精品解析：江西省上饶市蓝天教育集团2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

高一物理试卷 考生注意： 1.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂，写在试题卷、草稿纸和非答题区域无效。 3.本试卷主要考试内容：人教版必修二第六章至第八章第3节。 第I卷（选择题共46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题多选，多选题全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列各组物理量均属于矢量的一组是（　　） A. 位移、路程 B. 向心力、角速度 C. 时间、向心加速度 D. 线速度、速率 2. 如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是（　　） A. A点和C点线速度大小相等 B. A点和B点的角速度相等 C. A点和B点的线速度大小相等 D. B点和C点的线速度大小相等 3. 大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施，如图所示，坐在其中的游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，以下说法正确的有（　　） A. 游客处于一种平衡状态 B. 游客做的是一种变加速曲线运动 C. 游客做的是一种匀变速运动 D. 游客速度不变，加速度在变化 4. 下列关于离心现象的说法中错误的是（　　） A. 当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象 B. 洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉的 C. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动 5. 金星、地球和火星绕太阳公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火．已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定 A. a金>a地>a火 B. a火>a地>a金 C. v地>v火>v金 D. v火>v地>v金 6. 若物体在某一运动过程中动能保持不变，则在该过程中（　　） A 物体一定做匀速直线运动 B. 重力对物体一定做正功 C. 合外力可能对物体做正功 D. 物体的加速度可能与速度始终垂直 7. 2023年10月26日11时14分，我国三名航天员乘坐“神舟十七号”载人飞船沿椭圆轨道经过6.5小时的飞行，顺利与“天和号”空间站（运行周期小于24h）核心舱在B点对接，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，如图所示。则（ ） A. 对接时，二者速度方向相反 B. 对接时，“神舟十七号”的加速度大于“天和号”的加速度 C. 对接前，“神舟十七号”的周期大于“天和号”的周期 D. 对接前，“天和号”的速度大于赤道上物体随地球自转的速度 8. 如图所示，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO′的距离为r1，Q与转轴OO′的距离为r2，且r1<r2，转台绕转轴OO′以角速度匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. P需要的向心力小于Q需要的向心力 B. P所受到的摩擦力等于Q所受到的摩擦力 C. 若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动 D. 若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动 9. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力 B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上 D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 10. 如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β，，，此时物块A受到的摩擦力恰好为零，重力加速度为g。则（　　） A. B受到的摩擦力可能为零 B. 转台转动的角速度大小为 C. B受沿容器壁向下的摩擦力 D. 若ω改变，A受到的摩擦力可能不变 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 11. 如图甲所示，用力的传感器做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于该实验的说法正确的是（　　）； A. 实验时，应先接通电源后释放小车 B. 打点计时器应接8V低压交流电源 C. 重物的质量应远小于小车的质量 D. 每次改变小车总质量时，都需要重新调节木板倾角以补偿阻力 （2）实验中获得一条纸带如图乙所示，其中两相邻计数点间还有四个计时点未画出，已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度大小______m/s，小车运动的加速度大小______；（计算结果保留三位有效数字） （3）改变悬挂重物的质量多次实验，测得多组加速度a及对应力传感器的示数F。作出图像如图丙所示，该图线不过坐标原点，造成这一结果的可能原因是______； 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）； A．控制变量法　　B．等效代替法　　C．理想实验法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量和转动半径相等的钢球放在A、C位置，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 13. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R=1.6m的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为m=1kg的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点。（不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2）求： （1）小球通过C点时的速度是多少？ （2）A、B之间的距离为多少？ 14. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗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，地球半径为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。 15. 如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取10m/s2，求： （1）前2s内重力做的功； （2）前2s内重力的平均功率； （3）2s末重力的瞬时功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理试卷 考生注意： 1.