精品解析：山东省聊城市博源职教高考实验部2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

博源职教高考实验部2023-2024学年第二学期期中考试 物理试题 （时间90分钟，总分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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。 一、单项选择题：共8个小题，每题3分；共24分。 1. 关于曲线运动，下列说法中错误的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 做曲线运动的物体加速度一定不为零 C. 做曲线运动的物体所受合力一定是变力 D. 做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．曲线运动中速度的方向不断变化，速度方向沿曲线的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动，故A不符合题意； BD．物体做曲线运动条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，合力一定不为零，由牛顿第二定律加速度也一定不为零，所以速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故BD不符合题意； C．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故C符合题意。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心 B. 物体在恒力的作用下不可能做曲线运动 C. 物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力将变大 D. 火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的合外力必须全部提供向心力，故合外力一定指向圆心，故A错误； B．物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故B错误； C．重力大小由G=mg决定，与运动状态无关，故C错误； D．火车超速转弯时，离心趋势导致外轨受压，轮缘挤压外轨，故D正确。 故选D。 3. 秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中 C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：单摆在摆动的过程中，靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大． 因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有：T﹣mgcosθ=m，因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故D正确，A、B、C错误．故选D． 4. 下列关于向心力的说法，错误的是（　　） A. 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力 B. 向心力是沿着半径指向圆心方向的合力 C. 向心力总沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力 D. 向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某一种力或某一种力的分力，故A正确，不符合题意； B．向心力是根据力的作用效果命名的力，向心力始终指向弧形轨道圆心方向，故B正确，不符合题意； C．向心力总是沿半径指向圆心，其大小随着线速度大小变化而变化，其方向时刻变化，则向心力一定是一个变力，故C错误，符合题意； D．向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体的速度大小，不能改变物体运动的快慢，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. 关于离心运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B. 做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动 C. 做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合力大小发生变化，就将做离心运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动 【答案】D 【解析】 【详解】AD．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或者变小时，将做离心运动；离心是一种现象，不存在离心力，故A错误，D正确。 B．做匀圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然增大时，提供的合力大于需要的向心力，物体将做向心运动，故B错误。 C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合力突然变化时，可能做离心运动，也可能做向心运动，故C错误。 故选D。 6. 由万有引力公式可知，引力常量的单位是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由万有引力公式 可知 引力常量的单位是。 故选A。 7. 如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（　　） A. 汽车处于平衡状态 B. 汽车的向心力由重力和支持力提供 C. 汽车的向心力由摩擦力提供 D. 汽车的向心力由支持力提供 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车转弯时存在向心加速度，运动状态不断变化，所以不是处于平衡状态，故A错误； BCD．汽车在水平面内做匀速圆周运动，重力和支持力都沿竖直方向，不可能提供向心力，所以提供向心力的一定是在水平方向的摩擦力，故BD错误，C正确。 故选C。 8. 宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ） A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．根据开普勒第三定律可知 解得 由题意可知，宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期与地球绕太阳运行的周期之比为 地球绕太阳运行的周期是1年，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是27年，故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多项选择共4小题，每题4分，共16分。 9. 关于平抛运动，下面的几种说法正确的是（　　） A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B. 做平抛运动的物体，虽然它的速度方向不断改变，但它的运动是匀变速曲线运动 C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D. 所有只受重力作用的物体都做平抛运动 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．平抛运动是一种只受重力作用的运动，选项A错误； B．做平抛运动的物体，虽然它的速度方向不断改变，但它的加速度是不变的，则它的运动是匀变速曲线运动，选项B正确； C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，选项C正确； D．所有只受重力作用的物体不一定都做平抛运动，例如自由落体运动和竖直上抛、斜抛等运动，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，为皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为1.5r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑。下列判断正确的是（　　） A. 角速度关系为 B. 线速度关系为 C. 周期关系为 D. 向心加速度关系为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由于A、B同轴转，故角速度相等，所以，B、C通过绳连结，线速度相等，所以，由 解得 综上，，选项A正确； B．由（1）知，，，所以，选项B错误； C．由，T与成反比，所以，选项C正确； D．由向心加速度公式 解得，选项D错误。 故选AC 11. 关于引力常量G，下列说法中正确的是（ ） A. 在国际单位制中，引力常量G的单位是N·m2/kg2 B. 引力常量G大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C. 引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力 D. 引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪什测出，与单位制的选择无关 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由 F＝G 得 G＝ 所以在国际单位制中，G的单位为N·m2/kg2，A正确； B．引力常量是一个常数，其大小与两物体质量以及两物体间的距离无关，B错误； C．根据万有引力定律可知，引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力，C正确； D．引力常量是定值，其数值大小由卡文迪许测出，但其数值大小与单位制的选择有关，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 以的速度抛出的物体可能落在A点 B. 以的速度抛出的物体将沿B轨道运动 C. 以的速度抛出的物体可能沿B轨道运动 D. 以的速度抛出的物体可能沿C轨道运动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面，物体抛出速度v＝7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，绕地球做圆周运动，故A正确，B错误； C．当物体抛出速度7.9km/s<v<11.2km/s时，物体在抛出点做离心运动，但物体不能脱离地球引力束缚，故物体做椭圆运动，可能沿C轨道运动，故C错误； D．当物体抛出速度v>11.2km/s时，物体会脱离地球引力束缚，不可能沿C轨道运动，故D错误。 故选A。 三、实验题：共2小题，共16分。 13. 物体做曲线运动的条件： （1）当物体所受合力的方向与它的速度方向________时，物体做曲线运动； （2）物体做曲线运动的条件运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向________时，物体做曲线运动。 （3）曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的________方向。 （4）一同学用如图所示装置研究平抛运动，用小锤打击弹性金属片，两个小球同时开始运动，空气阻力不计，左球自由下落，t1时间落地，右球沿水平方向抛出，t2时间落地，则t1________ t2（填“>”、“<”或“=”） 【答案】（1）不在同一条直线上 （2）不在同一条直线上 （3）切线 （4）= 【解析】 【小问1详解】 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动； 【小问2详解】 物体做曲线运动的条件运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上 【小问3详解】 曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的切线方向。 【小问4详解】 两个小球在竖直方向上同时从同一位置开始做自由落体运动，一定同时落地，所以 14. 某同学利用如图所示的向心力演示器定量探究匀速圆周运动所需向心力F跟小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系。 （1）如图所示，A、B都为钢球，图中所示是在研究向心力的大小F与________的关系； A. 质量m B. 角速度 C. 半径r （2）为了单独探究上述两个物理量的关系，需要采用________； A. 控制变量法 B. 等效代替法 C. 理想实验法 D. 假设法 （3）如图所示，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为________； A. B. C. D. （4）通过上述实验，该同学得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度、半径r的数学关系式是，其中比例系数k的单位是________。 【答案】（1）B （2）A （3）D （4）kg 【解析】 【小问1详解】 图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则根据控制变量法的研究方法可知，图中研究向心力的大小F与角速度的关系。 故选B。 【小问2详解】 在研究向心力的大小F与角速度的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。 故选A。 【小问3详解】 根据由于两个钢球质量m和运动半径r相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两小球所受向心力的比值为1：4，可知两轮的角速度之比为1：2，因为变速轮塔与皮带连接，边缘线速度大小相等，根据可知与变速轮塔相对应的半径之比为2：1。 故选D。 【小问4详解】 做圆周运动的物体受到的向心力 比例系数k对应质量m，所以其单位为kg。 四、计算题：共4小题，共44分。 15. 有一小船正在渡河，已知河宽为40m，在下游30m处有一危险水域，小船在静水中的速度为10m/s，若水流速度为6m/s，回答下列问题。 （1）为了在最短的时间内靠岸，则船头的方向以及渡河的时间是多少？是否会有危险？ （2）如果船想要在正对岸靠岸，则船头的方向以及渡河的时间是多少？ 【答案】（1）船头方向垂直河岸，，不会有危险 （2）船头方向指向上游，与河岸夹角为（或53.13°），渡河时间 【解析】 【小问1详解】 为了在最短的时间内靠岸，船头方向应垂直于河岸；渡河的时间为 由于 可知不会有危险 【小问2详解】 如果船想要在正对岸靠岸，则合速度方向垂直于河岸，船头方向指向上游，与河岸夹角满足 可得 渡河的时间为 16. 欲划船渡过宽100m的河，船在静水中的划行速度v1=5m/s，水流速度v2=3m/s。 (1)若小船在最短时间过河，船头应怎样放置，且渡河的最短时间是多少？ (2)若小船渡河位移最短，船头应怎样放置？且渡河的时间是多少？ 【答案】(1)船头垂直河岸，20s；(2)船头偏向上游，25s 【解析】 【详解】(1)当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知 (2)小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为θ，则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得 这时船头与河水速度夹角为 那么船垂直河岸行驶的速度为 所以渡河时间 17. 一可绕中心轴匀速转动的转台上放置了一个质量为的小滑块（可视为质点），小滑块可随着转台一起转动。滑块离转轴的距离为，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）现让转台以线速度匀速转动则滑块受到的摩擦力大小； （2）若滑块和转台间的最大静摩擦力为，为使滑块不打滑，转台的转动的最大角速度为多少？ 【答案】（1）0.25N；（2）4 rad/s 【解析】 【详解】（1）滑块受到的静摩擦力提供滑块做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得 （2）滑块受到的静摩擦力达到最大静摩擦力时角速度最大，由牛顿第二定律得 得 18. 人类制造的航天探测器已能够对一些行星进行探测，若某航天探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星无动力飞行，环绕n周的飞行时间为t，已知引力常量为G，计算： （1）飞行器绕土星运动的轨道半径； （2）飞行器绕土星运动的周期； （3）土星的质量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 小问1详解】 根据题意可知，飞行器绕土星运动的轨道半径为 【小问2详解】 飞行器绕土星运动的周期为一周的时间，所以 【小问3详解】 根据万有引力提供向心力有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 博源职教高考实验部2023-2024学年第二学期期中考试 物理试题 （时间90分钟，总分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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。 一、单项选择题：共8个小题，每题3分；共24分。 1. 关于曲线运动，下列说法中错误的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 做曲线运动的物体加速度一定不为零 C. 做曲线运动的物体所受合力一定是变力 D. 做曲线运动物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上 2. 下列说法正确是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体，其合外力可能不指向圆心 B. 物体在恒力的作用下不可能做曲线运动 C. 物体竖直向上做匀加速直线运动时，物体受到的重力将变大 D. 火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将挤压铁轨的外轨 3. 秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中 C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时 4. 下列关于向心力的说法，错误的是（　　） A. 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力 B. 向心力是沿着半径指向圆心方向的合力 C. 向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力 D. 向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小 5. 关于离心运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B. 做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然变大时将做离心运动 C. 做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合力大小发生变化，就将做离心运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合力突然消失或变小时将做离心运动 6. 由万有引力公式可知，引力常量的单位是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（　　） A. 汽车处于平衡状态 B. 汽车的向心力由重力和支持力提供 C. 汽车的向心力由摩擦力提供 D. 汽车的向心力由支持力提供 8. 宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ） A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年 二、多项选择共4小题，每题4分，共16分。 9. 关于平抛运动，下面的几种说法正确的是（　　） A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B. 做平抛运动的物体，虽然它的速度方向不断改变，但它的运动是匀变速曲线运动 C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D. 所有只受重力作用的物体都做平抛运动 10. 如图所示，为皮带传动装置，主动轮上两轮半径分别为3r和r，从动轮的半径为1.5r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑。下列判断正确的是（　　） A. 角速度关系为 B. 线速度关系为 C. 周期关系为 D. 向心加速度关系为 11. 关于引力常量G，下列说法中正确的是（ ） A. 在国际单位制中，引力常量G的单位是N·m2/kg2 B. 引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C. 引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力 D. 引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪什测出，与单位制的选择无关 12. 如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 以的速度抛出的物体可能落在A点 B. 以的速度抛出的物体将沿B轨道运动 C. 以的速度抛出的物体可能沿B轨道运动 D. 以的速度抛出的物体可能沿C轨道运动 三、实验题：共2小题，共16分。 13. 物体做曲线运动的条件： （1）当物体所受合力的方向与它的速度方向________时，物体做曲线运动； （2）物体做曲线运动的条件运动学角度：物体加速度的方向与速度的方向________时，物体做曲线运动。 （3）曲线运动的速度方向：就是物体过曲线上该点的________方向。 （4）一同学用如图所示装置研究平抛运动，用小锤打击弹性金属片，两个小球同时开始运动，空气阻力不计，左球自由下落，t1时间落地，右球沿水平方向抛出，t2时间落地，则t1________ t2（填“>”、“<”或“=”） 14. 某同学利用如图所示的向心力演示器定量探究匀速圆周运动所需向心力F跟小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系。 （1）如图所示，A、B都为钢球，图中所示是在研究向心力的大小F与________的关系； A. 质量m B. 角速度 C. 半径r （2）为了单独探究上述两个物理量的关系，需要采用________； A. 控制变量法 B. 等效代替法 C. 理想实验法 D. 假设法 （3）如图所示，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为________； A. B. C. D. （4）通过上述实验，该同学得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度、半径r的数学关系式是，其中比例系数k的单位是________。 四、计算题：共4小题，共44分。 15. 有一小船正在渡河，已知河宽为40m，在下游30m处有一危险水域，小船在静水中的速度为10m/s，若水流速度为6m/s，回答下列问题。 （1）为了在最短的时间内靠岸，则船头的方向以及渡河的时间是多少？是否会有危险？ （2）如果船想要在正对岸靠岸，则船头方向以及渡河的时间是多少？ 16. 欲划船渡过宽100m的河，船在静水中的划行速度v1=5m/s，水流速度v2=3m/s。 (1)若小船在最短时间过河，船头应怎样放置，且渡河的最短时间是多少？ (2)若小船渡河位移最短，船头应怎样放置？且渡河的时间是多少？ 17. 一可绕中心轴匀速转动的转台上放置了一个质量为的小滑块（可视为质点），小滑块可随着转台一起转动。滑块离转轴的距离为，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）现让转台以线速度匀速转动则滑块受到的摩擦力大小； （2）若滑块和转台间的最大静摩擦力为，为使滑块不打滑，转台的转动的最大角速度为多少？ 18. 人类制造的航天探测器已能够对一些行星进行探测，若某航天探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星无动力飞行，环绕n周的飞行时间为t，已知引力常量为G，计算： （1）飞行器绕土星运动的轨道半径； （2）飞行器绕土星运动的周期； （3）土星的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$