精品解析：广西贵港市2023-2024学年高一下学期期中教学质量监测物理试题

2024年春季期高中一年级期中教学质量检测 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号，座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回非选择题时，将案写在容题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：教科版必修第一册，必修第二册第一章至第三章第2节 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿首先通过实验测出了引力常量的值 B. 开普勒首先发现了万有引力定律 C. 当地球离太阳较近的时候，地球绕太阳运行的速度较大 D. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 2. 花样滑冰是冰上运动项目之一、某运动员花样滑冰的运动轨迹如图所示，该运动员从A点沿曲线运动到B点的过程中受到的合力恒为F，到达B点后，她受到的合力大小仍为F，但方向相反，则她从B点开始的运动轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线a B. 直线b C. 曲线c D. 直线d 3. 关于万有引力公式，下列说法正确的是（ ） A. 对不同两物体间的万有引力的计算，公式中引力常量G的值是不同的 B. 甲物体对乙物体的万有引力与乙物体对甲物体的万有引力大小相等 C. 由万有引力公式可知，当两物体紧挨在一起时，两物体间的万有引力无穷大 D. 计算太阳与地球之间的万有引力时，万有引力公式中的r指的是太阳的半径 4. 某同学正在练习罚球，两次投篮时球被抛出的位置相同，第一次篮球水平击中竖直篮板上的某点，第二次篮球水平击中篮板上该点正上方的另一点。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球两次在空中运动的时间相等 B. 篮球两次被抛出时速度的倾角相同 C. 篮球两次被抛出时速度的竖直分量可能相等 D. 篮球两次被抛出时速度的水平分量不可能相等 5. 中国国际航空航天博览会是展示当今世界航空航天业发展水平的盛会，代表着当今国际航空航天业先进科技主流，已成为世界五大最具国际影响力的航展之一。某架表演飞机特技飞行时的轨迹照片如图所示，若水平圆轨迹半径为竖直圆轨迹半径的2倍，飞机飞行的速率保持不变，则飞机做水平圆周运动和竖直圆周运动相比较，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度大小之比为 B. 合力大小之比为 C. 角速度大小之比为 D. 周期之比为 6. 一轻质细杆的一端可绕某点在竖直面内转动，另一端连接着一质量为m的小球。重力加速度大小为g。若当小球以大小为v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为的支持力，则当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球所受细杆的作用力是（　　） A. 大小为的支持力 B. 大小为的支持力 C. 大小为的拉力 D. 大小为的拉力 7. 学习了平抛运动后，周末小李约小张到射箭馆里体验射箭。小李和小张两人沿水平方向各自射出一支箭，箭头插入箭靶时与水平面的夹角分别为37°和53°，分别如图甲，乙所示。两支箭在竖直方向下落的高度相同，取，，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小李和小张射出的箭在空中运动的时间之比为4:3 B. 小李和小张到箭靶的距离之比约为4:3 C. 小李和小张射出的箭插入箭靶时的速度大小之比为4:3 D. 小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比为1:1 8. 刀削面是我国的一种特色传统美食。某厨师将一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片正对锅中心飞向旁边的锅里。若削下的面片速度方向水平，则在面团不向前移动的情况下，可增大面片飞行距离的做法是（　　） A. 仅使面团上移 B. 仅使面团下移 C. 仅使面片离开面团的速度增大 D. 仅使面片离开面团的速度减小 9. 河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河，则下列说法正确的是（　　） A. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 B. 船渡河的最短时间是40s C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中航行的最大速度是2.5m/s 10. 如图所示，圆锥中心轴线竖直，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为，两段长度分别为L、2L的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为1∶2的小球A、B。若圆锥绕轴转动的角速度从零开始缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. A球比B球先离开锥面 B. B球比A球先离开锥面 C. 当时，OA线与的夹角比OB线与的夹角大 D. 当时，OB线与的夹角比OA线与的夹角大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲所示的装置探测风速。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转（风速越大，风轮旋转越快），当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈，凸轮挡光一次。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化的关系如图乙所示。 （1）该时间段内，风轮叶片的转速逐渐___________，风速逐渐___________。（均填“增大”“减小”或“不变”） （2）该时间段内，风轮叶片转动的平均线速度大小为___________（用r、n、Δt表示）。 