江苏省南京市某校2023-2024学年高一下学期3月下双周测物理试题

2023-2024学年第二学期高一物理 双周测（3.31） 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1．如图所示，拉力F大小为10N，方向与水平方向夹角，物体在拉力F作用下沿水平面向左前进了10m。此过程中拉力F做功为（　　） A． B． C．－50J D．50J 2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　） A．B．C．D． 3．一个物体以3m/s的速度水平抛出，落地时的速度大小是5m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．物体落地的时间为0.5s B．落地点距离抛出点的水平距离为1.5m C．抛出点的高度为0.2m D．抛出点的高度为0.8m 4．对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力一定是物体所受的合外力 D．向心力和向心加速度的方向都是不变的 5．北京时间2023年5月10日，天舟六号货运飞船在我国文昌航天发射场点火发射。飞船入轨后成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后转入组合体飞行阶段，周期约90分钟。下列说法正确的是（   ） A．组合体的角速度大小比地球同步卫星的小 B．组合体的加速度大小比地球同步卫星的小 C．天舟六号的发射速度要大于第一宇宙速度 D．组合体的运行速度大于第一宇宙速度 6．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（    ） A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同时间内转过的弧长最长 C．c在4h内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是23h 7．如图所示，半径为 R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心 O 的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为 0，且它和 O 点的连线与之间的夹角θ，重力加速度为 g。转台转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 8．2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，下列说法正确的是（　　） A．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的加速度比飞船在圆轨道I经过A点时的加速度大 B．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点时的速度一定大于11.2km/s C．飞船沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅲ运行的周期 D．在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上飞船与地心连线在相等的时间内扫过的面积相等 9．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站绕地球做圆周运动的周期为T，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A． 空间站离地球表面的高度为 B．空间站的加速度比同步卫星的加速度小 C．根据题中的信息可以求出地球的密度 D．根据题中的信息可以求出空间站的质量 10．有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是（　　） A． 陀螺上各质点均处于平衡状态 B．陀螺处于完全失重状态 C．距离陀螺中心越远的质点，线速度越大 D．距离陀螺中心越远的质点，向心加速度越小 11．图（a）为某游乐场的“旋转秋千”，它可以简化为图（b）所示的模型，已知圆盘的半径d=1.5m，悬绳长l=2.5m。圆盘以恒定的角速度转动，稳定时测得悬绳与竖直方向的夹角θ=37°，已知，重力加速度不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．“旋转秋千”中的人做圆周运动的半径为d B．若人和座椅的总质量为75kg，则悬绳上的拉力为1000N C．若减小悬绳长度，要维持夹角θ保持不变，则圆盘转动的周期变小 D．若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角减小 二、非选择题：共5题，共56分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 12．（15分）某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验， (1)方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题： ①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的 A．探究小车速度随时间变化的观律 B．探究平抛运动的特点 C．探究两个互成角度的力的合成规律 D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 ②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，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（填“一”“二”或“三”）； ③若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置，皮带置于塔轮的第三层，转动手柄等稳定后，可以看到左右标尺露出的格数之比为 (2)方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间），滑块P与竖直转轴间的距离可调，回答以下问题： ①若某次实验中测得热光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为= ； ②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.3m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F-ω2图线可测得滑块P质量m= kg（结果保留2位有效数字）。 13．（6分）摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24m/s，成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5m，如图所示。若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g取10m/s2，求： （1）摩托车在空中的飞行时间； （2）摩托车的水平位移。 14．（8分）质量m=3kg的物体， 在水平拉力F=6N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求： （1）力F在3s内对物体所做的功的平均功率； （2）3s末力F对物体所做的功的瞬时功率。 15．（12分）2022年4月16日， 神舟十三号载人飞船成功返回。我国空间站关键技术完成验证，进入建造阶段。畅想未来，假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星， 在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，已知半径为R的球体体积，求： （1）该行星的第一宇宙速度v； （2）该行星的平均密度ρ； （3）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？ 16．（15分）如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。陀螺的质量为，铁质圆轨道的质量为、半径为，用支架将圆轨道固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转，其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。 （1）若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小； （2）要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度； （3）若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作用力大小。 2023-2024学年第二学期高一物理 双周测（3.31）答案 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项符合题意． 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 D A D B C B C C C C C 二、非选择题：共5题，共56分 12．（15分） （1）①D ②一 ③1:9 （2）① ②0.30 13．（6分） （1）根据平抛运动规律可知，在竖直方向上摩托车做自由落体运动，则 （3'） （2）摩托车在水平方向做匀速直线运动，其水平位移为 （3'） 14．（8分） （1）物体做匀加速直线运动，加速度为 （1'） 物体内的位移为 （1'） 力F在3s内对物体所做的功 （1'） 力F在3s内对物体所做的功的平均功率 （1'） （2）3s末物体的速度为 （2'） 3s末力F对物体所做的功的瞬时功率 （2'） 15．（12分） （1）根据 （1'） 可得行星表面的重力加速度 对围绕行星表面做圆周运动的卫星 （1'） 又 （1'） 可得该行星的第一宇宙速度 （1'） （2）该行星的密度 （1'） 又 （1'） 解得 （2'） （3）同步卫星的周期等于该行星自转的周期，则 （2'） 解得 （2'） 16．（15分） （1）当陀螺在轨道内侧最高点时，设轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的弹力为，陀螺所受的重力为，最高点的速度为，如图所示 由牛顿第二定律有 （2'） 解得 （2'） （2）设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的弹力为，陀螺所受的重力为，最低点的速度为，如图所示 由牛顿第二定律有 （2'） 由题意可知，当时，陀螺通过最低点时的速度为最大值，解得 （2'） （3）设陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时，轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，陀螺所受的重力为。如图所示 由牛顿第二定律有 （2'） 解得 （1'） 由牛顿第三定律可知 ， （1'，写出任意一个可得1分） 固定支架对轨道的作用力为 F＝ （2'） 解得 （1'） 答案第6页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $$