試題PAGE1試題試題PAGE2試題武強中學2023-2024學年度下學期期中考試高一物理試題考試時間：75分鐘注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上第Ⅰ卷選擇題（共46分）一、單選題（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．在水平公路上行駛的汽車，當汽車以一定速度運動時，車輪與路面間的最大靜摩擦力恰好等于汽車轉彎所需要的向心力，汽車沿如圖的圓形路徑（虛線）運動、當汽車行駛速度突然增大，則汽車的運動路徑可能是（）Ⅰ B．Ⅱ Ⅲ D．Ⅳ2．自行車后輪原地空轉，其上A、B兩點（如圖）的線速度大小分別為vA、vB。下列判斷正確的是（）A．vA>vBB．vA<vBC．vA=vBD．A、B兩點的線速度方向相同3．如圖所示的四幅圖表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點時重力提供向心力B．圖b所示是一圓錐擺，合力沿繩指向懸點C．如圖c，小球在光滑而固定的圓錐筒內做勻速圓周運動，合力指向圓心D．如圖d，火車轉彎超過規定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用4．如圖所示，“嫦娥一號”發射后繞地球橢圓軌道運行，多次調整后進入奔月軌道，接近月球后繞月球橢圓軌道運行，調整后進入月球表面軌道。已知a是某一地球橢圓軌道的遠地點，b和c是不同月球橢圓軌道的遠月點，a點到地球中心的距離等于b點到月球中心的距離。則“嫦娥一號”（）A．在a點速度小于地球第一宇宙速度B．在a點和在b點的加速度大小相等C．在b點的動能大于在c點的動能D．在奔月軌道上所受的萬有引力一直減小5．如圖所示，北斗衛星導航系統中，靜止軌道衛星和中圓軌道衛星均繞地球做勻速圓周運動。它們的軌道高度分別為36000km和21500km。線速度大小分別為和，角速度大小分別為和，下列判斷正確的是（）＜，＜ ＞，＞＞，＜ ＜，＞6．某乘客在慧如公園乘坐摩天輪，設乘客到摩天輪中心的距離為，摩天輪做勻速圓周運動，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．在最低點時乘客對座椅的壓力比座椅對乘客的支持力大B．乘客的加速度不變C．在最高點時乘客線速度可以小于D．運動中處在與圓心等高的點時乘客處于平衡狀態7．如圖甲所示，在水平地面上放置一個質量為m=5kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力隨位移x變化的圖象乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數為μ=0.5，g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體先做加速運動，推力撤去時開始做減速運動B．物體在水平面上運動的最大位移是10mC．物體運動的最大速度為3m/sD．物體在運動中的加速度先變小后不變二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．）8．一行星繞恒星做圓周運動。由天文觀測可得，其運行周期為T，速度為v。引力常量為G，則下列說正確的是（）A．行星的質量為 B．恒星的質量為C．行星運動的軌道半徑為 D．行星運動運動的加速度為9．一質量為的物體靜止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向運動后撤去外力，其圖像如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．在內，合外力做的功為 B．在內，合外力做的功為C．在內，摩擦力做的功為 D．在內，摩擦力做的功為10．質量為的小球用長為的輕質細線懸掛在點，在點的正下方處有一光滑小釘子，把細線沿水平方向拉直，如圖所示，無初速度地釋放小球，當細線碰到釘子的瞬間（瞬時速度不變），設細線沒有斷裂，則下列說法正確的是（

）小球的角速度突然增大 小球的角速度突然減小小球對細線的拉力保持不變 小球對細線的拉力突然增大第II卷（非選擇題共54分）三、實驗題（11題10分，12題5分）11．某實驗小組的同學利用如圖甲所示的實驗裝置完成了“向心力與線速度關系”的探究，將小球用質量不計的細線系于固定在鐵架臺上的力傳感器上，小球的下端有一寬度為d的遮光片，測得小球的直徑為D、線長為L，重力加速度用g表示。請回答下列問題：用游標卡尺測量遮光片的寬度為6.75mm，如果遮光片經過光電門時的遮光時間為s，則小球通過光電門時的速度為v=m/s。（2）小球通過光電門時力傳感器的示數為，如果小球及遮光片總質量為m，則向心力為F=；改變小球釋放點的高度，多次操作，記錄多組、v的數據，作出的圖像，如果圖線的斜率為k，則小球和遮光片的總質量為（用k、L、D表示）。（3）如上操作，結果發現向心力的理論值總大于F，則下列說法正確的是。（填選項前字母）A．小球的質量偏大

B．小球不是由靜止釋放的C．小球運動過程中受阻力的作用

D．測量的小球速度偏大12．某同學被中國空間站“天宮課堂”展示的奇妙現象深深吸引，聯想到平時做過或思考過的實驗，他提出了一組問題并邀你作答：（1）在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站內，下列力學實驗中，不能夠順利完成的是和。（填正確答案標號）A．

B．C．

（2）不能夠順利完成的原因主要是，其結果是（至少回答對一個實驗造成的結果）。四、解答題（13題12分，14題13分，15題15分）13．有一輛質量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋。g取10m/s2。（1）汽車達到橋頂時速度為5m/s，橋頂對汽車的支持力為多大？（2）汽車以多大速度經過橋頂時恰好對橋沒有壓力？（3）若此汽車以5m/s速度經過半徑為50m的凹橋時，橋底對汽車的支持力又為多大？14．在一次抗洪搶險活動中，解放軍某部利用直升機搶救一重要物體，靜止在空中的直升機上的電動機通過懸繩將物體從離直升機90m處的地面上吊到機艙里。已知物體的質量為80kg，吊繩的拉力不能超過1200N，電動機的最大輸出功率為12kW。為盡快把物體安全救起，操作人員采取的辦法是，先讓吊繩以最大的拉力工作一段時間，達到最大功率后電動機就以最大功率工作，當物體到達機艙時恰好達到最大速度。（g取10m/s2）求：(1)物體剛到達機艙時的速度大小；(2)勻加速階段上升的高度。15．開普勒第三定律指出：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。該定律對一切具有中心天體的引力系統都成立。如圖所示，如果“嫦娥五號”探月衛星在半徑為的圓形軌道Ⅰ上繞月球運行，周期為，月球的半徑為，引力常量為，某時刻“嫦娥五號”衛星在點變軌進入橢圓軌道Ⅱ，橢圓軌道Ⅱ的點在月球表面，、、三點在一條直線上。求：（1）月球的密度；（2）“嫦娥五號”探月衛星在橢圓軌道Ⅱ上運行的周期。高一物理期中考試參考答案：1．B【詳解】當汽車行駛速度突然增大時，最大靜摩擦力不足以提供其需要的向心力，則汽車會發生離心運動，且合外力為滑動摩擦力，又因為合外力在運動軌跡的凹側，即汽車的運動路徑可能沿著軌跡Ⅱ。故選B。2．A【詳解】ABC．A、B兩點在同一車輪上繞同一圓心做圓周運動，所以角速度大小相同，而，則根據可知，故A正確，BC錯誤；D．圓周運動的線速度沿軌跡切線方向，所以A、B兩點的線速度方向不同，故D錯誤。故選A。3．C【詳解】A．汽車通過拱橋得最高點時，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，A錯誤；B．圓錐擺的合力指向圓心，B錯誤；C．小球在光滑而固定的圓錐筒內做勻速圓周運動，支持力和重力的合力提供向心力，指向圓心，C正確；D．火車速度過大時，外軌對外輪緣有擠壓作用，D錯誤。故選C。4．A【詳解】A．地球第一宇宙速度等于衛星在地球表面軌道繞地球做圓周運動的線速度，是衛星繞地球轉動的最大運行速度，故“嫦娥一號”在a點速度小于地球第一宇宙速度，A正確；B．在a點，根據牛頓第二定律可得解得在b點，根據牛頓第二定律可得解得由于a點到地球中心的距離等于b點到月球中心的距離，且地球質量大于月球質量，可得B錯誤；C．衛星繞同一中心天體轉動時，從低軌道變軌到高軌道，需要在變軌處點火加速，此過程衛星的機械能增加，可知同一衛星繞同一中心天體轉動時，軌道越高衛星的機械能越大，故“嫦娥一號”在b點的機械能大于在c點的機械能，C錯誤；D．在奔月軌道上，衛星受到地球的引力越來越小，受到月球的引力越來越大，可知“嫦娥一號”受到的萬有引力先減小后增大，D錯誤。故選A。5．A【詳解】根據萬有引力提供向心力，則解得，由上述結果可知，軌道半徑r越大，角速度越小，線速度v就越小，所以＜，＜。故選A。6．C【詳解】A．在最低點時乘客對座椅的壓力與座椅對乘客的支持力是一對作用力與反作用力，大小相等，故A錯誤；B．摩天輪做勻速圓周運動時，乘客也做勻速圓周運動，加速度的大小保持不變，但方向是改變的，故B錯誤；C．在最高點時，由重力和支持力的合力提供向心力，合力向下，則有可以看出當支持力大于零時，有故在最高點時乘客線速度可以小于，故C正確；D．在與圓心等高的點時，乘客做圓周運動，處于不平衡狀態，重力等于支持力，合力充當向心力，故D錯誤。故選C。7．C【分析】物體在水平方向受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力時物體開始減速；根據牛頓第二定律，當物體的合力最大時，其加速度最大．由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度．分析物體的運動情況：物體先加速運動，當合力為零為后做減速運動．速度最大時推力就能得到，再由圖讀出位移．由動能定理可求出最大速度。【詳解】A．物體先做加速運動，當推力小于摩擦力時開始做減速運動，故A錯誤；B．由圖象得到推力對物體做功等于“面積”，得推力做功為對整個過程，運用動能定理代入數據解得最大位移故B錯誤；C．由圖象可得推力隨位移x是變化的，當推力等于摩擦力時，加速度為0，速度最大，則此時由圖得到F與x的函數關系式為將F=25N代入數據得由動能定理可得代入得解得最大速度為故C正確；D．拉力一直減小，而摩擦力不變，故加速度先減小后增大，故D錯誤。故選C。【點評】本題有兩個難點：一是分析物體的運動過程，得出速度最大的條件；二是能理解圖象的物理意義，“面積”等于推力做功，是這題解題的關鍵。8．BC【詳解】A．行星為環繞天體，無法求出質量，故A錯誤；B．C．根據萬有引力提供向心力得線速度為軌道半徑為代入質量表達式故BC正確；D．加速度為故D錯誤。故選BC。9．BCD【詳解】AB．內，速度增加，根據動能定理知，合力做正功A正確B錯誤；CD．根據速度時間圖線的斜率表示加速度可知，勻減速運動的加速度大小根據牛頓第二定律得，阻力速度時間圖像與時間軸圍成的面積表示位移，在內物體的位移大小摩擦力做功CD錯誤。故選BCD。10．AD【詳解】AB．根據題意，細線碰到釘子的瞬間，小球的瞬時速度不變，但其做圓周運動的半徑從突變為，由可知小球的角速度突然增大，故A正確，B錯誤；CD．根據可知小球受到的拉力增大，由牛頓第三定律知，小球對細線的拉力增大，故C錯誤，D正確。故選AD。11．0.675D【詳解】（1）]小球經過光電門時的遮光時間極短，則該過程的平均速度近似等于瞬時速度，則小球的速度大小為（2）[3]小球通過最低點時的向心力為細線的拉力與小球重力的合力，即由牛頓第二定律得整理得由圖像可知解得（3）因為遮光片做圓周運動的速度大于小球做圓周運動的速度，實驗中用遮光片速度代替小球速度進行的計算。由可知理論值總大于F，說明測量的小球速度偏大，故D正確，ABC錯誤。故選D。12．BC空間站內的物體處于完全失重狀態，或萬有引力（重力）全部用來提供向心力①B實驗中的砝碼無法牽引小車做勻加速直線運動，或細繩對小車無作用力，或小車始終保持原來的運動狀態。②C實驗中，錘子敲擊彈簧片后，左端小球仍然靜止，右端小球將做勻速運動【詳解】（1）[1][2]在空間站內處于完全失重狀態，與重力有關的現象會消失，但仍可以用彈簧測力計進行探究力的合成的實驗；驗證動量守恒的實驗也可以進行。但是探究加速度與力的關系實驗由于完全失重，砝碼對繩拉力為零，無法進行，平拋運動實驗也無法進行。不能順利完成的是B和C。（2）[3][4]根據以上分析可知，不能完成的原因是空間站內的物體處于完全失重狀態，或萬有引力（重力）全部用來提供向心力；結果是B實驗中的砝碼無法牽引小車做勻加速直線運動，或細繩對小車無作用力，或小車始終保持原來的運動狀態。C實驗中，錘子敲擊彈簧片后，左端小球仍然靜止，右端小球將做勻速運動13．（1）7600N；（2）；（3）8400N【詳解