甘肅省華池縣第一中學2023—2024學年度第二學期期中考試高一物理注意事項：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2．考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3．本試卷命題范圍：必修第二冊。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.卡文迪什通過扭秤實驗測出了引力常量B.伽利略發現了萬有引力定律，并測得了引力常量C.根據表達式可知，當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大D.兩物體間的萬有引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力【答案】A【解析】【詳解】A．卡文迪什通過扭秤實驗測出了引力常量，故A正確；B．牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許測得了引力常量，故B錯誤；C．當r趨近于零時，兩物體不能視為質點，萬有引力定律不適用，故C錯誤；D．兩物體間的萬有引力總是大小相等，方向相反，是相互作用力，故D錯誤。故選A。2.如圖甲所示，民航客機都有緊急出口，發生意外打開緊急出口，狹長的氣囊會自動充氣，生成一條連接出口與地面的斜面，人員可以較快地沿斜面滑行到地面（可等效為圖乙），斜面固定不動，不計空氣阻力。若人員沿斜面加速下滑，則人在下滑過程中（）A.重力對人做正功 B.支持力對人做負功C.合力對人不做功 D.摩擦力對人做正功【答案】A【解析】【詳解】A．由于重力豎直向下，位移方向沿斜面向下，所以重力對人做正功，故A正確；B．支持力與斜面垂直，位移沿斜面向下，所以支持力不做功，故B錯誤；C．合力沿斜面向下，合力做正功，故C錯誤；D．摩擦力沿斜面向上，摩擦力做負功，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，在德州市的某十字路口，設置有右轉彎專用車道。現有一輛汽車正在水平右轉彎車道上行駛，其運動可視作圓周運動，行駛過程中車輛未發生打滑。司機和副駕駛座上的乘客始終與汽車保持相對靜止。當汽車在水平的右轉彎車道上減速行駛時，下列說法正確的是（）A.司機和乘客具有相同的線速度B.汽車所受的合力一定指向圓心C.汽車對乘客的作用力小于汽車對司機的作用力D.汽車對乘客的作用力大于乘客所受的重力【答案】D【解析】【詳解】A．司機和副駕駛座上的乘客始終與汽車保持相對靜止，司機和乘客具有相同的角速度，但半徑不同，根據線速度與角速度的關系，則線速度不同，故A錯誤；B．因汽車做減速圓周運動，汽車所受的合力分解為指向圓心的向心力和與運動方向相反使速率減小的切向力，故合力的方向一定不指向圓心，故B錯誤；C．乘客和司機角速度相同，由牛頓第二定律有右轉彎時乘客的半徑小，但因不確定乘客和司機的質量大小關系，故汽車對乘客的作用力和對司機的作用力大小關系無法確定，故C錯誤；D．汽車對乘客的作用力有豎直方向的支持力和水平方向使乘客做減速圓周運動合力，豎直方向的支持力與乘客所受的重力平衡，則汽車對乘客兩個方向的力的合力一定大于乘客所受的重力，故D正確。故選D。4.已知地球同步衛星距地面的高度約為地球半徑的6倍，月球繞地球一圈的時間約為27天。如圖，某時刻地球、月球和同步衛星的中心在一條直線，此時月球到同步衛星的距離與地球半徑之比約為（）A.28 B.48 C.56 D.63【答案】C【解析】【詳解】設月球圍繞地球運行的軌道半徑為，同步衛星的運行軌道半徑為，根據開普勒第三定律有其中有，，聯立解得故此時月球到同步衛星的距離與地球半徑之比約為故選C。5.如圖甲為一種兒熊玩具——不倒翁，其縱截面如圖乙，底部是半球形，球心為O，頂點為P。“翁”靜止時直立，用手推一下上部，“翁”傾斜，放手后來回擺動若干次后重新直立靜止。下列判斷正確的是（）A.“翁”的重心位于O點 B.“翁”的重心位于O點上方C.擺動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能增加 D.擺動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能減少【答案】C【解析】【詳解】AB．假設“翁”的重心在O點，則傾斜后，支持力還是沿半徑過球心，“翁”仍平衡，不會自動恢復直立，假設重心在O上方，“翁”傾斜后會傾倒，更不會自動直立，所以重心位于O、P連線上且在O點下方某處，故AB錯誤；CD．“翁”靜止時重心位置最低，所以從直立到傾斜的過程中，重力勢能增加，故C正確，D錯誤。故選C6.如圖所示，木塊A、B并排且固定在水平桌面上，A的長度是L，B的長度是。一顆子彈沿水平方向以速度射入A，以速度穿出B。子彈可視為質點，其運動視為勻變速直線運動。則子彈穿出A時的速度為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】設子彈穿出A時的速度為v，由速度位移公式可得，射穿A過程滿足射穿B過程滿足聯立解得故選C。7.如一質量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示，物體與水平地面間的動摩擦因數為0.2，重力加速度大小取，下列說法正確的是（）A.在x=1m時，拉力的功率為6WB.在x=4m時，物體的動能為3JC.從x=2m之后，物體將做勻減速直線運動D.從x=0到x=2m過程中，物體克服摩擦力做的功為4J【答案】D【解析】【詳解】A．由于拉力在水平方向，則拉力做的功為可看出圖像的斜率代表拉力F，知在x1=1m時拉力。物體運動到x解得物體的速度為v則此時拉力的功率故A錯誤；B．物體運動到x=4此時物體的動能為故B錯誤；C．根據圖像可知，的過程中拉力，的過程中拉力F2=2N，由于物體受到的摩擦力恒為所以從之后物體將做勻速直線運動，故C錯誤；D．從運動到，物體克服摩擦力做的功為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示為一種齒輪傳動裝置，忽略齒輪嚙合部分的厚度，甲、乙兩個輪子的半徑之比為1∶3，則在傳動的過程中（）A.甲、乙兩輪的角速度之比為3∶1B.甲、乙兩輪的周期之比為3∶1C.甲、乙兩輪邊緣處的線速度之比為3∶1D.甲、乙兩輪邊緣上的點相等時間內轉過的弧長之比為1∶1【答案】AD【解析】【分析】【詳解】C．這種齒輪傳動，與不打滑的皮帶傳動規律相同，即兩輪邊緣的線速度大小相等，即線速度之比為1∶1，C錯誤；D．根據線速度的定義可知，弧長即弧長之比為1∶1，D正確；A．根據甲、乙兩個輪子的半徑之比1∶3，故甲、乙兩輪的角速度之比A正確；B．周期所以甲、乙兩輪的周期之比B錯誤。故選AD。9.如圖所示為中國無人機“翼龍”飛行時的照片。無人機巡航時水平分速度為40m/s，豎直分速度為0。無人機接收到動作指令后立即在豎直方向上做勻加速直線運動，在水平方向上仍以40m/s的速度做勻速直線運動。以無人機接收到動作指令為計時起點，當無人機運動的水平位移為160m時，其豎直位移也為160m，關于這一過程，下列說法正確的是（）A.無人機的運動軌跡為直線B.無人機的運動軌跡為曲線C.無人機運動的時間為4sD.無人機的加速度大小為20m/s2【答案】BCD【解析】【詳解】AB．水平方向勻速直線運動，豎直方向勻加速直線運動，其合運動是勻變速曲線運動，軌跡為曲線，A錯誤，B正確；C．水平方向滿足解得運動的時間為C正確；D．豎直方向滿足解得D正確故選BCD。10.如圖所示，一條不可伸長的輕質細繩繞過光滑的定滑輪，一端連接輕質彈簧，另一端連接質量的物塊Q，彈簧下端與放置在地面上的質量的重物P相連，物塊Q放置在傾角的足夠長的粗糙斜面上，它與斜面間的動摩擦因數，連接物塊Q的輕繩與斜面平行。已知彈簧的勁度系數為，重力加速度取，，。現將細繩剛好拉直，然后由靜止釋放物塊Q，直至重物P剛要離開地面，針對上述過程，下列說法正確的是（）A.物塊Q重力勢能的減少量為12JB.物塊Q損失的機械能為8JC.物塊Q的動能先增大后減小D.物塊Q的機械能先增大后減小【答案】AC【解析】【詳解】A.由題意可得解得物塊Q重力勢能的減少量為故A正確；B.物塊Q損失機械能為克服摩擦力和繩子拉力做的功為解得故B錯誤；C.在Q下滑過程有當時，有故動能先增大后減小，故C正確；D.下滑過程，繩子拉力和摩擦力均對物塊Q做負功，故機械能一直減小，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.在某次探究平拋運動的實驗中，描出小球平拋運動的軌跡如圖所示，A、、是運動軌跡上的三個點，以A點為坐標原點建立坐標系，已知小球從到的運動時間為，回答以下問題：（1）由軌跡圖來判斷，A點__________平拋運動的起點（選填“是”或“不是”）；由圖可計算得出平拋運動的初速度為__________（保留兩位有效數字）；（2）小球在點的速度大小為__________（保留兩位有效數字），當地的重力加速度__________（保留三位有效數字）。【答案】①.不是②.1.0③.2.2④.10.0【解析】【詳解】（1）[1]根據平拋運動的特點可知小球從A到B的運動時間也為，由初速度為零的勻加速直線運動連續相等時間內的位移比為可知A點不是拋出點；[2]由圖可計算得出平拋運動的初速度為（2）[3]小球在點的豎直分速度大小在B點的速度為[4]由可得12.某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標數據為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表。（當地重力加速度取9.8m/s2，小球質量m=0.2kg，結果保留3位有效數字）時刻t2t3t4t5速度/（m·s-1）4.994.483.98（1）由頻閃照片上的數據計算時刻小球的速度=______m/s；（2）從到時間內，重力勢能增量=______J，動能減少量=______J；（3）在誤差允許范圍內，若與近似相等，即可驗證了機械能守恒定律。由上述計算得______（選填“>”、“<”或“=”），造成這種結果的主要原因是______。【答案】①.3.48②.1.24③.1.28④.<⑤.存在空氣阻力【解析】【詳解】（1）[1]根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則有（2）[2]重力勢能的增加量[3]在t2時刻小球的速度則從t2到t5時間內，動能的減小量為（3）[4]由上述計算得ΔEp<ΔEk[5]由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能減小量沒有全部轉化為重力勢能。13.木星的衛星之一叫“艾奧”，它上面的珞珈火山噴出的巖塊初速度為時，上升高度可達h，已知“艾奧”的半徑為R，忽略“艾奧”的自轉及巖塊運動過程中受到稀薄氣體的阻力，引力常量為，求：（1）“艾奧”的質量；（2）在“艾奧”上發射衛星所需的最小發射速度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）巖塊做豎直上拋運動，則有解得衛星表面重力加速度為忽略“艾奧”的自轉，則有解得（2）行星的第一宇宙速度等于衛星在該行星表面軌道做勻速圓周運動時的線速度，某衛星在“艾奧”表面繞其做圓周運動時有解得14.近段時間，針對佩洛西竄訪臺灣，我解放軍在臺海周邊6個區域組織了航母編隊威懾演練。如圖甲，我國山東艦航母上的艦載機采用滑躍式起飛，甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分組成，假設上翹甲板BC是與水平甲板AB平滑連接的一段斜面，模型簡化圖如圖乙所示，BC長為L，BC與AB間夾角為。若艦載機從A點處由靜止開始以加速度a做初速度為零的勻加速直線運動，經時間t達到B點，進入BC保持恒定功率加速，在C點剛好達到起飛速度v。已知艦載機的總質量為m（忽略滑行過程中的質量變化），艦載機在甲板上運動時受到甲板的摩擦力和空氣阻力之和看作恒力，大小為其重力的k倍，重力加速度為g。求：（1）艦載機的最小額定功率；（2）艦載機在BC段運行的最長時間。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）艦載機運動到B點且達到額定功率時，對應功率最小，設，從A點到B點，根據運動學公式有由牛頓第二定律有B點處有聯立解得（2）艦載機在BC段運行的最長時間設為，根據動能定理有解得15.如圖，半徑的光滑圓弧軌道與足夠長的粗糙軌道在處平滑連接，為圓弧軌道的圓心，點為圓弧軌道的最低點，半徑、與的夾角分別為和。在高的光滑水平平臺上，一質量的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣鎖住，儲存了一定量的彈性勢能，若打開鎖扣，小物塊將以一定的水平速度向右滑下平臺，做平拋運動恰從點沿切線方向進入圓弧軌道，物塊進入圓弧軌道后立即在處放一個彈性擋板碰撞過程機械能不損失。已知物體與軌道間的動摩擦因數，重力加速度取，，。求：（1）彈簧存儲的彈性勢能；（2）物體經過點時，對圓弧軌道壓力的大小；（3）物體在軌道上運動的路程。【答案】（1）；（2），方向豎直向下；（3