山东省青岛第十五中学（青岛市实验高级中学）2023-2024学年高一下学期期中物理试卷

青岛实验高中2023--2024学年度第二学期 第三学段质量检测 高一物理试卷 命题人:李长城 审核人:董萍萍 2024年5月 第I卷(共 40 分) 一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的. 1 如图所示,质量为n的金属小球,从离水面H高处自由下落后 _tT7 进入水中,已知水深为h,若以水面为参考平面,小球运动至水底 时的重力势能为( ) A. mgH B. -mgh C. mg(H-h) D. -mg (H+h) 2. 如图是测风速装置的工作原理示意图。假设光滑的水平面上 一 一小球以速度w向东运动,运动过程中要穿过一段水平向北的风 { 带ab,其余区域无风,假设风力可以看成小球受到水平向北的恒 2 力F的作用,则小球过风带及过后的轨迹正确的图是( 测风 3.如图所示,质量相同的可视为质点的甲、乙两小球,甲从 {行### 竖直固定的光滑圆孤轨道顶端由静止滑下,轨道半径为 R,圆孤底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面项端由静 止滑下。下列判断正确的是( ___ A. 两小球到达底端时速度相同 高一物理试卷第1页共8页 B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同 C. 两小球到达底端时动能相回 D. 两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率 4.2023年09月21日在距离地球400公里的中国空间站,3位 “太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课。投课期间,航天 员与地面课堂的师生进行了实时互动,则( A.在天宫中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态 B. 即使在“天宫”中处于完全失重状态,宇航员仍可用弹赘拉力器锻炼身体 C.天宫的运行速度介于第一字宙速度与第二字宙速度之间 D. 天宫能和地面课堂实时交流,是因其绕地球运行角速度和地球自转角速度相同 5. 刀削面,别称“翳马面”,是山西省特色传统面食,为“中国十大 面条”之一.如图是师傅削面时的场景,若面团到锅边缘的竖直距 离为0.45m,面团离锅边缘最近的水平距离为0:70m,锅的直径为 0.40m.为使削出的面片能落入锅中,不计空气阻力,重力加速度 大小取10m/s2,则面片的水平初速度可能是( A. 1.0m/s B. 2.0m/s C. 3.0m/s D. 4.0m/s 6. 如图所示,半径为R的光滑细圆环固定在竖直平面内,一质量为m、中心有小孔的小球 (可视为质点)穿在圆环上,并在竖直平面内做圆周运动,以大小为 kgR(g为重力加速度)的速度经过圆环最高点A,则下列说法正确 的是( ) A. 要保证小球可以到达最高点A,k不可能等于0 B. 若0<k<1,则小球在4点对圆环的压力大小为0 C. 若k三1,则小球在4点对圆环产生方向坚直向下、大小为kmg的医力 D. 若k>1,则小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为(k一1)mg的拉力 7.如图所示,某一斜面的项端到正下方水平面O点的高度为h,斜面与水平面平滑连接 一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下,滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为 小木块质量为m,小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为u,A、O两点的距离为x 高一物理试卷第2页共8页 在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中,下列说法正确的是 _ A.如果h和一定,。越大,x越大 B.如果h和j一定;0越大,x越小 C.摩擦力对未块砥功为一umgxcb6 D.重力对木块做功为mgx 8. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图甲 所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力T随变化的图像如图 乙所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( T C. 细线的长度为 I 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中 有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分. 9. 关于如图所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( 图a 圈 图。 图d A. 图a中,圆形桥半径为R,若最高点车速为、gR时,车对桥面的压力为零 B. 图b中,在固定圆锥简(内壁光滑)内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力 C. 图c中,轻杆一端固定小球,绕轻杆另一固定端O在竖直面内做圆周运动,小球通过 最高点的最小速度为0 D. 图d中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力 高一物理试卷第3页共8页 10. 假设“天宫二号”与“神舟士一号”都围绕地球做匀速圆周运动,用:A代表“神舟士一 号”,B代表“天宫二号”,它们对接前做圆周运动的情形如图所示,则下列说法中正确的是 ( B A. A的运行速度大于B的运行速度 B. A的向心加速度小于B的向心加速序 C. B的运行速度一定大于7.9km/s且小于11:2km/s D B运行时,其处于失重状 。 11 随科技的日新月异,许多快递公司推出了“无人机配送”.某次配送的快递无人机在飞 行过程中,水平方向速度 V.及竖直方向y,与飞行时 间!的关系图象如图甲、乙 所示.关于无人机的运动 乙 说法正确的是( ) A. 么时刻,无人机运动到最减点 B. 0~j时间内,无人机做直线运动 C.时刻,无人机的速度大小为、+} D.~么时问内,无人机做匀变速曲线运动 12. 中国为实现“碳达峰、碳中和”目 标,大力发展新能源汽车,图甲为国产 某品牌电动汽车,该款汽车在测试场进 行加速测试的v一:图像近似如图乙所 示,AC为图像上A点的切线。该车加速 乙 至4.时刻功率达到最大值在31。时刻速度达到最大。若该款汽车的空车质量约为驾驶员 质量的30倍,汽车运动过程中受到的阻力大小恒定,则汽车( A. 加速过程中牵引力的最大值为2 P B. 从0到3.过程中运动位移为3 高一物理试卷第4页共8页 C. 从.到3。.过程中克服阻力做的功为2P。 第II卷(共60分) 三、非选择题:本题共6小题,共60分. 13.(6分)用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物 体需要的向心力的大小与哪些因素有关 (1)本实验采用的科学方法是 A. 控制变量法 B. 累积法 C. 微元法 D.放大法 (2)图示情景正在探究的是 A. 向心力的大小与半径的关系 B. 向心力的大小与线速度大小的关系 C. 向心力的大小与角速度大小的关系 D. 向心力的大小与物体质量的关系 (3)通过本实验可以得到的结果是___ A. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比 B. 在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比 C. 在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比 14.(8分)在“探究平抛运动的特点”的实验中。 (1)在图甲中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球同时落地,则说明平抛运动在竖直 方向上做运动. & 由纸 (2)该组同学继续用如图乙所示装置继 续探究平抛运动的规律,在该实验中 下列说法正确的是 A. 斜轨道末端切线必须水平. 甲 B. 斜轨道必须光滑 m乙 C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D. 小球每次都从斜相上同一高度由静止释放 (3)如图丙所示,根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取C、D两点,OC与CD的 高一物理试卷第5页共8页 水平间距相等且均为x测得OC与CD的竖直间距分别是y和y:重复上述步骤;测得多 是匀速直线运动. (4)如图丁所示,若实验过程中 {行进行 遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可 按下述方法处理数据:在轨迹上取 A、B、C三点,4B和BC的水平 间距相等且均为x,浏得4B和BC 因 图T 的竖直间距分别是和,可求得 B点距离抛出点的高度差为.(用已知量和测量量的字母符号表示) 15.(10分)青岛实验高中阳光体育时间有的同学进行排球训练,如图所示,某次活动中 甲同学在距离地面高h=2.6m处将排球水 平击出,排球的初速度大小为%=8m/s 甲 乙同学在离地=0.8m处将排球垫起,垫 起前后瞬间排球的速度大小不变,垫起后 排球速度的方向与水平方向夹角为θ-53*。已知排球的质量为275g,sin53*-0.8, cos53o-0.6,重力加速度g=10m/s?,不计空气阻力.求: (1)排球被水平击出过程中甲同学对其做的功 (2)排球被垫起前运动的水平位移x: (3)排球被垫起前瞬间速度的大小 (4)垫起后排球上升的离地最大高度h. / 高一物理试卷第6页共8页 16.(10分)中国北斗卫星导航系统是中国 :以 自行研制的全球卫星导航系统,图甲是北斗 也现 导航系统卫星分布示意图,乙所示为其中一 颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地 球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径头 甲 R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G (1)求地球的质量M (2)求该卫星的轨道距离地面的高度h (3)请推导第一字宙速度v的表达式,并分析比较该卫星的运行速度v与第一字宙速度 的大小关系. 17.(12分)太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征,是一项具有民族特色的 体育运动项目,某次训练时,运动员舞动球拍,球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运 动,小球始终与球拍保持相对静止,其运动过程如图乙所示,小球做圆周运动的半径头 0.8m,A点为圆周最高点,B点与圆心C 等高,C点为最低点。已知小球质量为 0.1kg,在C点时球与球拍间的弹力大小头 3.0N,重力加速度,取10ms,不计空气阻 球 力,求: ,() (1)小球在C点的速度大小 (2)小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率; (3)小球运动到B点时,球拍对小球的作用力大小 高一物理试卷第7页共8页 高,B端与水平地面高度差为R。水平地面放置一 个载面为半园形的柱状物体,半径也为R,其圆心 0与O、B两点在同一竖直线上。现有一视为质点 的小球;由A处静止释放,从B处水平飞出,已知 小球的质量为m,重力加速度为g。 2 (1)求小球运动至B处时受到轨道的支持力大小: (2)求小球在水平地面上的落点到O点的距离 (3)若小球由高度低于A处某点C处静止释放,从B处飞出后若不与半圆形的柱状物体 相碰,求C点离B点的最小高度。 (_: 。 _ #7777 高一物理试卷第8页共8页 高一物理期中考试答案 一、单项选择题 1.B 2.A 3.C 4.B 5.C 6.D 7.D 8.A 二、多项选择题 9.ACD 10. AD 11. BD 12. BC 三. 非选择题 13.(1)A (2)D (3)C (3) 14. (1)自由落体运动(2)AD (4)+h)} 80h2-h) 15.(1)8.8J(2)4.8m(3)10m/s(4) 4m 【详解】(1) 水平方向满足x=V联立解得x-4.8m (3)排球被垫起前瞬间竖直方向的分速度大小头 "gr 合速度大小为 ##=、#+}10m/s # (4)排球被垫起后瞬间;竖直方向的分速度大小为V2=vsinθ # 竖直方向上升的最大高度为 垫起后排球上升的离地最大高度为 ##=#+# 联立解得 h-4m 【详解】(1)设一物体的质量为m1,在地球表面附近万有引定律等于重力 GM # 472 (2)设卫星质量为m2,根据牛顿第二定律 C #(R#+){2}=# -0 GM , -GMgR# 第一字宙速度为近地卫星的运行速度,即1-R时,v-CR 该卫星的轨道半径,=R+万>R.因此其速度v<。 17.(1) 4m/s;(2) 2.55W;(3) 5N (2)小球从C运动到A的过程中,所用时间为t,则t-", 由动能定理 W-mg:2r-0 小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率P-※解得P-8W~2.55w (3)小球运动到B点时,设球拍对球的作用力为F,合力提供向心力,由力的合成规则 Fr2-P^2+(mg) 18.(1)R=3mg;(2)x=5R;(3)R ng ##n# 【详解】(1)设小球在B处的速度为v,由A处运动到B处有 #__ R 联立解得 H-3mg (2)依题意可知,小球从B点飞出后做平抛运动,从抛出到落到水平地面上所用时间为t 有 x-: (3)设小球从C处静止译放到B处的速度为V,从B处飞出到落在柱状物体上所用时间 为t2,落点与O连线与水平夹角为,有Rcos=V. 24_ 小球在从C处到B处的过程中mgh-m2,联立解得h-R