12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 （1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（　　） A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 （2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空： ①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。 ②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 13. 已知地球的质量，太阳的质量，将地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，地球绕太阳公转的轨道半径。引力常量。 （1）求太阳对地球的引力大小F（采用科学计数法，结果保留两位有效数字）； （2）已知火星绕太阳公转的轨道半径为地球绕太阳公转的轨道半径的倍，将火星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，求火星与地球绕太阳公转的周期之比。 14. 一个小球从到竖直墙壁的水平距离x=3.2m处以大小v0=3.2m/s的速度水平抛出，一段时间后击中墙壁。竖直墙壁与小球抛出点均足够高，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）求小球抛出点与其击中墙壁的位置的高度差h； （2）若其他情况不变，小球抛出的速度大小可以调节，求小球击中墙壁时的最小速度vmin。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接质量的小球A，另一端连接水平地面上质量的物体B，小孔O与小球A的距离，小孔O与物体B的距离。使小球A做匀速圆周运动，取重力加速度大小，小球A与物体B均视为质点，不计桌面的厚度。 （1）试证明当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B未离开地面； （2）求当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B对地面的压力大小F（结果用分式表示） （3）要使物体B不与地面接触，求小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件； （4）当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B距地面的高度h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年春季期高中一年级期中教学质量检测 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号，考场号，座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回非选择题时，将案写在容题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：教科版必修第一册，必修第二册第一章至第三章第2节 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，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 牛顿首先通过实验测出了引力常量的值 B. 开普勒首先发现了万有引力定律 C. 当地球离太阳较近的时候，地球绕太阳运行的速度较大 D. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 【答案】C 【解析】 【详解】A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量的值，A错误； B．牛顿首先发现了万有引力定律，B错误； C．由开普勒第二定律可知，当地球离太阳较近的时候，地球绕太阳运行的速度较大，C正确； D．由开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，D错误。 故选C。 2. 花样滑冰是冰上运动项目之一、某运动员花样滑冰的运动轨迹如图所示，该运动员从A点沿曲线运动到B点的过程中受到的合力恒为F，到达B点后，她受到的合力大小仍为F，但方向相反，则她从B点开始的运动轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线a B. 直线b C. 曲线c D. 直线d 【答案】A 【解析】 【详解】从A点沿曲线运动到B点，轨迹向下弯曲，合力应该指向轨迹的凹侧，可知恒力F的方向应该是斜向右下方的，改变F的方向后，F应该指向左上方，运动轨迹应该向上弯曲。 故选A。 3. 关于万有引力公式，下列说法正确的是（ ） A. 对不同两物体间的万有引力的计算，公式中引力常量G的值是不同的 B. 甲物体对乙物体的万有引力与乙物体对甲物体的万有引力大小相等 C. 由万有引力公式可知，当两物体紧挨在一起时，两物体间的万有引力无穷大 D. 计算太阳与地球之间的万有引力时，万有引力公式中的r指的是太阳的半径 【答案】B 【解析】 【详解】A．对不同两物体间的万有引力的计算，公式中引力常量G的值都是相同的，故A错误； B．甲物体对乙物体的万有引力与乙物体对甲物体的万有引力是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，故B正确； C．当两个物体紧挨在一起时，距离较小，此时万有引力公式不再适用，不能得出万有引力无穷大的结论，故C错误； D．计算太阳与地球之间的万有引力时，万有引力公式中的r指的是太阳中心与地球球心间的距离，故D错误。 故选B。 4. 某同学正在练习罚球，两次投篮时球被抛出的位置相同，第一次篮球水平击中竖直篮板上的某点，第二次篮球水平击中篮板上该点正上方的另一点。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球两次在空中运动的时间相等 B. 篮球两次被抛出时速度的倾角相同 C. 篮球两次被抛出时速度的竖直分量可能相等 D. 篮球两次被抛出时速度的水平分量不可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．篮球做斜上抛运动，因为两次都是垂直撞在竖直篮板上，所以可以把两次运动看成平抛运动的逆运动，即水平方向匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据， 可知第二次时间长，A错误； C．根据，可知高度越高，抛出时竖直速度分量越大，所以第二次抛出时速度的竖直分量大于第一次的，C错误； D．水平方向上根据，可知水平位移相同，时间越短，水平速度越大，所以第一次抛出水平分量大，D正确； B．由上述分析及，可知篮球两次被抛出时速度的倾角不相同，B错误。 故选D。 5. 中国国际航空航天博览会是展示当今世界航空航天业发展水平的盛会，代表着当今国际航空航天业先进科技主流，已成为世界五大最具国际影响力的航展之一。某架表演飞机特技飞行时的轨迹照片如图所示，若水平圆轨迹半径为竖直圆轨迹半径的2倍，飞机飞行的速率保持不变，则飞机做水平圆周运动和竖直圆周运动相比较，下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度大小之比为 B. 合力大小之比为 C. 角速度大小之比为 D. 周期之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞机的向心加速度大小为 可知向心加速度大小之比为，故A错误； B．飞机做匀速圆周运动时，合力提供向心力，则有 可知合力大小之比为，故B错误； C．飞机的角速度大小为 可知角速度大小之比为，故C正确； D．飞机的周期为 可知周期之比为，故D错误。 故选C。 6. 一轻质细杆的一端可绕某点在竖直面内转动，另一端连接着一质量为m的小球。重力加速度大小为g。若当小球以大小为v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为的支持力，则当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球所受细杆的作用力是（　　） A. 大小为的支持力 B. 大小为的支持力 C. 大小为的拉力 D. 大小为的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】设小球做圆周运动的半径为r，当小球以大小为v的速度通过最高点时，有 假设当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为F的支持力，有 解得 F为负值，说明此时小球所受细杆的作用力为拉力。 故选C。 7. 学习了平抛运动后，周末小李约小张到射箭馆里体验射箭。小李和小张两人沿水平方向各自射出一支箭，箭头插入箭靶时与水平面的夹角分别为37°和53°，分别如图甲，乙所示。两支箭在竖直方向下落的高度相同，取，，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小李和小张射出的箭在空中运动的时间之比为4:3 B. 小李和小张到箭靶的距离之比约为4:3 C. 小李和小张射出的箭插入箭靶时的速度大小之比为4:3 D. 小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比为1:1 【答案】C 【解析】 【详解】A．两支箭在竖直方向下落的高度相同，根据 解得 可知，箭在空中运动的时间之比为1:1，故A错误； B．在水平方向有 解得 故B错误； C．箭插人箭靶时的速度大小 解得 故C正确； D．结合上述可知，竖直分位移相等，水平方向分位移甲的大于乙的，根据 可知，两小李和小张射出的箭在空中运动的位移大小之比大于1:1，故D错误。 故选C。 8. 刀削面是我国的一种特色传统美食。某厨师将一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片正对锅中心飞向旁边的锅里。若削下的面片速度方向水平，则在面团不向前移动的情况下，可增大面片飞行距离的做法是（　　） A. 仅使面团上移 B. 仅使面团下移 C. 仅使面片离开面团的速度增大 D. 仅使面片离开面团的速度减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动的规律可得 面片的飞行距离为 若要增大面片飞行的距离s，面团不向前移动，即x不变，可以使面团上移，增大h，故A正确，B错误； CD．当h不变时，可以增大v0，从而增大x，则s增大，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河，则下列说法正确的是（　　） A. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 B. 船渡河的最短时间是40s C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中航行的最大速度是2.5m/s 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当船头垂直河岸渡河时，过河时间为最短，所以船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直，故A正确； B．船渡河的最短时间为 故B正确； CD．因河水的速度是变化的，故船相对于岸的速度的大小和方向均是变化的，船在河水中航行的轨迹不是一条直线，当船在河中心时，船速最大，则 故C错误，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，圆锥中心轴线竖直，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为，两段长度分别为L、2L的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为1∶2的小球A、B。若圆锥绕轴转动的角速度从零开始缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. A球比B球先离开锥面 B. B球比A球先离开锥面 C. 当时，OA线与的夹角比OB线与的夹角大 D. 当时，OB线与的夹角比OA线与的夹角大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设A球的质量为m，A、B两球恰好离开锥面时的角速度分别为、，有 解得 ， 因为 所以B球先离开锥面，故A错误，B正确； CD．当时，因为 所以两球均已离开锥面，设此时线、线与的夹角分别为，有 解得 所以 故C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图甲所示的装置探测风速。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转（风速越大，风轮旋转越快），当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈，凸轮挡光一次。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化的关系如图乙所示。 （1）该时间段内，风轮叶片的转速逐渐___________，风速逐渐___________。（均填“增大”“减小”或“不变”） （2）该时间段内，风轮叶片转动的平均线速度大小为___________（用r、n、Δt表示）。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 减小 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据图乙可知，在凸轮圆盘转动一圈的过程中，探测器接收到光的时间越来越长，说明凸轮圆盘转动速度越来越慢，所以该时间段内风轮叶片的转速逐渐减小，风速逐渐减小。 【小问2详解】 根据图乙可知，在时间Δt内，凸轮圆盘转动了4圈，所以风轮叶片转动了4n圈，则风轮叶片转动的平均角速度为 则风轮叶片转动的平均速率为 12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 （1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（　　） A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 （2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空： ①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。 ②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 1.5 ③. 2.5 【解析】 【小问1详解】 研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时的小球才能做平抛运动，所以必须使斜槽末端切线水平。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内位移之比为，由图可知 故A点不是抛出点。 [2]竖直方向由逐差法可知 代入数据可得 水平方向有 可得小球离开斜槽末端时的初速度大小为 [3]因为 所以小球通过B点时的速度大小为 13. 已知地球的质量，太阳的质量，将地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，地球绕太阳公转的轨道半径。引力常量。 （1）求太阳对地球的引力大小F（采用科学计数法，结果保留两位有效数字）； （2）已知火星绕太阳公转的轨道半径为地球绕太阳公转的轨道半径的倍，将火星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，求火星与地球绕太阳公转的周期之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由万有引力定律有 解得太阳对地球的引力大小为 （2）根据开普勒第三定律有 其中 解得 14. 一个小球从到竖直墙壁的水平距离x=3.2m处以大小v0=3.2m/s的速度水平抛出，一段时间后击中墙壁。竖直墙壁与小球抛出点均足够高，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。 （1）求小球抛出点与其击中墙壁的位置的高度差h； （2）若其他情况不变，小球抛出的速度大小可以调节，求小球击中墙壁时的最小速度vmin。 【答案】（1）5m；（2）8m/s，方向与墙壁夹角45°斜向下 【解析】 【详解】（1）小球在空中运动的时间为 解得 （2）设小球抛出时的速度大小为，小球在空中运动的时间 小球击中墙壁时的竖直速度大小 小球击中墙壁时的速度大小 整理得 根据数学知识，当 即当 时，小球击中墙壁时的速度最小，将代入可得 可得 此时速度方向与竖直方向（墙壁）夹角为θ 即与墙壁夹角为45°斜向下。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接质量的小球A，另一端连接水平地面上质量的物体B，小孔O与小球A的距离，小孔O与物体B的距离。使小球A做匀速圆周运动，取重力加速度大小，小球A与物体B均视为质点，不计桌面的厚度。 （1）试证明当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B未离开地面； （2）求当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B对地面的压力大小F（结果用分式表示） （3）要使物体B不与地面接触，求小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件； （4）当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B距地面的高度h。 【答案】（1）物体B未离开地面；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）当物体B恰好要离开地面时，地面对物体B的支持力为零，此时细线的拉力大小与物体B所受的重力大小相等，即 设此时小球A的线速度大小为，有 解得 因为，所以当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B未离开地面。 （2）当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，细线的拉力大小 解得 设此时地面对物体B的支持力大小为，对物体B，根据物体的平衡条件有 解得 根据牛顿第三定律有 解得 （3）设当物体B恰好与地面接触且无相互作用时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小为，有 解得 要使物体B不与地面接触，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件为 （4）因为，所以当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B已离开地面且未接触桌面，设小球做匀速圆周运动的半径为r，有 解得 经分析可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $