精品解析：四川省南充市西充中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

四川省西充中学 2023—2024 学年度下学期期中考试 高2023 级物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 下列说法正确的是（ ） A. 行驶的汽车过凹形路面时，汽车对路面的压力小于汽车的重力 B. 在铁路的转弯处，通常要求内轨高于外轨，目的是减轻轮缘对轨道的挤压 C. 天文学家开普勒通过对大量行星观测记录的研究，发表了开普勒行星运动定律 D. 所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 【答案】C 【解析】 【详解】A．行驶的汽车过凹形路面时，汽车的加速度向上，处于超重状态，汽车对路面的压力大于汽车的重力，故A错误； B．在铁路的转弯处，通常要求外轨高于内轨，目的是减轻轮缘对轨道的挤压，故B错误； C．天文学家开普勒通过对大量行星观测记录的研究，发表了开普勒行星运动定律，故C正确； D．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，AB 两点连线垂直于河岸，小南同学由 A 点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，河宽为 120m，水流速度为4m /s，船在静水中的速度为3m /s，则小船到达对岸的位置距B点（　　） A. 180 m B. 160 m C. 120m D. 100m 【答案】B 【解析】 【详解】当船头与河岸垂直时，渡河时间为 沿河流方向小河随水向下运动的距离为 s=v水t=4×40m=160m 故选B。 3. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达16m，转速为5r/min，下列说法正确的是（　　） A. 刀盘工作时的角速度为10πrad/s B. 刀盘边缘的线速度大小为πm/s C. 刀盘旋转的周期为12s D. 刀盘工作时各刀片的线速度均相同 【答案】C 【解析】 【详解】AC．盾构机的转速为 n=5r/min=r/s 根据角速度与转速的关系有 周期为 故A错误，C正确； B．盾构机的半径为8m，可知刀盘边缘的线速度大小约为 故B错误； D．因为各刀片转动是同轴转动，所以各刀片的角速度相等，而半径不同，根据可知刀盘工作时各刀片的线速度不相同，故D错误； 故选C。 4. 如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，不计空气阻力，下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】将运动过程逆向思考，篮球做平抛运动。曲线1、2对应的水平位移相等，竖直位移1大于2，由竖直位移关系 知 根据 可得 再由水平位移 得 故选A。 5. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用 B. 小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上 C. 小球A受到的合力大小为 D. 小球A做匀速圆周运动的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图所示，小球只受重力和支持力，重力和支持力的合力提供向心力，小球做匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心，故AB错误； CD．设图示中与水平方向夹角为，由牛顿第二定律可得 由几何关系可知 联立解得 故C错误，D正确。 故选D。 6. 拱宸桥东西横跨大运河，是京杭大运河到杭州的终点标志。始建于明崇祯四年（1631年），清光绪十一年（1888年）重建，中间几经兴废。该桥长98米，高16米。假设某人骑一电动车，人车总质量100kg，以4m/s的速度过拱宸桥的最高点，最高点可看作半径为16m的圆形，，则在最高点车对桥的压力大小为（ ） A. 1100N B. 0N C. 900N D. 975N 【答案】C 【解析】 【详解】车在最高点时由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可知，最高点车对桥的压力大小为900N。 故选C。 7. 2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处如图所示的四个位置分别对应我国的四个节气，以下关于地球的运行正确的说法是（　　） A. 冬至时地球公转速度最小 B. 从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 C. 地球做匀速率椭圆轨道运动 D. 地球绕太阳运行方向是顺时针方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为地球在近日点最快，远日点最慢，冬至时地球在近日点，所以冬至时地球公转速度最大，故A错误。 B．因为地球在近日点最快，远日点最慢，地球从夏至到秋分的时间大于地球公转的周期的四分之一，故B正确； C．地球绕太阳做椭圆轨道运动，不是匀速率，地球在近日点最快，远日点最慢，故C错误； D．一年四季的顺序是春夏秋冬，所以地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向，故D错误。 故选B。 8. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可得地球质量 地球密度 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，在同一平面内的三颗不同人造地球卫星A、B、C，都环绕地球做匀速圆周运动，关于各物理量的关系，下列说法中正确的是（ ） A. 三颗卫星的线速度 B. 根据万有引力定律，可知卫星所受地球引力 C. 三颗卫星的角速度 D. 三颗卫星的向心加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．由万有引力提供向心力可得 可得 ，， 由于 则有 ，， 故AC正确，D错误； B．根据 由于不知道三颗卫星的质量关系，所以无法比较三颗卫星所受地球引力大小关系，故B错误。 故选AC。 10. 发射地球静止卫星时不是一次性地把卫星送到最终的轨道上，发射时，先将卫星发射至近地圆周轨道1，然后使其在轨道2上沿椭圆轨道运行，最后将卫星送入同步圆周轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在三个轨道上正常运行时，下列物理量的比较关系中正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道2上运行到P点时与它在轨道3上运行到P点时加速度是相等的 D. 卫星在轨道1上运行时的速度，与它在轨道2上经过Q点时的速度大小相等 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．由万有引力提供向心力可得 解得 ， 可知，r大的，线速度和角速度小，故A错误，B正确； C．利用牛顿第二定律可知 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大小等于它在轨道3上经过P点时的加速度大小，故C正确； D．卫星在轨道1上经过Q点时需要点火加速做离心运动才能变轨到轨道2，故卫星在轨道1上运行时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度大小，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为5kg的A、B两个小物块，A离轴心，B离轴心，A、B与盘面间的动摩擦因数都为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，则下列说法正确的是（　　） A. 若细线上没有张力，圆盘转动的最大角速度为 B. 欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度为 C. 随着角速度的增大，A、B与盘面间发生相对滑动前，细线的最大拉力为5N D. 当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细线，则A做向心运动、B做离心运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当物块B所需的向心力小于等于所受摩擦力时，细线上张力为零。设B的向心力等于摩擦力时圆盘转速为 ，则有 代入数据解得 故A正确； BC．当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时刚好与盘面间不发生相对滑动，设此时圆盘得角速度为 ，细线的张力为T，则分别对A和B有 ， 代入数据解得 故B正确，C错误； D．烧断细线时，A、B做圆周运动所需向心力分别为 物块A、B的最大静摩擦力为 由于 可知物块A随盘一起转动，由可知物块B将做离心运动，故D错误。 故选AB。 三、实验题：本题共2小题，每空3分，共18分。 12. 用如图甲所示的向心力演示仪来探究小球做匀速圆周运动所需向心力的大小与质量m、角速度、和半径之间的关系。 （1）在研究向心力的大小和轨道半径r的关系时，要保持____________相同。 A．m和r B．和r C．和m D．m和 （2）某同学借助传感器测出小球做圆周运动的向心力和周期T，获得了多组数据，画出了如图乙所示关系图像，则该操作过程中要保持哪些物理量不变_____________。 A．m和 B．m和r C．和r D．和T 【答案】 ①. D ②. B 【解析】 【详解】（1）[1] 由牛顿第二定律有 即在研究向心力的大小和轨道半径r的关系时，要保持m和相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 （2）[2] 由于图像是线性关系的图像，由牛顿第二定律有 可知该操作过程中要保持m和r不变，故B正确，ACD错误。 故选B。 13. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 ③. 0.05 ④. 1 【解析】 【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动； （2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 得 [4]由公式，可得小球初速度为 四、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 火星成为中国深空探测的第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”。若探测器在某高度处绕火星做匀速圆周运动的周期为T，忽略火星的自转，火星表面的重力加速度为g，已知火星的半径为R，引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）求探测器距火星表面的高度h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据万有引力定律 得 (2)对探测器 得 15. 如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。求： （1）A点与O点的距离L； （2）运动员离开O点时的速度大小。 【答案】（1）75m；（2）20m/s 【解析】 【分析】 【详解】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有 解得：L=75m （2）设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有 Lcos37°=v0t 解得 v0=20m/s 16. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.9m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=0.9kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块到达C点时的速度大小； （2）在A点受到的弹力大小FA； （3）物体对C点的压力大小FC； 【答案】（1）10m/s，；（2）55N；（3）107.2N 【解析】 【详解】（1）经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，对于A到C的平抛运动过程 根据 解得 （2）根据 在A点 解得 （3）在C点 解得 根据牛顿第三定律可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省西充中学 2023—2024 学年度下学期期中考试 高2023 级物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 下列说法正确的是（ ） A. 行驶的汽车过凹形路面时，汽车对路面的压力小于汽车的重力 B. 在铁路的转弯处，通常要求内轨高于外轨，目的是减轻轮缘对轨道的挤压 C. 天文学家开普勒通过对大量行星观测记录的研究，发表了开普勒行星运动定律 D. 所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 2. 如图所示，AB 两点连线垂直于河岸，小南同学由 A 点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，河宽为 120m，水流速度为4m /s，船在静水中的速度为3m /s，则小船到达对岸的位置距B点（　　） A. 180 m B. 160 m C. 120m D. 100m 3. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达16m，转速为5r/min，下列说法正确的是（　　） A. 刀盘工作时的角速度为10πrad/s B. 刀盘边缘的线速度大小为πm/s C. 刀盘旋转的周期为12s D. 刀盘工作时各刀片的线速度均相同 4. 如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，不计空气阻力，下列关系正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用 B. 小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上 C. 小球A受到的合力大小为 D. 小球A做匀速圆周运动的角速度 6. 拱宸桥东西横跨大运河，是京杭大运河到杭州的终点标志。始建于明崇祯四年（1631年），清光绪十一年（1888年）重建，中间几经兴废。该桥长98米，高16米。假设某人骑一电动车，人车总质量100kg，以4m/s的速度过拱宸桥的最高点，最高点可看作半径为16m的圆形，，则在最高点车对桥的压力大小为（ ） A. 1100N B. 0N C. 900N D. 975N 7. 2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处如图所示的四个位置分别对应我国的四个节气，以下关于地球的运行正确的说法是（　　） A. 冬至时地球公转速度最小 B. 从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 C. 地球做匀速率椭圆轨道运动 D. 地球绕太阳运行方向是顺时针方向 8. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球的密度为 D. 地球的密度为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，在同一平面内的三颗不同人造地球卫星A、B、C，都环绕地球做匀速圆周运动，关于各物理量的关系，下列说法中正确的是（ ） A. 三颗卫星的线速度 B. 根据万有引力定律，可知卫星所受地球引力 C. 三颗卫星的角速度 D. 三颗卫星的向心加速度 10. 发射地球静止卫星时不是一次性地把卫星送到最终的轨道上，发射时，先将卫星发射至近地圆周轨道1，然后使其在轨道2上沿椭圆轨道运行，最后将卫星送入同步圆周轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在三个轨道上正常运行时，下列物理量的比较关系中正确的是（　　） A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道2上运行到P点时与它在轨道3上运行到P点时加速度是相等的 D. 卫星在轨道1上运行时的速度，与它在轨道2上经过Q点时的速度大小相等 11. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为5kg的A、B两个小物块，A离轴心，B离轴心，A、B与盘面间的动摩擦因数都为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，则下列说法正确的是（　　） A. 若细线上没有张力，圆盘转动的最大角速度为 B. 欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度为 C. 随着角速度的增大，A、B与盘面间发生相对滑动前，细线的最大拉力为5N D. 当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细线，则A做向心运动、B做离心运动 三、实验题：本题共2小题，每空3分，共18分。 12. 用如图甲所示的向心力演示仪来探究小球做匀速圆周运动所需向心力的大小与质量m、角速度、和半径之间的关系。 （1）在研究向心力的大小和轨道半径r的关系时，要保持____________相同。 A．m和r B．和r C．和m D．m和 （2）某同学借助传感器测出小球做圆周运动的向心力和周期T，获得了多组数据，画出了如图乙所示关系图像，则该操作过程中要保持哪些物理量不变_____________。 A．m和 B．m和r C．和r D．和T 13. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 四、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 火星成为中国深空探测的第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”。若探测器在某高度处绕火星做匀速圆周运动的周期为T，忽略火星的自转，火星表面的重力加速度为g，已知火星的半径为R，引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）求探测器距火星表面的高度h。 15. 如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。求： （1）A点与O点的距离L； （2）运动员离开O点时的速度大小。 16. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.9m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=0.9kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块到达C点时的速度大小； （2）在A点受到的弹力大小FA； （3）物体对C点的压力大小FC； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $