精品解析：甘肃省白银市会宁县第四中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

会宁四中2023—2024学年度第二学期高一级期中考试 物理试卷 命题：何晓峰 审核：郭珍广 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题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，有选错或不答得0分。） 1. 关于经典的牛顿力学，下列说法正确的是（　　） A. 早晨绕操场跑步的同学，经典的牛顿力学已不再适用 B. 在东湖绿道骑行的游客，经典的牛顿力学已不再适用 C. 绕氢原子核高速运动的电子，经典的牛顿力学已不再适用 D. 遥感三十四号02星送入预定轨道后，经典的牛顿力学已不再适用 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．经典牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，故ABD错误； C．经典力学对微观、高速的绕氢原子核高速运动的电子，已不再适用，故C正确。 故选C。 2. 如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向，图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　） A. 的飞行时间比b的长 B. 的抛出速度比的抛出速度小 C. 的抛出速度比的抛出速度大 D. 的着地速度比的着地速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知a的高度小于b的高度，则a的飞行时间小于b的飞行时间。故A错误； B．同理，b、c的高度相同，则b和c的飞行时间相同，由 可知b的水平位移大，则b的初速度大。故B错误； C．根据A选项分析可知，a的飞行时间短，由图可知，a的水平位移大，则a的水平速度大于b的水平速度。故C正确； D．根据 的着地速度比的着地速度大。故D错误。 故选C。 3. 如图所示，小强正在荡秋千。关于同一绳上a、b两点的线速度和角速度ω，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】同一绳上a、b两点在相同时间转过的角度相等，则a、b两点的角速度相等，即有 根据 由于a点对应的半径小于b点对应的半径，则有 故选B。 4. 火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 火星的质量 B. 火星的向心加速度 C. 太阳的平均密度 D. 太阳的质量 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．由题知火星绕太阳做匀速圆周运动则有 解得 其中 m太 = ρ太V， 联立解得 故ACD错误； B．火星绕太阳做匀速圆周运动，则火星的向心加速度 故B正确。 故选B。 5. 2013年12月2日发射的嫦娥三号，是中国探月工程二期发射的月球探测器，它携带有一台无人月球车，重3吨多，是当时我国设计的最复杂的航天器。如图所示为其飞行轨道示意图，探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中环月轨道1是圆形轨道，环月轨道2是椭圆轨道，两轨道相切于P点，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/s B. 嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度大于在环月轨道2上P点的加速度 C. 嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 D. 嫦娥三号在环月轨道1上处于完全失重状态，且不受重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．11.2km/s为物体脱离地球的引力的速度，现在探测器围绕月球运动，还没有脱离地球的引力，故探测器的发射速度必定小于11.2km/s，故A错误； B．由万有引力提供向心力 可知，探测器在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度，故B错误； C．由开普勒第三定律 可知，由于探测器在轨道2的半长轴小于在轨道1的半径，则探测器在轨道2上的运行周期小于在轨道1上的运行周期，故C正确； D．探测器在轨道1运行时由重力提供向心力，探测器处于完全失重状态，探测器受到重力，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出做斜抛运动，两次腾空最大高度相同，分别落在B、C两点，A、B、C三点在同一水平面上。则（　　） A. 两次滑出速度方向相同 B. 两次滑出速度大小相同 C. 两次到最高点时速度相同 D. 两次在空中经历时间相同 【答案】D 【解析】 【详解】D．设腾空时间为t，腾空的最大高度 得 因两次腾空最大高度相同，两次在空中经历时间相同。D正确； C．滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出后做斜抛运动，水平方向上有 因分别落在B、C两点，有 A点滑出做斜抛运动时水平方向的初速度 最高点时，竖直方向的分速度为零。到最高点时速度等于水平方向的初速度。两次到最高点时速度不相同。C错误； A B．两次从A点滑出做斜抛运动时竖直方向的初速度 相同。两次滑出速度大小 不同。B错误；设滑出速度方向与水平方向的夹角为，则 可知两次滑出速度方向不相同。A错误。 故选D。 7. 载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图，其中轨道为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道运动在Q点登陆火星，O点是轨道的交点，轨道上的三点与火星中心在同一直线上，两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v。下列说法正确的有（　　） A. 探测器在轨道I运动时，经过O点的速度小于v B. 在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等 C. 探测器在轨道运动时，经过O点的加速度均相同 D. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器在轨道I运动时，经过O点减速变轨到轨道Ⅱ，则在轨道Ⅰ运动时经过O点的速度大于v，故A错误； B．根据开普勒第二定律，在同一轨道上探测器与火星中心的连线在相时间内扫过的相等的面积，在两个不同的轨道上，不具备上述关系，即在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积不相等，故B错误； C．探测器在轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动时，经过O点时万有引力相同，天体运行时仅受万有引力作用，由牛顿第二定律 可知，在O点时加速度相等，故C正确； D．根据题意知轨道Ⅱ的半径为3R，根据开普勒第三定律 可知探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为 则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是 故D错误。 故选C。 8. 关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大 B. 平抛物体的运动是变加速运动 C. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变 D. 做平抛运动的物体水平方向的速度始终不变 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，加速度为重力加速度，保持不变，所以平抛物体的运动是匀变速曲线运的，故AB错误，C正确； D．做平抛运动的物体，水平方向不受力，水平做匀速直线运动，则水平方向的速度始终不变，故D正确。 故选CD。 9. 火卫一和火卫二是火星仅有的两颗天然卫星，其轨道近似为圆周，天文观测发现火卫一距离火星中心9370千米，火卫二距离火星中心23500千米，科学家已经确认火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，对于火星的两颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 火卫一的向心加速度大于火卫二 B. 火卫一的公转线速度小于火卫二 C. 火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小 D. 火卫一的公转线速度缓慢减小，火卫二的公转线速度缓慢增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．卫星绕火星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得 可得 ， 可知火卫一的向心加速度大于火卫二的向心加速度，火卫一的公转线速度大于火卫二的公转线速度，故A正确，B错误； CD．火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，根据 可知火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力为 B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意，对甲图中小球受力分析，由平衡条件可知，绳子的拉力为 对甲图中滑块受力分析，由于可知滑块受沿斜面向上的摩擦力，如图所示 由平衡条件有 解得 对滑块与斜面整体受力分析，设地面对斜面的摩擦力为，受力图如图所示 由平衡条件有 解得 故错误； ．根据题意，对图乙中小球受力分析， 如图所示几何关系有， 若，则有 对乙图中滑块受力分析，则有 滑块恰好不受摩擦力 由于，则有 对乙图中滑块受力分析，则有 解得 若乙图中小球转动角速度越小，则所需向心力减小，即小球的合力减小，则减小，变大，CD正确。 故选CD。 二、实验题（共2小题，每空3分，共18分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s²）： （1）乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中的OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则平抛物体的初速度大小为______m/s，小球在P点的速度大小应为______m/s。 【答案】（1）（b） （2） ①. 1 ②. 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，摄像头A拍摄的是水平方向上的运动，是匀速直线运动，拍摄的物体间距应该是均匀的；摄像头B拍摄的是竖直方向上的运动，故应该是间距均匀增大的点，摄像头A所拍摄的频闪照片为(b)。 【小问2详解】 [1]摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动，摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动，根据测得图乙(a)中OP距离h=45cm=0.45m，则由 解得 由(b)中OP距离x=30cm=0.3m，则 解得 [2]小球在P点竖直方向的速度大小 小球在P点的速度大小应为 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当探究向心力的大小F与半径r的关系时需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径___________（选填“相同”或“不同”）； （3）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板___________（填“A、C”或者“B、C”） 【答案】（1）B （2）相同 （3）A、C 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系，采用的实验方向是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，故A错误； B．探究加速度与力、质量的关系采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 当探究向心力的大小F与半径r的关系时，需要控制质量和角速度相同，两侧塔轮边缘的线速度大小相等，根据 可知需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径相同。 【小问3详解】 当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要控制质量和半径相同，则需要把质量相同的小球分别放在挡板A、C。 三.计算题（本题共3小题，每小题12分，共36分） 13. “墨子号”作为一颗科学实验卫星，主要有两方面的目的：一方面是实用型的，实现了超远距离星地之间的量子保密通信；另一方面也有个非常基础科学的研究目标，在空间尺度开展严格意义下爱因斯坦指出的“量子力学非定域性”的验证。设“墨子号”的运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）“墨子号”距地面高度h。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设地球表面的某个物体质量为，地球质量为。根据地球表面重力加速度为，可知万有引力提供地球表面物体的重力 解得地球的质量 （2）设卫星质量为，根据卫星绕地球运动的环绕模型规律可知，万有引力提供向心力，有 解得“墨子号”距地面高度 14. 图中为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化如图所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时。 (1)绳子拉力的大小。 (2)转盘角速度的大小。 【答案】(1)；(2)； 【解析】 【分析】对人和座椅进行受力分析，竖直方向处于平衡状态，由合外力为0求出绳子拉力的大小，水平方向根据牛顿第二定律求出转盘角速度的大小，从伞边缘水平甩出做平抛运动，由运动的合成与分解求出雨滴落到地面的圆半径。 【详解】(1)如图所示，对人和座椅进行受力分析 解得 (2)根据牛顿第二定律有 15. 如图甲是运动员跳台滑雪时的场景，其运动示意图如图乙所示。运动员在雪道上获得一定初速度后从跳台末端点水平飞出，并在空中飞行一段距离后着陆，已知雪道斜坡的长度，与水平面的夹角，不计空气阻力。 （1）若运动员以初速度离开跳台后，着陆在水平雪道上的点，求运动员在该过程中的水平位移的大小； （2）若运动员离开跳台后，想先落到斜坡上做缓冲，则运动员离开跳台的初速度的大小不能超过多少； （3）运动员以初速度离开跳台直接落在斜坡上点，求间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可得 运动员在竖直方向上自由落体 解得 运动员在水平方向上匀速直线运动 （2）刚好落在斜坡底端时离开跳台的初速度最大 （3）当运动员落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为，根据平抛运动的推论，速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 会宁四中2023—2024学年度第二学期高一级期中考试 物理试卷 命题：何晓峰 审核：郭珍广 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题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，有选错或不答得0分。） 1. 关于经典的牛顿力学，下列说法正确的是（　　） A. 早晨绕操场跑步的同学，经典的牛顿力学已不再适用 B. 在东湖绿道骑行的游客，经典的牛顿力学已不再适用 C. 绕氢原子核高速运动的电子，经典的牛顿力学已不再适用 D. 遥感三十四号02星送入预定轨道后，经典的牛顿力学已不再适用 2. 如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向，图中画出了从轴上沿轴正方向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　） A. 的飞行时间比b的长 B. 的抛出速度比的抛出速度小 C. 的抛出速度比的抛出速度大 D. 的着地速度比的着地速度小 3. 如图所示，小强正在荡秋千。关于同一绳上a、b两点的线速度和角速度ω，下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 火星绕太阳运转可看成是匀速圆周运动，设火星运动轨道的半径为r，火星绕太阳一周的时间为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ） A. 火星的质量 B. 火星的向心加速度 C. 太阳的平均密度 D. 太阳的质量 5. 2013年12月2日发射的嫦娥三号，是中国探月工程二期发射的月球探测器，它携带有一台无人月球车，重3吨多，是当时我国设计的最复杂的航天器。如图所示为其飞行轨道示意图，探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中环月轨道1是圆形轨道，环月轨道2是椭圆轨道，两轨道相切于P点，则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/s B. 嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度大于在环月轨道2上P点的加速度 C. 嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小 D. 嫦娥三号在环月轨道1上处于完全失重状态，且不受重力 6. 如图所示，滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出做斜抛运动，两次腾空最大高度相同，分别落在B、C两点，A、B、C三点在同一水平面上。则（　　） A. 两次滑出速度方向相同 B. 两次滑出速度大小相同 C. 两次到最高点时速度相同 D. 两次在空中经历时间相同 7. 载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图，其中轨道为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道运动在Q点登陆火星，O点是轨道的交点，轨道上的三点与火星中心在同一直线上，两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，探测器在轨道Ⅱ上经过O点的速度为v。下列说法正确的有（　　） A. 探测器在轨道I运动时，经过O点的速度小于v B. 在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等 C. 探测器在轨道运动时，经过O点的加速度均相同 D. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是 8. 关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大 B. 平抛物体的运动是变加速运动 C. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变 D. 做平抛运动的物体水平方向的速度始终不变 9. 火卫一和火卫二是火星仅有的两颗天然卫星，其轨道近似为圆周，天文观测发现火卫一距离火星中心9370千米，火卫二距离火星中心23500千米，科学家已经确认火卫一的公转轨道正在缓慢下降，而火卫二却在慢慢远离火星，对于火星的两颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 火卫一的向心加速度大于火卫二 B. 火卫一的公转线速度小于火卫二 C. 火卫一的公转线速度缓慢增大，火卫二的公转线速度缓慢减小 D. 火卫一的公转线速度缓慢减小，火卫二的公转线速度缓慢增大 10. 如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 甲图滑块受到斜面的摩擦力为 B. 甲图斜面受到地面的摩擦力为 C. 乙图中时，滑块恰好不受摩擦力 D. 乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大 二、实验题（共2小题，每空3分，共18分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s²）： （1）乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为______[选填“（a）”或“（b）”]。 （2）测得图乙（a）中的OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，则平抛物体的初速度大小为______m/s，小球在P点的速度大小应为______m/s。 12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________； A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）当探究向心力的大小F与半径r的关系时需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径___________（选填“相同”或“不同”）； （3）当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板___________（填“A、C”或者“B、C”） 三.计算题（本题共3小题，每小题12分，共36分） 13. “墨子号”作为一颗科学实验卫星，主要有两方面的目的：一方面是实用型的，实现了超远距离星地之间的量子保密通信；另一方面也有个非常基础科学的研究目标，在空间尺度开展严格意义下爱因斯坦指出的“量子力学非定域性”的验证。设“墨子号”的运行周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求： （1）地球的质量； （2）“墨子号”距地面高度h。 14. 图中为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化如图所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时。 (1)绳子拉力的大小。 (2)转盘角速度的大小。 15. 如图甲是运动员跳台滑雪时的场景，其运动示意图如图乙所示。运动员在雪道上获得一定初速度后从跳台末端点水平飞出，并在空中飞行一段距离后着陆，已知雪道斜坡的长度，与水平面的夹角，不计空气阻力。 （1）若运动员以初速度离开跳台后，着陆在水平雪道上的点，求运动员在该过程中的水平位移的大小； （2）若运动员离开跳台后，想先落到斜坡上做缓冲，则运动员离开跳台的初速度的大小不能超过多少； （3）运动员以初速度离开跳台直接落在斜坡上点，求间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $