精品解析：陕西省西安市周至县第四中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题

周至四中2023-2024学年度下学期高一 物理期中考试试题 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。） 1. 小木块放在水平圆盘上随盘一起转动，小木块所受向心力来源于（　　） A. 静摩擦力 B. 重力 C. 支持力 D. 弹力 2. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B. 所有水平抛出的物体都做平抛运动 C. 初速度水平且只受重力的运动叫平抛运动 D. 所有只受重力作用的物体都做平抛运动 3. 2021年12月29日，海军航空大学某基地舰载机飞行教官群体被授予“时代楷模”称号。某次训练中，他们驾驶质量为m的飞机以速度v从航母上起飞，此时飞机的动能为（　　） A B. C. D. 4. “神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 5. 做平抛运动的物体，在水平方向上通过的距离取决于抛出时物体的（　　） A. 高度 B. 高度和初速度 C. 高度和质量 D. 质量和初速度 6. 起重机沿竖直方向匀速吊起重物，在时间内做的功为，则该起重机的功率为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球在圆周最高点时所受向心力可能等于重力 B. 小球在圆周的最高点时绳子的拉力可能为零 C. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率0 D. 若小球运动到圆周最低点的速率是，则细绳的拉力为 二、多选题（每小题6分，共18分。每小题均有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F＝G，下列说法正确的是（　　） A. 公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的 B. 当两物体间的距离r趋于零时，两物体不能看成质点，故不能直接应用公式进行计算 C. m1和m2所受引力大小总是相等的，而与m1、m2是否相等无关 D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 9. 两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，轨道半径分别为rA和rB．如果rA＜rB，则（　　） A. 卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大 B. 卫星A线速度比卫星B的线速度大 C. 卫星A的角速度比卫星B的角速度小 D. 卫星A的加速度比卫星B的加速度大 10. 如图所示，某次跳台滑雪比赛中，运动员在赛道顶端A处以一定速度水平飞出，落在斜面某位置。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 运动员做变加速曲线运动 B. 运动员初速度越大落到斜面上所需时间越长 C. 若初速度和斜面倾角已知，可求出飞行时间 D. 若初速度和斜面高度已知，可求出飞行时间 三、实验题（每空3分，共18分。） 11. 利用铁架台、打点计时器、电源、纸带、重物、导线等器材，组成如图所示的装置，完成“验证机械能守恒定律”实验。 （1）完成本实验___________（选填“A”或“B”）用到秒表； A． 需要 B． 不需要 （2）实验中，打点计时器必须接___________（选填“A”或“B”）电源； A． 交流 B． 直流 （3）为了减小实验误差，重物应选择___________（选填“A”或“B”）。 A． 橡皮锤 B． 金属锤 12. 如图所示为进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验装置。转动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右半径比分别是1：1、2：1和3：1。左、右塔轮通过皮带连接，皮带不打滑，可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是（ ） A理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.隔离法 （2）探究向心力F与角速度的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板______处（选填“A”或“B”），将传动皮带套在两塔轮半径______（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 四、解答题（本题共3小题，共36分。） 13. 当力的方向与位移方向成某一角度时：当力F的方向与位移方向成一角度α时，请你推导出力F所做功的表达式。   ‍ 14. 如图所示，一绳系一质量为2kg的球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳l＝0.1m，当角速度增大到为ω＝20 rad/s时：（忽略空气阻力，g取9.8m/s2 ） (1)小球在桌面上运动速度v； (2)绳承受的拉力T是多大？ 15. 2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，冰壶（可视为质点）静止于O点，运动员将冰壶从O点沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA = L1，AC = L2，重力加速度为g。设从O到C冰壶所受的摩擦力大小不变。 （1）求冰壶在A点的速率vA； （2）求人对冰壶所做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 周至四中2023-2024学年度下学期高一 物理期中考试试题 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。） 1. 小木块放在水平圆盘上随盘一起转动，小木块所受向心力来源于（　　） A. 静摩擦力 B. 重力 C. 支持力 D. 弹力 【答案】A 【解析】 【详解】小木块在水平圆盘上，受竖直向下的重力、垂直水平圆盘向上的支持力和平行于圆盘的静摩擦力，能提供向心力的只有静摩擦力，故A正确，BCD错误。 故选A 2. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B. 所有水平抛出的物体都做平抛运动 C. 初速度水平且只受重力的运动叫平抛运动 D. 所有只受重力作用的物体都做平抛运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】物体做平抛运动的条件为初速度水平且只受重力作用。 故选C。 3. 2021年12月29日，海军航空大学某基地舰载机飞行教官群体被授予“时代楷模”称号。某次训练中，他们驾驶质量为m的飞机以速度v从航母上起飞，此时飞机的动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能的表达式得 故B正确，ACD错误。 故选B 4. “神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】飞船质量为m，在距地面高度为h的地方，由地球的引力等于重力可得 解得飞船所在处的重力加速度大小为 ACD错误，B正确。 故选B。 5. 做平抛运动的物体，在水平方向上通过的距离取决于抛出时物体的（　　） A. 高度 B. 高度和初速度 C 高度和质量 D. 质量和初速度 【答案】B 【解析】 【详解】做平抛运动的物体竖直方向做自由落体运动，则有 水平方向做匀速直线运动，则有 由此可知，做平抛运动的物体，在水平方向上通过的距离取决于抛出时物体的高度和初速度。 故选B。 6. 起重机沿竖直方向匀速吊起重物，在时间内做的功为，则该起重机的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据功率的定义得 故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球在圆周最高点时所受向心力可能等于重力 B. 小球在圆周的最高点时绳子的拉力可能为零 C. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率是0 D. 若小球运动到圆周最低点的速率是，则细绳的拉力为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球在圆周最高点时可能恰好由重力提供向心力，此时绳子的拉力为零，A项和B项正确，不符合题意； C．若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，恰好由重力提供向心力，由牛顿第二定律得 得 故C项错误，符合题意； D．小球运动到圆周最低点有 当速率为，解得 故D项正确，不符合题意。 故选C。 二、多选题（每小题6分，共18分。每小题均有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F＝G，下列说法正确的是（　　） A. 公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的 B. 当两物体间的距离r趋于零时，两物体不能看成质点，故不能直接应用公式进行计算 C. m1和m2所受引力大小总是相等，而与m1、m2是否相等无关 D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】A．引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用扭秤实验测出来的，而不是人为规定的，故A正确； B．当两物体间的距离r趋近于零时，物体就不能再视为质点，万有引力定律就不再适用，所以不能直接应用公式进行计算，故B正确； CD．两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，故C正确；D错误。 故选ABC。 9. 两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，轨道半径分别为rA和rB．如果rA＜rB，则（　　） A. 卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大 B. 卫星A的线速度比卫星B的线速度大 C. 卫星A的角速度比卫星B的角速度小 D. 卫星A的加速度比卫星B的加速度大 【答案】BD 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有，则得T=2πr，，，，式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见，轨道半径越大，卫星的周期越大，而线速度、角速度和向心加速度都越小，则知BD正确，AC错误． 10. 如图所示，某次跳台滑雪比赛中，运动员在赛道顶端A处以一定速度水平飞出，落在斜面某位置。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 运动员做变加速曲线运动 B 运动员初速度越大落到斜面上所需时间越长 C. 若初速度和斜面倾角已知，可求出飞行时间 D. 若初速度和斜面高度已知，可求出飞行时间 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动员做平抛运动，为匀加速曲线运动，选项A错误； BCD．根据 可得 可知运动员初速度越大落到斜面上所需时间越长，若初速度和斜面倾角已知，可求出飞行时间，若初速度和斜面高度已知，不能求出飞行时间，选项BC正确，D错误。 故选BC。 三、实验题（每空3分，共18分。） 11. 利用铁架台、打点计时器、电源、纸带、重物、导线等器材，组成如图所示的装置，完成“验证机械能守恒定律”实验。 （1）完成本实验___________（选填“A”或“B”）用到秒表； A． 需要 B． 不需要 （2）实验中，打点计时器必须接___________（选填“A”或“B”）电源； A． 交流 B． 直流 （3）为了减小实验误差，重物应选择___________（选填“A”或“B”）。 A． 橡皮锤 B． 金属锤 【答案】 ①. B ②. A ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器本身就是计时仪器，故不用秒表。 故选B。 （2）[2]打点计时器的工作时必须接交流电源。 故选A。 （3）[3] 为了减小实验误差，重物应选择体积小密度大的物体。 故选B。 12. 如图所示为进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验装置。转动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右半径比分别是1：1、2：1和3：1。左、右塔轮通过皮带连接，皮带不打滑，可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是（ ） A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.隔离法 （2）探究向心力F与角速度的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板______处（选填“A”或“B”），将传动皮带套在两塔轮半径______（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 【答案】 ①. C ②. A ③. 不同 【解析】 【详解】（1）[1]探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验，每次只改变一个变量，控制其他变量不变，运用的是控制变量法。 故选C； （2）[2][3]探究向心力F与角速度的关系时，应保证小球质量相等、圆周运动半径相等、角速度不相等，因此质量相同的小球分别放在挡板C和挡板A处，确保半径相同，将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上确保角速度不相同。 四、解答题（本题共3小题，共36分。） 13. 当力的方向与位移方向成某一角度时：当力F的方向与位移方向成一角度α时，请你推导出力F所做功的表达式。   ‍ 【答案】W=Flcosα 【解析】 【详解】当力F的方向与位移方向成一角度α时，将力F分解为沿位移方向的分量 F1=Fcosα 该力对物体做功为 W1=F1l=Flcosα 另一个分量 F2=Fsinα 对物体不做功，则 W2=0 则力F对物体做功为 W=W1+W2=Flcosα 14. 如图所示，一绳系一质量为2kg的球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳l＝0.1m，当角速度增大到为ω＝20 rad/s时：（忽略空气阻力，g取9.8m/s2 ） (1)小球在桌面上运动的速度v； (2)绳承受的拉力T是多大？ 【答案】(1) 2m/s (2) 80N 【解析】 【详解】球在桌面上做匀速圆周运动的半径r=l=0.1m，角速度ω=20rad/s，依题意： （1）小球的运动速度：v=rω， 代入得：v=0.1×20=2m/s； （2）绳子提供的拉力充当向心力，故：T=Fn=mrω2， 代入数据求得：T=80N 点睛：本题是圆周运动规律的应用，情景比较简单，关键掌握圆周运动的线速度与角速度关系公式和向心力的求解公式即可. 15. 2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，冰壶（可视为质点）静止于O点，运动员将冰壶从O点沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA = L1，AC = L2，重力加速度为g。设从O到C冰壶所受的摩擦力大小不变。 （1）求冰壶在A点的速率vA； （2）求人对冰壶所做的功W。 【答案】（1）；（2）μmg(L1 + L2) 【解析】 【详解】（1）沿AO′滑行，最后停于C点过程，根据动能定理 解得 （2）对从O点沿直线OO′推到A点过程，由动能定理得 解得 W = μmg(L1 + L2) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$