始終保持垂直白紙板運動，鉛筆將發生傾斜，故不會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡，故C不可行，AB可行。（4）[7]從同一炮臺水平發射的炮彈，如果不受空氣阻力，可認為做平拋運動，因此不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣，這實際上揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，