宿州市省、市示范高中2023—2024學年度第二學期期中教學質量檢測高一物理試卷考試時間：75分鐘試卷滿分：100分一、選擇題：本題共8道題，每題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合要求的。1.在物理學發展歷史中，許多物理學家做出了卓越貢獻。關于物理學家所做科學貢獻的敘述中，正確的是（）A.牛頓建立了相對論 B.開普勒提出了“日心說”C.卡文迪什首次比較精確地測出引力常量 D.伽利略發現了行星運動三定律【答案】C【解析】【詳解】A．愛因斯坦建立了相對論，故A錯誤；B．伽利略提出日心說，故B錯誤；C．卡文迪什首次通過實驗比較精確地測出引力常量，故C正確；D．開普勒發現了行星運動三定律，故D錯誤。故選C。2.質量為1kg的質點在x—y平面上運動，x方向的速度—時間圖像和y方向的位移—時間圖像分別如圖所示，則質點（）A.初速度為4m/sB.所受合外力為2NC.做勻變速直線運動D.初速度的方向與合外力的方向垂直【答案】B【解析】【詳解】A．x軸方向初速度為，y軸方向初速度，質點的初速度A錯誤;B．在y軸方向質點做勻速直線運動，x軸方向的加速度則質點受到的合力B正確；C．x軸方向的合力恒定不變，y軸做勻速直線運動，合力為零，則質點的合力恒定不變，做勻變速曲線運動，C錯誤；D．合力沿x軸方向，而初速度方向既不在x軸，也不在y軸方向，質點初速度的方向與合外力方向不垂直，D錯誤。故選B。3.關于平拋運動的認識下列說法正確的是（）A.以一定的初速度水平拋出的物體的運動是平拋運動B.物體的初速度越大，水平位移越大C.做平拋運動的物體，在任意相等的時間內速度的變化量相同D.由于物體的速度方向一直在發生變化，因此平拋運動不是勻變速運動【答案】C【解析】【詳解】A．物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運動叫做平拋運動，A錯誤；B．平拋運動的位移由時間與初速度決定，而根據求得時間物體的初速度大，但高度不確定，所以水平位移不一定大，B錯誤；C．做平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動，則速度的變化量為做平拋運動的物體，在任意相等的時間內速度的變化量相同，C正確；D．物體只受重力，重力加速度大小和方向不變，因此平拋運動是勻變速運動，D錯誤。故選C。4.下列有關生活中的圓周運動的實例分析，正確的是（）A.圖甲中自行車正常行駛時大齒輪上A點和后輪上C點的線速度大小相同B.圖乙為演員表演豎直“水流星”節目，當小桶通過最高點時一定受到繩子拉力C.圖丙中火車在傾斜路面上轉彎時車輪輪緣與內軌間一定會有側向擠壓D.圖丁為洗衣機脫水桶，其脫水原理是水滴受到的合外力小于向心力，從而被甩出【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲中自行車正常行駛時大齒輪上A點和后輪上B點的線速度大小相同，后輪上B點的角速度與C點的角速度相同，由可知，A點和C點的線速度大小不同，A錯誤；B．圖乙為演員表演豎直“水流星”節目，當小桶恰好通過最高點時重力提供向心力，繩子拉力為零，B錯誤；C．圖丙中火車在傾斜路面上轉彎時，車輪輪緣與內軌間只有當火車的重力和支持力的合力大于提供所需向心力時才會有側向擠壓，C錯誤；D．圖丁為洗衣機脫水桶，其脫水原理是水滴提供的向心力小于需要的向心力，從而被甩出，D正確。故選D。5.質量為2000kg的汽車在水平公路行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力1.6×104N。汽車經過半徑為50m的彎路時，要想使汽車不發生側滑，則轉彎時最大的速度不得超過（）A.15.0m/s B.18.7m/s C.20.0m/s D.21.2m/s【答案】C【解析】【詳解】最大靜摩擦力提供向心力，可得求得故選C。6.如圖所示，兩個質量分布均勻的實心球，半徑分別為r1、r2，質量分別為m1、m2，兩球間距離為r，則兩球間相互引力的大小為（）A.G B.G C.G D.G【答案】C【解析】【詳解】根據萬有引力的公式可知兩球間相互引力的大小為F=故選C。7.若已知某星球的半徑為R，在星球表面某一高度h處自由下落一重物，經過t時間落到星表面，不計星球自轉和空氣阻力，引力常量為G。則下列說法正確的是（）A.該星球的質量為B.該星球的密度為C.該星球的第一宇宙速度大小為D.該星球的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】【詳解】A．由自由落體公式可知假設星球上質量為m物體所受重力為mg，則有故故A錯誤；B．由球體積公式可得所以故B錯誤；C．由第一宇宙速度公式可知故C正確；D．由于沒有給該星球半徑，以及物體在地球上自由落體運動的情況，因此無法比較第一宇宙速度大小。故D錯誤。故選C。8.呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛。如圖甲，腰帶外側帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示。可視為質點的配重質量為m=0.4kg，繩長L=0.5m，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重隨短桿做水平勻速圓周運動。若繩子與豎直方向夾角θ=37°，運動過程中腰帶可看成不動，重力加速度g取10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說法正確的是（）甲乙A.配重做勻速圓周運動的半徑為0.3mB.配重的線速度大小為m/sC.細繩對配重的拉力大小為6.25ND.若細繩不慎斷裂，配重將做自由落體運動【答案】B【解析】【詳解】A．繩長L=0.5m，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為0.2m，由幾何關系可知，配重做勻速圓周運動的半徑為A錯誤;BC．配重受重力和繩子拉力，豎直方向根據受力平衡可知水平方向根據牛頓第二定律可得聯立求得B正確，C錯誤；D．若細繩不慎斷裂，配重將做平拋運動，D錯誤。故選B。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，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，有錯選的得0分。9.一演員表演飛刀絕技，由O點先后拋出完全相同的三把飛刀a、b、c，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點，如圖所示。假設不考慮飛刀的轉動，并可將其看做質點，已知O、M、N、P四點距水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A.三把刀在擊中木板時速度大小相同B.三次飛行時間之比為C.三次初速度的豎直分量之比為D.設三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θa、θb、θc，則有θa>θb>θc【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據題意，利用逆向思維法，可將物體的運動看成是平拋運動，則所以三次飛行時間之比為故A錯誤，B正確；C．三次初速度的豎直分量之比為故C錯誤；D．設三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θa、θb、θc，則有由于所以故D正確。故選BD。10.如圖所示，載人飛船先后在圓形軌道I、橢圓軌道II和圓形軌道III上運行，與天和核心艙剛好B點成功對接。已知軌道I、III的半徑分別為r1、r2，軌道I和II、II和III分別相切于A、B兩點。關于載人飛船，下列說法正確的（）A.在軌道II上運行的周期小于在軌道I上運行的周期B.在軌道II上A點的加速度大小大于B點的加速度大小C.先到III軌道，然后再加速，才能與天和核心艙完成對接D.在軌道II上的A點和B點的速度的大小之比為r2∶r1【答案】BD【解析】【詳解】A．根據開普勒第三定律可知因為軌道II的半長軸大于軌道I的半徑，因而在軌道II上運行的周期大于在軌道I上運行的周期。故A錯誤；B．根據解得軌道上的加速度軌道II上A點比B點距離地球近，因而加速度更大，故B正確；C．飛船在Ⅱ軌道上經過B點時加速變軌進入Ⅲ軌道時，才能與天和核心艙完成對接，若在Ⅲ軌道加速，則飛船將做離心運動離開Ⅲ軌道，不能與天和核心艙完成對接，故C錯誤；D．根據開普勒第二定律，有即故D正確。故選BD。三、非選擇題，共5題，共58分。11.同學利用向心力演示儀探究向心力大小與質量m、轉動角速度ω和轉動半徑r之間關系的。該同學使用兩個質量相同的鋼球和一個同體積的鋁球進行實驗。（1）本實驗采用的科學方法是。A.累積法 B.控制變量法 C.微元法 D.放大法（2）通過本實驗可以得到的結果是。A.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B.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C.在質量和角速度一定情況下，向心力的大小與半徑成反比D.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（3）如圖所示，在驗證向心力公式的實驗中，質量相同的鋼球1、2分別放在A盤和B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為1∶2，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a輪、b輪半徑之比為3∶1，當a、b兩輪在同一皮帶帶動下勻速轉動時，鋼球1、2受到的向心力之比為_______________。【答案】（1）B（2）D（3）1∶18【解析】【小問1詳解】本裝置的原理是使物體質量、半徑、角速度等多個物理量中的一個變化，控制其他物理量不變，以研究向心力與各物理量之間的關系，故采用的是控制變量法。故選B?！拘?詳解】根據向心力公式可知在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度平方成正比；質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的平方成正比；在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比；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。故選D?！拘?詳解】皮帶傳送，邊緣上的點線速度大小相等，所以a輪、b輪半徑之比為1:3，根據所以共軸的點，角速度相等，兩個鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則根據向心力得12.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）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有。A.安裝斜槽軌道時平衡小球與軌道之間的摩擦力B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C.每次小球應從同一高度由靜止釋放D.為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來（2）某同學做實驗時，忘記了標記平拋運動的拋出點O，只記錄了A、B、C三點，于是就取A點為坐標原點，建立了如圖乙所示的坐標系，軌跡上的這三點坐標值圖中已標出。則小球平拋的初速度為_______m/s，在B點的速度vB=__________m/s，小球拋出點的坐標為__________（取g=10m/s2，計算結果均保留兩位有效數字）（3）若某同學在做實驗時，未使斜槽末端保持水平，會導致最終計算的初速度____________（不變、偏大、偏小、偏大偏小都有可能）【答案】（1）C（2）①.2.0②.③.（3）偏小【解析】小問1詳解】A．斜槽的粗糙還是光滑不影響實驗，故安裝斜槽軌道時不需要平衡小球與軌道之間的摩擦力，故A錯誤；BC．因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同（同一高度），且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度；故B錯誤，C正確；D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，軌跡為拋物線，則要用平滑曲線連接各點；故D錯誤。故選C?！拘?詳解】[1]由題圖可知則小球從A到B所用時間T與B到C所用的時間T相等，設小球A點的豎直分速度為，從A到B過程，豎直方向有從A到C過程，豎直方向有解得小球的平拋速度為解得[2]在B點的速度豎直方向速度為所以在B點的速度大小為[3]從拋出點到A點有解得所以拋出點坐標為（，）?！拘?詳解】若未使斜槽末端保持水平，則小球做斜拋運動，則水平速度為其中為斜槽末端與水平方向的夾角，故會導致最終計算的初速度偏小。13.如圖所示，在距地面高為處，有一小球A以初速度水平拋出，與此同時，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出，B與地面間的動摩擦因數為，A、B均可看做質點，空氣阻力不計，重力加速度g取，求：（1）A球從拋出到落地的時間和這段時間內的水平位移；（2）物塊B向前滑行時的加速度；（3）A球落地時，A、B之間的距離?！敬鸢浮浚?），；（2），方向與初速度方向相反；（3）【解析】【詳解】（1）根據平拋運動規律有可得，A球從拋出到落地的時間為則這段時間內的水平位移為（2）對B球分析，根據牛頓第二定律有可得物塊B向前滑行時的加速度為方向與初速度方向相反；（3）物塊B減速到停止的時間為即A落地前，物塊B已經停止，由可得，物塊B向前滑行的位移為則A球落地時，A、B之間的距離為14.某游樂設施如圖所示，由半圓形APB和直線形BC細圓管組成的軌道固定在水平桌面上（圓半徑比細圓管內徑大得多），軌道內壁光滑。已知APB部分的半徑R=0.8m，BC段長L=1.6m。彈射裝置將一質量m=0.2kg的小球（可視為質點）以水平初速度v0=4m/s從A點彈入軌道，小球從C點離開軌道，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）小球在半圓形軌道上運動的角速度ω、向心加速度a的大??；（2）從A點運動到C點的時間t；（結果保留三位有效數字）（3）小球在半圓形軌道上運動時細圓管對小球的作用力F的大小?！敬鸢浮浚?）5rad/s，20m/s2；（2）1.03s；（3）【解析】【詳解】（1）小球在半圓形軌道上運動時的角速度為解得小球在