四川省大數據學考大聯盟2023-2024學年高一下學期半期質量檢測物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1．如圖所示，一個鋼球在水平面上做直線運動，然后在鋼球運動路線的旁邊放一塊磁鐵鋼球做曲線運動。據此判斷物體做曲線運動的條件為（）A．合力為零B．合力方向與速度方向相同C．合力方向與速度方向相反D．合力方向與速度方向不在同一直線上2．吊車用豎直向上的拉力拉貨箱豎直向上加速運動，則（??）A．拉力做正功，拉力與貨箱重力的合力做正功B．拉力做正功，拉力與貨箱重力的合力做負功C．拉力做負功，拉力與貨箱重力的合力做正功D．拉力做負功，拉力與貨箱重力的合力做負功3．某條河寬度為600m，河水流速恒為3m/s，小船在靜水中的速度大小為5m/s，則（）A．若船以最短時間渡河，渡河時間為120sB．若船以最短時間渡河，渡河路程為600mC．船不能到達出發點正對岸D．若河水流速增大，則渡河最短時間將增大4．如圖所示，在排球比賽中如果運動員在近網處沿水平方向扣球，若把扣后排球的運動近似看作質點的平拋運動，則下列四種情況中，排球最有可能出界的是（）A．扣球點較高，扣出時排球的速度較大B．扣球點較高，扣出時排球的速度較小C．扣球點較低，扣出時排球的速度較大D．扣球點較低，扣出時排球的速度較小5．如圖所示，質量為25kg的小孩坐在質量約為5kg的蹬板上蕩秋千，懸掛蹬板的兩根繩長均為3.6m。當該小孩蕩到秋千支架橫梁的正下方時，每根繩子平均承受的拉力為A．7m/s B．6m/s C．5m/s D．4m/s6．如圖，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面不打滑。下列說法正確的是（）A．A與B線速度大小相等 B．B與C線速度大小相等C．A與B角速度大小相等 D．B與C角速度大小相等7．太陽系各行星幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做近似圓周運動，已知地球到太陽的平均距離為R0，地球和火星的公轉周期分別為T0和A．2T3T03R0 B．8．某景區噴泉噴出水柱的場景如圖所示，水管噴嘴的橫截面積為S，驅動該水管噴水的電動機輸出功率為P。已知水的密度為ρ，重力加速度為g，不計空氣阻力，且令P2A．3kg B．3kg C．二、本題共4小題，每小題4分，共16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4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．同學們要認真閱讀課本，課本中對概念、規律的闡述深入淺出，思想方法豐富。下列關于課本中相關案例的說法正確的是（）A．圖1所示的演示實驗中，若用玻璃球進行實驗，同樣可以看到小球靠近磁體做曲線運動B．圖2所示為論述“曲線運動速度特點”的示意圖，這里運用了“極限”的思想方法C．圖3所示的演示實驗中，敲擊振片，A球做平拋運動而B球做自由落體，兩球同時落地。該實驗只需做一次，即可證明平拋運動在豎直方向做自由落體運動D．圖4所示為“感受向心力”活動，保持小球質量及繩長（圓周運動半徑）不變，當增大小球轉速時會感到拉力亦增大，這說明“向心力與轉速成正比”10．鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的。已知內、外軌所在平面與水平地面的夾角為θ，彎道處軌道的圓弧半徑為R，當火車通過此彎道時（）A．若火車速度大小為gRtanB．若火車速度大小為gRtanC．若火車速度大于gRtanD．若火車速度小于gRtan11．若我國某人造衛星與空間站均在同一軌道平面內繞地球同方向做勻速圓周運動，它們運動的軌道離地高度分別為550km、400km，運行周期分別為T1、T2（T1與T2已知）；地球的半徑為A．人造衛星的周期T1比空間站的周期TB．人造衛星的環繞速度比空間站的環繞速度小C．可算出地球的質量D．可算出空間站的質量12．如圖1所示，固定斜面的傾角θ=37°，一物體（可視為質點）在沿斜面向上的恒定拉力F作用下，從斜面底端由靜止開始沿斜面向上滑動，經過距斜面底端x0處的A點時撤去拉力F。該物體的動能Ek與它到斜面底端的距離x的部分關系圖像如圖2所示。已知該物體的質量m=1kg，該物體兩次經過A點時的動能之比為4:1，該物體與斜面間動摩擦因數處處相同，A．物體與斜面間動摩擦因數為0.3B．物體與斜面間動摩擦因數為0.45C．拉力F的大小為9D．拉力F的大小為19三、本大題2小題，每空2分，共16分。13．某學習小組用如圖甲所示的裝置研究“平拋運動”并描繪平拋運動的軌跡，背景小方格為邊長為L=5cm的正方形。（1）下列關于實驗條件的說法，正確的有____。A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末端必須水平C．小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放D．小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）某次試驗中，小球做平拋運動的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，若地重力加速度g取10m/s2，則小球平拋的初速度的大小為m/s，運動到14．用如圖甲所示的向心力演示器探究向心力的表達式，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1:（1）在這個實驗中，利用了____來探究向心力的大小F與小球質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。A．理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法（2）探究向心力大小F與質量m的關系時，選擇兩個質量（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板（選填“A”或“B”）和擋板C處。（3）如圖乙所示，一類似于實驗裝置的皮帶傳動裝置，A、B、C三點到各自轉軸的距離分別為RA、RB、RC，已知RB=RC=RA2，若在傳動過程中，皮帶不打滑。則A四、本大題3小題，共36分，要求寫出必要的文字說明、主要的計算步驟和明確的答案。15．2021年11月8日，天問一號火星探測器的“環繞器”成功實施第五次近火制動，準確進入遙感軌道繞火星做勻速圓周運動，開展火星全球遙感探測。若環繞器的運行周期為T，其繞火星運行的軌道半徑為r，火星的半徑為R，萬有引力常量為G。求：（1）火星的質量M；（2）火星表面的重力加速度為g。16．貨車總質量為10t，以150kW的恒定功率由靜止開始在水平路面上運動，經時間32s速度達到最大速度30m/s，最終做勻速直線運動，g取（1）貨車受到水平路面的摩擦力大小；（2）貨車速度為6m/（3）貨車在加速運動過程中通過的位移大小。17．如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道CDE在同一豎直平面內，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內側，從B點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道CDE內側，并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數為12π，重力加速度大小為g（1）小物塊到達D點的速度大小；（2）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】鋼球受到的重力與水平面支持力平衡，合力等于磁鐵對鋼球的引力，鋼球做曲線運動，磁鐵的引力直線軌跡的內側，與速度方向不在同一條直線上，即據此判斷物體做曲線運動的條件為合力方向與速度方向不在同一直線上。

故答案為：D。

【分析】確定鋼球在桌面上運動過程中的受力情況，再根據鋼球所受合外力的方向與其速度的方向的關系確定物體做曲線運動的條件。2．【答案】A【解析】【解答】拉力方向與位移方向都豎直向上，方向相同，拉力做正功；貨箱向上加速運動，拉力與貨箱重力的合力方向與位移方向相同，做正功。

故答案為：A。

【分析】明確物體所受各力的方向及合力的方向，確定各力與物體運動位移方向的夾角關系，再結合功的概念進行分析。3．【答案】A【解析】【解答】AB、小船渡河時間最短時，則船頭始終垂直河岸方向，則最短時間為

t=dv船=6005s=120s

沿水流方向位移

x=v水t=3×120m=360m

渡河路程為

s=4．【答案】A【解析】【解答】排球的運動近似看作質點的平拋運動，有

x=v0t，y=12gt2

聯立，可得5．【答案】B【解析】【解答】以小孩和秋千整體作為研究對象，質量為

m=25+5kg=30kg

根據牛頓二定律有

2T-mg=mv2R

解得

v=6m/s

6．【答案】A【解析】【解答】A、據題意，這是摩擦傳遞裝置，兩輪邊緣接觸部分線速度大小相等，即

vA=vB

故A正確；

BD、由于A、C兩點在同一輪上，角速度相等，即

ωA=ωC

據

v=rω

可知

vB=vA=2v7．【答案】C【解析】【解答】地球和火星均繞太陽公轉，設火星到太陽的平均距離為R，由開普勒第三定律有

R03T02=R28．【答案】B【解析】【解答】設水的出口速度為v，水柱高度為h，經過時間t，噴出水的質量為m，則由題意可得

v2=2gh

m=ρSvt

由動能定理可得

Pt=12mv2=9．【答案】B【解析】【解答】A、圖1所示的演示實驗中，若用玻璃球進行實驗，磁體對玻璃球沒有吸引作用，不會出現小球靠近磁體做曲線運動，故A錯誤；

B、圖2所示為論述“曲線運動速度特點”的示意圖，這里運用了“極限”的思想方法，故B正確；

C、圖3所示的演示實驗中，應改變裝置的高度和敲擊振片的力度，進行多次實驗，若兩球同時落地，則證明平拋運動在豎直方向做自由落體運動，故C錯誤；

D、圖4所示為“感受向心力”活動，保持小球質量及繩長（圓周運動半徑）不變，當增大小球轉速時會感到拉力亦增大，只能說拉力隨著轉速增大而增大，并不能證明向心力與轉速成正比，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】熟練掌握物體做曲線運動的條件。將曲線運動轉化成直線運動進行分析采用了“極限”的分析方法。熟練掌握驗證平拋運動規律的實驗操作方法。探究向心力的影響因素時，需注意繩子拉力是否等于向心力。10．【答案】B,D【解析】【解答】AB、火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，向心力方向指向軌道圓心，如圖

根據牛頓第二定律可得

mgtanθ=mv2R

解得此時火車的速度正好是

v=gRtanθ

此時火車輪緣與內、外軌無側向作用力，故A錯誤，B正確；

CD、當火車轉彎的速度小于gR11．【答案】B,C【解析】【解答】A、設地球質量為M，衛星質量為m，地球半徑為R，由牛頓第二定律得

GMm(R+h)2=m4π2T2(R+h)

解得

T=2π(R+h)3GM

由題知人造衛星離地高度h1大于空間站離地高度h2，所以運行周期T1大于T2，故A錯誤；

B、由

GMm(R+h)2=mv2(R+h)

解得

v=GM12．【答案】B,D【解析】【解答】CD、依題意，設物體在運動過程中受到的滑動摩擦力大小為f，當物體沿斜面向上運動到x0處時，根據動能定理有

(F-mgsinθ-f)x0=E0-0

運動到2x0處時，根據動能定理有

Fx0-(mgsinθ+f)2x0=0-0

物體從斜面頂端向下運動到x0處時，根據動能定理有

(mgsinθ-f)x0=113．【答案】（1）B；D（2）1.0；2.0【解析】【解答】（1）A、斜槽軌道是否光滑與否對實驗沒有影響，故斜槽軌道不需要光滑，故A錯誤；

B、為了保證小球離開斜槽末端時的初速度方向是水平方向，故斜槽末端必須水平，故B正確；

CD、為了保證小球每一次從斜槽末端平拋的初速度相同，故要求每次必須從斜槽上相同位置無初速度釋放，故C錯誤，D正確。

故答案為：BD。

（2）設相鄰兩點時間間隔為t，豎直方向上有

Δh=2L=gt2

解得

t=0.1s

水平方向有

x=2L=v0t

解得小球平拋的初速度的大小為

v014．【答案】（1）C（2）不同；A（3）1:2【解析】【解答】（1）本實驗采用的科學方法是控制變量法，故答案為：C。

（2）探究向心力大小F與質量m的關系時，兩小球的質量應不同，而旋轉半徑應相同，故分別放在擋板A和擋板C處。

（3）因為皮帶不打滑，所以A點與C點的線速度相等，即

vA=vC

則

ωARA=ωC15．【答案】（1）解：環繞器繞火星做勻速圓周運動，設環繞器的質量為m，由萬有引力提供向心力得GMm解得火星的質量為M=（2）解：假設在火星表面有一質量為m0GM聯立解得火星的質量g=【解析】【分析】（1）環繞器繞火星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，再結合萬有引力定律及牛頓第二定律進行解答即可；

（2）在火星表面的物體其所受重力等于其所受萬有引力，再結合萬有引力定律及牛頓第二定律結合（1）中結論進行解答。16．【答案】（1）解：貨車達到最大速度后勻速運動，設此時牽引力為F，摩擦力為f，最大速度vmF=fP=F解得f=5000N（2）解：貨車速度為v1=6m/FP=解得a=2m（3）解：貨車從靜止到最大速度過程，一直在加速運動，設通過的位移大小為x，根據動能定理Pt?fx=解得x=60m【解析】【分析】（1）當貨車達到最大速度后勻速運動，此時貨車處于平衡狀態，牽引力與阻力大小相等。再結合瞬時功率公式及平衡條件進行解答；

（2）根據瞬時功率公式確定此時貨車牽引力的大小，火車所受阻力不變，再結合牛頓第二定律進行解