精品解析：广西玉林市博白县中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

2024年春季期高一物理段考试卷 一、单选题 1. “天问一号”成功被火星捕获，成为火星的人造卫星。这也拉开了我国探索火星的序幕。结合开普勒行星运动定律，判断下列对火星的说法正确的是（　　） A. 太阳位于火星运行轨道的中心 B. 火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 火星和地球公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积 2. 如图所示，甲、乙两艘小船在静水中的速度大小相等，渡河时甲船头向河的上游偏，乙船头向河的下游偏，两小船的船头与河岸的夹角大小相等。水流速度恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 甲过河的位移一定大于乙过河的位移 B. 在渡河过程中，两小船不可能相遇 C. 甲过河的时间一定大于乙过河的时间 D. 无论水流速度多大，只要适当改变角，甲总能到达正对岸 3. 如图所示是地球绕太阳运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴，运行的周期为T。则地球从A经C、B到D的运动过程中（  ） A. 地球运动到A点时速度最大 B. 地球从A点到C点所用的时间等于 C. 地球从A点到B点的过程中先做加速运动后做减速运动 D. 地球从A点到B点所用时间等于 4. 如图所示汽车以某一速度通过拱形桥最高点，已知拱形桥半径为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 当一定时，汽车速度越大，对拱形桥的压力越大 B. 当汽车速率恒定时，越大，汽车对拱形桥的压力越小 C. 汽车能以顺利通过最高点 D. 汽车能以顺利通过最高点 5. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的点，，则下列说法中正确的是（ ） A. A、B两点的角速度之比 B. A、C两点的线速度之比 C. A、C两点的向心加速度之比 D. B、C两点的周期之比 6. “墙里秋千墙外道。墙外行人，墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄。”（苏赋《蝶恋花•春景》）看见荡秋千，总会勾起儿时的美好，已跨进高中物理大门的你，不能只沉浸在㑡想或“佳人笑”中，应习惯用物理的眼光审视荡秋千。如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为，两根绳平行。当该同学荡到秋千支架的正下方时，加速度的大小为、方向竖直向上，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A. B. C. D. 7. 有一个质量为3kg质点在直角坐标系Oxy所在的平面内运动，x方向的速度-时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为7m/s B. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 C. 质点所受的合外力大小为4.5N D. 质点做匀变速直线运动 二、多选题 8. 如图所示，一小物块（不计重力）以大小为a＝4m/s2向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动角速度为2rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为πs C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在πs内通过的路程为零 9. 如图所示，长为0.1m的轻杆一端固定一小球质量为0.1kg的小球，小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点，重力加速度，下面说法正确的时（　　） A. 当小球运动到与O相平的水平位置时，杆对小球作用力为零 B. 若小球经过P点时速度为1m/s，杆对小球作用力为零 C. 若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N，小球的速度一定等于0.8m/s D. 若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N，小球速度一定等于2m/s 10. 如图所示，一点光源距地面的高度是，距竖直墙面的距离是，在点光源处将小球垂直于墙面水平抛出，重力加速度为，则（ ） A. 为了使小球先落在墙面上，小球抛出的初速度至少为 B. 为了使小球先落在墙面上，小球抛出的初速度至少为 C. 小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀加速直线运动 D. 小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀速直线运动 三、实验题 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）图甲实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需用到的有（　　） A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 （2）如图所示，关于甲、乙两种实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 甲装置中轨道要尽量光滑，以减少实验误差 B. 甲实验中，挡板高度必须等间距变化 C. 乙装置目的是研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 D. 乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地 （3）如图丙所示记录了小球在运动中的3个点迹，由图可知点________（填“是”或“不是”）抛出点；若图中每个小方格的边长，小球经过点的速度大小为________。取 12. 图甲为研究小球做平抛运动的规律的实验装置，图乙中的A、B、C为用频闪照相的方法在坐标纸上得到的小球运动过程中的三个位置。实验小组未记下小球平抛的抛出点，只记录下了y轴。实验小组测得A、B、C各点到y轴的距离分别为、、，A、B两点和B、C两点的竖直距离、取重力加速度大小，忽略空气阻力，回答下列问题。 （1）实验中，下列会导致实验误差的因素是______。 a．安装斜槽轨道，其末端没有保持水平 b．小球与斜槽轨道之间有摩擦 c．计算初速度时选取的点离抛出点较远 d．频闪照相机闪光频率偏大 （2）该小球做平抛运动的初速度______（结果保留两位有效数字） （3）如图乙所示，在以y轴竖直向下为正方向，以抛出点O为坐标原点，建立平面直角坐标系中，y与x的函数关系式为______（用g、x、y和表示） 四、解答题 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. 正在公路上行驶的汽车，只需按下一个键，就能轻松切换到飞行模式，变身飞机跃入天空，这就是飞行汽车!一辆飞行汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，某时刻司机启动飞行模式，汽车保持水平速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过一段时间爬升到200m高处。用x表示水平位移，y表示竖直位移，这一过程的图像如图所示。取，求汽车飞行时： （1）从启动飞行模式，到离地200m高处需要多长时间； （2）到达200m高处时竖直速度和瞬时速度的大小（可用根式表示）。 15. 如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球在空中的运动时间； （3）小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年春季期高一物理段考试卷 一、单选题 1. “天问一号”成功被火星捕获，成为火星的人造卫星。这也拉开了我国探索火星的序幕。结合开普勒行星运动定律，判断下列对火星的说法正确的是（　　） A. 太阳位于火星运行轨道的中心 B. 火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 火星和地球公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积 【答案】C 【解析】 【详解】AB．太阳位于火星运行椭圆轨道上的一个焦点上，火星从离太阳的近日点到选日点的过程速度一直在变化，故AB错误； C．根据开普勒第三定律可知火星和地球公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故C正确； D．在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过的面积相同，这是对同一行星而言，不同的行星，相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲、乙两艘小船在静水中的速度大小相等，渡河时甲船头向河的上游偏，乙船头向河的下游偏，两小船的船头与河岸的夹角大小相等。水流速度恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 甲过河的位移一定大于乙过河的位移 B. 渡河过程中，两小船不可能相遇 C. 甲过河的时间一定大于乙过河的时间 D. 无论水流速度多大，只要适当改变角，甲总能到达正对岸 【答案】B 【解析】 【详解】AC．甲、乙两船渡河的时间分别为 ， 由于 可知甲过河的时间等于乙过河的时间；船过河的位移为 由于河岸宽度一定，甲、乙两船渡河时间相等，而乙船沿河岸方向的速度一定大于甲船沿河岸方向的速度，则乙船沿河岸方向的位移一定大于甲船沿河岸方向的位移，即甲过河的位移一定小于乙过河的位移，故AC错误； B．甲、乙两船从同一点出发，垂直河岸方向分速度相等，沿河岸方向分速度不相等，则两船不可能相遇，故B正确； D．如果河水流速大于甲的船速，则甲不能达到正对岸，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是地球绕太阳运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴，运行的周期为T。则地球从A经C、B到D的运动过程中（  ） A. 地球运动到A点时速度最大 B. 地球从A点到C点所用的时间等于 C. 地球从A点到B点的过程中先做加速运动后做减速运动 D. 地球从A点到B点所用时间等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故A错误； BD．根据对称性可知，与的时间相等，均为，根据上述可知，阶段，速率逐渐变大，即A到C的平均速率小于C到B的平均速率，所以从A点到C点所用的时间大于，故B错误，D正确； C．地球从A点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故C错误 故选D。 4. 如图所示汽车以某一速度通过拱形桥最高点，已知拱形桥的半径为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 当一定时，汽车速度越大，对拱形桥的压力越大 B. 当汽车速率恒定时，越大，汽车对拱形桥的压力越小 C. 汽车能以顺利通过最高点 D 汽车能以顺利通过最高点 【答案】D 【解析】 【详解】AB．汽车以某一速度通过拱形桥最高点，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律可得 可知当一定时，汽车速度越大，对拱形桥的压力越小；当汽车速率恒定时，越大，汽车对拱形桥的压力越大；故AB错误； CD．根据 当时，可得 可知汽车能以顺利通过最高点，不能以顺利通过最高点，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的点，，则下列说法中正确的是（ ） A. A、B两点的角速度之比 B. A、C两点的线速度之比 C. A、C两点的向心加速度之比 D. B、C两点的周期之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．轮A和B同轴转动，两轮角速度相同，则A、B两点的角速度之比 故A错误； B．根据 可得A、B两点的线速度之比 B轮和C轮是皮带传动，则B、C两点的线速度相等，则A、C两点的线速度之比 故B错误； C．根据 A、C两点的向心加速度之比 故C正确； D．根据 B、C两点的周期之比 故D错误。 故选C。 6. “墙里秋千墙外道。墙外行人，墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄。”（苏赋《蝶恋花•春景》）看见荡秋千，总会勾起儿时的美好，已跨进高中物理大门的你，不能只沉浸在㑡想或“佳人笑”中，应习惯用物理的眼光审视荡秋千。如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为，两根绳平行。当该同学荡到秋千支架的正下方时，加速度的大小为、方向竖直向上，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在最低点，根据牛顿第二定律，有 解得 故选B。 7. 有一个质量为3kg的质点在直角坐标系Oxy所在的平面内运动，x方向的速度-时间图像和y方向的位移—时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为7m/s B. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直 C. 质点所受的合外力大小为4.5N D. 质点做匀变速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】D．从图甲可知，质点在x方向上做匀加速直线运动，从图乙可知，质点在y方向上做匀速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，故D错误； A．从图甲可知，x方向上的初速度为 从图乙可知，质点在y方向上做匀速直线运动，速度大小为 则质点的初速度大小为 故A错误； BC．从图甲可知，x方向上的加速度为 由于y方向上做匀速直线运动，则质点所受的合外力大小为 合外力方向沿x方向，而质点的初速度方向在x、y轴之间，可知质点初速度的方向与合外力的方向不垂直，故B错误，C正确。 故选C。 二、多选题 8. 如图所示，一小物块（不计重力）以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动的角速度为2rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为πs C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在πs内通过的路程为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．依据a＝ω2R，物块运动的角速度 故A正确； B．周期 故B正确； C．根据v＝ωr，知 v＝2 m/s 内通过的位移大小 故C错误； D．小球在π s内通过的路程为 l＝vt＝2×πm＝2πm 故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，长为0.1m的轻杆一端固定一小球质量为0.1kg的小球，小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点，重力加速度，下面说法正确的时（　　） A. 当小球运动到与O相平的水平位置时，杆对小球作用力为零 B. 若小球经过P点时速度为1m/s，杆对小球作用力为零 C. 若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N，小球的速度一定等于0.8m/s D. 若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N，小球速度一定等于2m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球做圆周运动过程中要有向心力，因此，当小球运动到与相平的水平位置时杆对小球提供一个指向圆心的拉力，故A错误； B．在最高点，当只有重力提供向心力时有 代入数据解得 故B正确； C．在最高点，杆对小球的作用力可能向上，也可能向下，因此有 或 解得 故C错误； D．当小球运动到最低点时，小球受杆的拉力为，有 代入数据解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，一点光源距地面的高度是，距竖直墙面的距离是，在点光源处将小球垂直于墙面水平抛出，重力加速度为，则（ ） A. 为了使小球先落在墙面上，小球抛出初速度至少为 B. 为了使小球先落在墙面上，小球抛出的初速度至少为 C. 小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀加速直线运动 D. 小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀速直线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设小球恰好达到墙面与地面的交点处，水平方向则有 联立可得 由此可知，若速度大于，小球先落在墙面上。A错误；B正确； CD．设小球运动到某一点，运动轨迹如图所示 根据相似三角形关系可知 根据平抛运动可知 联立可得 由此可知，影子的位移与时间成正比，即小球在做平抛运动时，墙上小球的影子做匀速直线运动。C错误；D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）图甲实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需用到的有（　　） A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 （2）如图所示，关于甲、乙两种实验装置，下列说法正确的是（　　） A. 甲装置中轨道要尽量光滑，以减少实验误差 B. 甲实验中，挡板高度必须等间距变化 C. 乙装置目的是研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 D. 乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地 （3）如图丙所示记录了小球在运动中的3个点迹，由图可知点________（填“是”或“不是”）抛出点；若图中每个小方格的边长，小球经过点的速度大小为________。取 【答案】（1）A （2）C （3） ①. 不是 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，还需要刻度尺，用来测量距离，故A正确，BC错误； 故选A。 【小问2详解】 A．甲装置中只要让小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑也不会引起实验误差，故A错误； B．甲装置中挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故B错误； C．乙装置中多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可以知道B球竖直方向分运动为自由落体运动，故C正确； D．乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球同时落地，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 [1]小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知 ， 可知，A、B、C三点时间间隔相等，由竖直方向小球做匀变速运动，则 解得A、B、C三点的时间间隔为 B点竖直方向的速度大小为 由，，可知 小球抛出后竖直方向是自由落体运动，则O点竖直方向的速度大小为 所以O点不是抛出点。 [2]B点水平方向的速度大小为 小球经过点的速度大小为 12. 图甲为研究小球做平抛运动的规律的实验装置，图乙中的A、B、C为用频闪照相的方法在坐标纸上得到的小球运动过程中的三个位置。实验小组未记下小球平抛的抛出点，只记录下了y轴。实验小组测得A、B、C各点到y轴的距离分别为、、，A、B两点和B、C两点的竖直距离、取重力加速度大小，忽略空气阻力，回答下列问题。 （1）实验中，下列会导致实验误差的因素是______。 a．安装斜槽轨道，其末端没有保持水平 b．小球与斜槽轨道之间有摩擦 c．计算初速度时选取的点离抛出点较远 d．频闪照相机闪光频率偏大 （2）该小球做平抛运动的初速度______（结果保留两位有效数字） （3）如图乙所示，在以y轴竖直向下为正方向，以抛出点O为坐标原点，建立的平面直角坐标系中，y与x的函数关系式为______（用g、x、y和表示） 【答案】（1）a （2）1.0 （3） 【解析】 【小问1详解】 a．安装斜槽轨道，其末端没有保持水平，使小球不做平抛运动，会有误差，a正确； b．只要保证小球每次从同一位置静止释放，小球与斜槽轨道之间有摩擦对实验无影响，b错误； c．计算初速度时选取的点离抛出点远近对实验无影响，c错误； d．频闪照相机闪光频率大小对实验无影响，d错误。 故选a。 【小问2详解】 设相邻两个点的时间间隔为，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 【小问3详解】 竖直方向有 水平方向有 联立解得 四、解答题 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. 正在公路上行驶的汽车，只需按下一个键，就能轻松切换到飞行模式，变身飞机跃入天空，这就是飞行汽车!一辆飞行汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，某时刻司机启动飞行模式，汽车保持水平速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过一段时间爬升到200m高处。用x表示水平位移，y表示竖直位移，这一过程的图像如图所示。取，求汽车飞行时： （1）从启动飞行模式，到离地200m高处需要多长时间； （2）到达200m高处时竖直速度和瞬时速度的大小（可用根式表示）。 【答案】（1）20s；（2）20m/s， 【解析】 【详解】（1）由题可知，汽车在水平方向做匀速直线运动，根据图像可知，到离地200m高处时的水平位移x为600m，则从启动飞行模式，到离地200m高处的时间为 （2）由题可知，汽车在竖直方向上做初速度为零匀加速直线运动，根据匀变速运动规律有 可得，到达200m高处时竖直速度的大小为 则到达200m高处时的瞬时速度的大小为 15. 如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。求： （1）小球在C点的速度大小； （2）小球在空中的运动时间； （3）小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。 【答案】（1）6m/s；（2）0.8s；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，在C点时，由牛顿第二定律有 其中 解得 （2）根据题意可知，小球离开C点后做平抛运动，垂直打到斜面上，则速度与水平方向夹角为 设小球的速度为，则有 竖直方向 解得 （3）竖直方向上的位移为 水平方向上的位移为 则位移 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$