精品解析：黑龙江省绥化市青冈县哈尔滨师范大学青冈实验中学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

哈师大青冈实验中学2023—2024学年度高一下学期期中考试 物理试题 一、单选题（1-8每小题4分，共28分，多选题9-11每小题6分，共18分） 1. 陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一，在我国最少有四、五千年的历史，现在也是青少年们十分熟悉的玩具。如图所示的陀螺，从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水径迹可能是下列四幅图中哪幅（　　） A. B. C. D. 2. 两个质量相等的均匀球形物体，两球心相距r，他们之间的万有引力为F，若它们的质量都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的万有引力为（ ） A. B. F C. 2F D. 4F 3. 根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律，下列说法正确的是（ ） A. 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 B. 行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内走过的弧长都相等 C. 由开普勒第二定律可知，行星离太阳越近，速度越小 D. 开普勒第三定律公式中的k值，只与中心天体有关 4. 下列说法正确的是（　　） A. 滑动摩擦力一定做负功 B. 静摩擦力一定不做功 C. 一对静摩擦力所做的功的代数和总为零 D. 作用力做正功，反作用力也一定做正功 5. 景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使用，制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中A、B、C三点到转轴的距离分别为。已知陶车转过90圈，则下列说法正确的是（　　） 　　 A. 陶车每秒转过的角度为 B. A、B、C三点的线速度之比为 C. A、B、C三点角速度之比为 D. 陶车的转速加快时，A、B两点线速度的比值变大 6. 如图所示，t时刻神舟十六号载人飞船从A点开始沿顺时针方向运动，运动半个椭圆到B点变轨，恰好与天和核心舱成功对接，则t时刻，天和核心舱可能在轨道II上的（ ） A. B点 B. C点 C. D点 D. E点 7. 如图所示，长为的轻杆中点与一端点各固定小球A和B．杆的另一端点与转轴O相连，两小球与杆绕O点做匀速圆周运动。若小球B的角速度为，下列选项正确的是（　　） A. 小球A的角速度为 B. 小球B的线速度为 C. 小球A的向心加速度为 D. 小球B的向心加速度为 8. 如图所示，洗衣机内的漏斗状容器可以绕竖直对称轴匀速转动，质量为的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为，质量也为的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为，A、B两物块到转轴的距离分别为，，不计物块的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使两物块均相对于容器静止，容器转动的角速度大小范围为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 10. 有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（　　） A. 小球接触弹簧后即做减速运动 B. 小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大 C. 当小球的速度最大时，它所受的合力为零 D. 小球所受的合力一直对小球做负功 11. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品返回地球，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。返回器从月球返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关嫦娥五号返回器的变轨运动下列说法正确的是（　　） A. 返回器在轨道II上经过P点时的速度大于返回器在轨道I上经过P点时的速度 B. 返回器在轨道II上运动经过P时点火向前喷气减速才能进入轨道III C. 返回器在轨道III上运动到P点时的加速度大于返回器在轨道I上运动到P点时的加速度 D. 返回器在轨道III上运行的周期大于返回器在轨道II上运行的周期 二、实验题（本题12分） 12. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是______； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是______。 A. F与r成正比 B. F与r成反比 C. F与成正比 D. F与成反比 （4）在另一次实验中，把两个质量相等钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。 A. B. C. D. 三、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图所示，质量kg的物体，在斜向下与水平方向的夹角、大小为10N的力的作用下，从静止开始运动，通过的路程m，已知物体与水平面间的动摩擦因数。问： （1）力F对物体做多少功？ （2）摩擦力对物体做多少功？ 14. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲所示，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量m=0.4kg，绳长l=0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角θ=37°，运动过程中腰带可看成不动。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）配重在做匀速圆周运动时半径r以及所受到的合外力F的大小； （2）配重的角速度ω的大小。（结果可用根号表示） 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量，在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）内该车所受牵引力所做的功； （3）从静止开始到末该车前进的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈师大青冈实验中学2023—2024学年度高一下学期期中考试 物理试题 一、单选题（1-8每小题4分，共28分，多选题9-11每小题6分，共18分） 1. 陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一，在我国最少有四、五千年的历史，现在也是青少年们十分熟悉的玩具。如图所示的陀螺，从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水径迹可能是下列四幅图中哪幅（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．陀螺匀速转动时，做匀速圆周运动，所以边缘上的墨水应沿切线方向飞出，故AB错误； CD．陀螺立在某一点逆时针匀速转动，所以墨水滴的方向要与逆时针方向的前方一致，故C正确，D错误； 故选C。 2. 两个质量相等的均匀球形物体，两球心相距r，他们之间的万有引力为F，若它们的质量都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的万有引力为（ ） A. B. F C. 2F D. 4F 【答案】B 【解析】 【详解】两个质量相等的均匀球形物体，两球心相距r，则它们之间的万有引力为 若它们的质量都加倍，两球心的距离也加倍，则它们之间的万有引力为 故选B。 3. 根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律，下列说法正确的是（ ） A. 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 B. 行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内走过的弧长都相等 C. 由开普勒第二定律可知，行星离太阳越近，速度越小 D. 开普勒第三定律公式中的k值，只与中心天体有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的焦点位置，选项A错误； B．根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内行星与太阳的连线到过的面积都相等，但是行星走过的弧长不一定相等，选项B错误； C．由开普勒第二定律可知，行星离太阳越近，速度越大，选项C错误； D．开普勒第三定律公式 中的k值，只与中心天体有关，选项D正确。 故选D。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 滑动摩擦力一定做负功 B. 静摩擦力一定不做功 C. 一对静摩擦力所做的功的代数和总为零 D. 作用力做正功，反作用力也一定做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，所以滑动摩擦力可以做正功，故A错误； B．运动的物体也可以受到静摩擦力作用，所以静摩擦力也可以做功，故B错误； C．一对静摩擦力总是大小相等，方向相反，而相互作用的相对静止的两个物体发生的位移相同，所以一对静摩擦力所做的功的代数和总为零，故C正确； D．作用力做正功，反作用力不一定做正功，也可以不做功，或做负功；比如在运行的水平传送带上轻放一物块，传送带对物块的摩擦力做正功，物块对传送带的摩擦力做负功，故D错误。 故选C。 5. 景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使用，制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中A、B、C三点到转轴的距离分别为。已知陶车转过90圈，则下列说法正确的是（　　） 　　 A. 陶车每秒转过的角度为 B. A、B、C三点的线速度之比为 C. A、B、C三点角速度之比为 D. 陶车的转速加快时，A、B两点线速度的比值变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由已知陶车转过90圈，陶车的转动周期为 陶车的角速度为 陶车单位时间转过的角度为 选项A正确； BC．由于坯体随陶车做匀速圆周运动，则A、B、C三点的角速度相同，由公式 可知线速度与圆周运动的半径成正比，则A、B、C三点的线速度之比 选项BC错误； D．陶车的转速加快时，A、B两点的角速度仍相同，则A、B两点的线速度之比仍为 选项D错误。 故选A。 6. 如图所示，t时刻神舟十六号载人飞船从A点开始沿顺时针方向运动，运动半个椭圆到B点变轨，恰好与天和核心舱成功对接，则t时刻，天和核心舱可能在轨道II上的（ ） A. B点 B. C点 C. D点 D. E点 【答案】D 【解析】 【详解】对接前，神舟十六号载人飞船和天和核心舱运行方向应相同，沿顺时针方向运动，根据开普勒第三定律可知 轨道的半轴长小于轨道的半径，可知载人飞船在轨道的周期小于天和核心舱在轨道的周期，由图可知天和核心舱从E点到B点的时间可能等于载人飞船在轨道的周期的一半，故天和核心舱可能在轨道II上的E点。 故选D。 7. 如图所示，长为的轻杆中点与一端点各固定小球A和B．杆的另一端点与转轴O相连，两小球与杆绕O点做匀速圆周运动。若小球B的角速度为，下列选项正确的是（　　） A. 小球A的角速度为 B. 小球B的线速度为 C. 小球A的向心加速度为 D. 小球B的向心加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．两球绕同一轴转动，则角速度相等，即小球A的角速度为，选项A错误； B．小球B的线速度为 选项B错误； C．小球A的向心加速度为 选项C正确； D．小球B的向心加速度为 选项D错误。 故选C。 8. 如图所示，洗衣机内的漏斗状容器可以绕竖直对称轴匀速转动，质量为的物块B放在容器倾斜侧壁上，倾斜侧壁的倾角为，质量也为的物块A贴在竖直侧壁上，A、B与容器侧壁间的动摩擦因数均为，A、B两物块到转轴的距离分别为，，不计物块的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使两物块均相对于容器静止，容器转动的角速度大小范围为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对于物块A刚好不下滑时 N1=m×2r μN1=mg 求得 当物块B刚好不下滑时 N2sin－ μN2cos=m×r N2cos+μN2sin=mg 求得 当物块B刚好不上滑时 N3sin+μN3cos=m×r N3cos=μN3sin+mg 求得 要使A、B均不滑动，则转动角速度必须满足 故选B。 9. 如图所示，a为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d为高空探测卫星。若a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（　　） A. a、b、c、d中，a的加速度最大 B. a、b、c、d中，b的线速度最大 C. a、b、c、d中，d的周期最大 D. a、b、c、d中，d的角速度最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a、c的角速度相同，则根据 可知，a的加速度小于c的加速度，则a的加速度不是最大的，故A错误； B．a、c的角速度一样，根据 可知，a的线速度小于c，又根据 得 可知b的速度大于c、d的速度，可知b的线速度最大，故B正确； CD．根据开普勒第三定律可知，b、c、d中d的周期最大，而a、c周期相等，可知a、b、c、d中，d的周期最大。同理根据开普勒第三定律可知，b、c、d中b的角速度最大，而a、c角速度相同，所以可知a、b、c、d中，b的角速度最大，故D错误，C正确。 故选BC。 10. 有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中（　　） A. 小球接触弹簧后即做减速运动 B. 小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大 C. 当小球的速度最大时，它所受的合力为零 D. 小球所受的合力一直对小球做负功 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短过程中： 小球接触弹簧后，小球受重力和弹簧对小球向上的弹力，开始时弹簧弹力较小，小球受到的合力向下，小球向下做加速运动。 当弹簧弹力等于小球重力时，小球的加速度为零，速度最大。 当弹簧弹力大于小球重力时，小球受到的合力向上，小球向下做减速运动，小球速度为零时，将弹簧压至最短。 A．小球接触弹簧后先做加速运动，故A项错误。 B．在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，小球向下运动，小球的重力势能一直减小；弹簧压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大。故B项正确。 C．当小球的速度最大时，它所受的合力为零。故C项正确。 D．在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，小球所受的合力先向下减小变为零然后反向增大，小球所受的合力先做正功然后做负功。故D项错误。 故选BC。 11. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品返回地球，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。返回器从月球返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关嫦娥五号返回器的变轨运动下列说法正确的是（　　） A. 返回器在轨道II上经过P点时的速度大于返回器在轨道I上经过P点时的速度 B. 返回器在轨道II上运动经过P时点火向前喷气减速才能进入轨道III C. 返回器在轨道III上运动到P点时的加速度大于返回器在轨道I上运动到P点时的加速度 D. 返回器在轨道III上运行的周期大于返回器在轨道II上运行的周期 【答案】AD 【解析】 【详解】A．探测器从轨道II变轨到轨道I，需在P点点火减速，返回器做近心运动，所以返回器在轨道II上经过P点时的速度大于返回器在轨道I上经过P点时的速度，故A正确； B．返回器在轨道II上运动经过P时点火向后喷气加速才能进入轨道III，故B错误； C．根据牛顿第二定律 可得 所以返回器在轨道III上运动到P点时的加速度等于返回器在轨道I上运动到P点时的加速度，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，轨道半长轴越大，周期越长，返回器在轨道III上运行的半长轴大于返回器在轨道II上运行的半长轴，所以返回器在轨道III上运行的周期大于返回器在轨道II上运行的周期，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题12分） 12. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是______； A 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是______。 A. F与r成正比 B. F与r成反比 C. F与成正比 D. F与成反比 （4）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）一 （3）A （4）B 【解析】 【小问1详解】 本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为，可知F与r成正比。 故选A。 【小问4详解】 在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为 根据向心力公式 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，左右两标尺露出的格子数之比约为 故选B。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题16分） 13. 如图所示，质量kg的物体，在斜向下与水平方向的夹角、大小为10N的力的作用下，从静止开始运动，通过的路程m，已知物体与水平面间的动摩擦因数。问： （1）力F对物体做多少功？ （2）摩擦力对物体做多少功？ 【答案】（1）16J；（2）-10.4J 【解析】 【详解】（1）力F对物体做功 （2）摩擦力大小为 摩擦力对物体做功 14. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲所示，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量m=0.4kg，绳长l=0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角θ=37°，运动过程中腰带可看成不动。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）配重在做匀速圆周运动时的半径r以及所受到的合外力F的大小； （2）配重的角速度ω的大小。（结果可用根号表示） 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知，配重在做匀速圆周运动时的半径为 所受到的合外力的大小为 （2）配重做匀速圆周运动，有 解得 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量，在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）内该车所受牵引力所做的功； （3）从静止开始到末该车前进的距离。 【答案】（1）800N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 （3）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小 根据牛顿第二定律有 则该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 从静止开始到末，由动能定理得 从静止开始到末该车前进的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$