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂，写在试题卷、草稿纸和非答题区域无效。 3.本试卷主要考试内容：人教版必修二第六章至第八章第3节。 第I卷（选择题共46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题多选，多选题全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列各组物理量均属于矢量的一组是（　　） A. 位移、路程 B. 向心力、角速度 C. 时间、向心加速度 D. 线速度、速率 【答案】B 【解析】 【详解】矢量既有大小又有方向，运算法则符合平行四边形法则，标量只有大小没有方向，运算法则符合代数运算法则。 A．位移是矢量，路程标量，故A错误； B．向心力、角速度均是矢量，故B正确； C．时间是标量，向心加速度矢量，故C错误； D．线速度是矢量，速率是标量，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是（　　） A. A点和C点的线速度大小相等 B. A点和B点的角速度相等 C. A点和B点的线速度大小相等 D. B点和C点的线速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．大齿轮、小齿轮通过链条传动，A、B两点是大、小齿轮的边缘点，所以A、B两点的线速度大小相等；小齿轮和后轮同轴转动，B、C两点分别在小齿轮和后轮边缘，故角速度相等，根据 v=ωr 可知B点线速度小于C点的线速度，所以A点的线速度小于C点的线速度，故A、D错误，C正确。 B．A、B两点的线速度大小相等，A的半径大于B的半径，根据 ω= 得B点的角速度大于A点的角速度，故B错误。 故选C。 3. 大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施，如图所示，坐在其中的游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，以下说法正确的有（　　） A. 游客处于一种平衡状态 B. 游客做的是一种变加速曲线运动 C. 游客做的是一种匀变速运动 D. 游客速度不变，加速度在变化 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．游客随座舱转动而做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态，故A错误； BC．游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，加速度方向始终指向圆心，方向时刻改变，游客做的是一种变加速曲线运动，故B正确C错误； D．游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，速度和加速度的大小不变，但方向时刻改变，故游客的速度和加速度都是不断变化的，故D错误。 故选B。 4. 下列关于离心现象的说法中错误的是（　　） A. 当物体所受到离心力大于向心力时产生离心现象 B. 洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉的 C. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．离心力是不存在的，因为它没有施力物体。所以物体不会受到离心力，A选项符合题意，故A正确。 B．洗衣机脱水时，附着在衣服上的水份被甩掉，是因为提供的向心力不满足所需要的向心力，做离心运动，B选项不合题意，故B错误； C．做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。C选项不合题意，故C错误； D．当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态。所以做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线做直线运动。D选项不合题意，故D错误。 故选A。 5. 金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火．已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定 A. a金>a地>a火 B. a火>a地>a金 C. v地>v火>v金 D. v火>v地>v金 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由万有引力提供向心力可知轨道半径越小,向心加速度越大,故知A项正确，B错误； CD．由得可知轨道半径越小,运行速率越大,故C、D都错误． 6. 若物体在某一运动过程中动能保持不变，则在该过程中（　　） A. 物体一定做匀速直线运动 B. 重力对物体一定做正功 C. 合外力可能对物体做正功 D. 物体的加速度可能与速度始终垂直 【答案】D 【解析】 【详解】A．动能保持不变，速度的大小不变，不代表速度方向不变，比如匀速圆周运动，故A错误； B．由动能定理知，动能保持不变，说明合外力的功为零，不说明重力对物体一定做正功，比如水平面内的匀速圆周运动，重力不做功，故B错误； C．由动能定理知，若合外力对物体做正功，动能一定增加，不会保持不变，故C错误； D．物体的加速度可能与速度始终垂直，比如匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 7. 2023年10月26日11时14分，我国三名航天员乘坐“神舟十七号”载人飞船沿椭圆轨道经过6.5小时的飞行，顺利与“天和号”空间站（运行周期小于24h）核心舱在B点对接，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，如图所示。则（ ） A. 对接时，二者的速度方向相反 B. 对接时，“神舟十七号”的加速度大于“天和号”的加速度 C. 对接前，“神舟十七号”的周期大于“天和号”的周期 D. 对接前，“天和号”的速度大于赤道上物体随地球自转的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．对接时，二者的速度方向相同，选项A错误； B．对接时，“神舟十七号”与“天和号”距离地球距离相等，根据 可知“神舟十七号”的加速度等于“天和号”的加速度，选项B错误； C．根据开普勒第三定律 对接前，“神舟十七号”轨道半长轴小于“天和号”的轨道半径，可知“神舟十七号”的周期小于“天和号”的周期，选项C错误； D．根据 可得 则对接前，“天和号”的速度大于地球同步卫星的线速度，而根据v=ωr可知，同步卫星的线速度大于赤道上物体随地球自转的速度，可知“天和号”的速度大于赤道上物体随地球自转的速度，选项D正确。 故选D。 8. 如图所示，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO′的距离为r1，Q与转轴OO′的距离为r2，且r1<r2，转台绕转轴OO′以角速度匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. P需要的向心力小于Q需要的向心力 B. P所受到的摩擦力等于Q所受到的摩擦力 C. 若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动 D. 若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．转动过程中，两滑块相对转台静止，两滑块有相同角速度，都由静摩擦力提供向心力，则有 因两滑块的质量相同，而r1<r2，故，即P需要的向心力小于Q需要的向心力，故A正确，B错误； CD．设两滑块与转台的动摩擦因数为，则最大静摩擦力为 则两滑块的最大静摩擦力相同；根据A项分析可知，在没有滑动前，Q所需要的向心力总是大于P所需要的向心力，则Q所受的静摩擦力总是大于P所受的静摩擦力，当角速度ω缓慢增大时，Q先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力 B. 如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上 D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确； B．图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误； C．图c中轻质细杆一端固定的小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有 解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误； D．图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β，，，此时物块A受到的摩擦力恰好为零，重力加速度为g。则（　　） A. B受到的摩擦力可能为零 B. 转台转动的角速度大小为 C. B受沿容器壁向下的摩擦力 D. 若ω改变，A受到的摩擦力可能不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当B摩擦力恰为零时，受力分析如图 根据牛顿第二定律得 解得 同理可得 由于，所以 即A、B受到的摩擦力不可能同时为零，故A错误； BC．如果转台角速度从A不受摩擦力开始增大，A、B的向心力都增大，所受的摩擦力增大，因A受的静摩擦力为零，所以B有沿容器壁向上滑动的趋势，即B受沿容器壁向下的摩擦力，对物体A有 解得 故 BC正确； D．若ω改变，则A的向心力改变，所以A受到的摩擦力一定改变，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 11. 如图甲所示，用力的传感器做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 （1）关于该实验的说法正确的是（　　）； A. 实验时，应先接通电源后释放小车 B. 打点计时器应接8V低压交流电源 C. 重物的质量应远小于小车的质量 D. 每次改变小车总质量时，都需要重新调节木板倾角以补偿阻力 （2）实验中获得一条纸带如图乙所示，其中两相邻计数点间还有四个计时点未画出，已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度大小______m/s，小车运动的加速度大小______；（计算结果保留三位有效数字） （3）改变悬挂重物的质量多次实验，测得多组加速度a及对应力传感器的示数F。作出图像如图丙所示，该图线不过坐标原点，造成这一结果的可能原因是______； 【答案】（1）AB （2） ①. 0.560 ②. 2.01 （3）平衡摩擦力时木板倾角过大 【解析】 【小问1详解】 A．为了充分利用纸带，应先接通电源后释放小车，故A正确； B．电磁打点计时器应接8V低压交流电源，故B正确； C．实验中通过力传感器可直接获得小车的拉力大小，不需要把重物的重力近似等于小车的拉力，所以不需要重物的质量远小于小车的质量，故C错误； D．平衡摩擦力时，对小车受力分析，设木板倾角为，则根据牛顿第二定律有 等式两边可同时消掉小车质量M，所以每次改变小车总质量时，都不需要重新调节木板倾角以补偿阻力，故D错误。 故选AB。 小问2详解】 [1]两相邻计数点间还有四个计时点未画出，则两相邻计数点间的时间间隔为 则打B点时小车运动的速度大小为 [2]小车运动的加速度大小为 【小问3详解】 由图可知，当拉力F为零时，小车的加速度已经大于0，说明实验中平衡摩擦力过度，即平衡摩擦力时木板倾角过大。 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）； A．控制变量法　　B．等效代替法　　C．理想实验法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量和转动半径相等的钢球放在A、C位置，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1）A （2）角速度 （3） ①. 1：2 ②. 变大 ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的科学研究方法是控制变量法，故选A； 【小问2详解】 由题意可知两球的质量和转动半径都相等，可知此时可研究向心力的大小与角速度的关系。 【小问3详解】 [1]某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则左右两球的向心力之比为4:1，根据 可知角速度之比2:1；皮带连接的左、右塔轮边缘线速度相等，根据 可知，半径之比为1:2； [2][3]其他条件不变若增大手柄转动的速度，则角速度变大，根据 可知左右两标尺的示数将变大，但半径之比不变，则角速度比值不变，两标尺示数的比值不变。 13. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R=1.6m的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为m=1kg的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点。（不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2）求： （1）小球通过C点时的速度是多少？ （2）A、B之间的距离为多少？ 【答案】（1）4m/s；（2）3.2m 【解析】 【详解】（1）根据题意，当小球到达C点时，有 解得 （2）通过C点后，小球做平抛运动，则 解得 14. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗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，地球半径为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。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设一物体的质量为，在地球表面附近万有引定律等于重力 解得地球质量 （2）设卫星质量为，根据牛顿第二定律 解得 15. 如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取10m/s2，求： （1）前2s内重力做的功； （2）前2s内重力的平均功率； （3）2s末重力的瞬时功率。 【答案】（1）48J；（2）24W；（3）48W 【解析】 【详解】（1）木块所受的合外力 木块的加速度 前内木块 所以，重力在前内做的功为 （2）重力在前内的平均功率为 （3）木块在末的速度 末重力的瞬时功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$