2023-2024学年山东省枣庄市滕州市高一下学期期中考试物理试卷

高级中学名校试卷PAGEPAGE22023~2024学年度第二学期期中质量检测高一物理2024.04本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。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，再选涂其它〖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，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．一根粗细均匀的长直铁棒重，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高，而另一端仍在地面上，则（）A．铁棒的重力势能增加了 B．铁棒的重力势能增加了C．铁棒的重力不做功 D．上述说法均错误2．一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则等于（）A．1 B．2 C．3 D．43．某计算机上的机械式硬盘的磁道和扇区如图所示，这块硬盘共有个磁道（即个不同半径的同心圆），每个磁道分成个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录个字节。电动机使盘面匀速转动，磁头在读、写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。不计磁头转移磁道的时间，计算机每秒最多可以从一个盘面上读取个字节，则（）A．磁头在内圈磁道与外圈磁道上相对磁道运动的线速度相等B．计算机读完整个硬盘的时间至少为C．一个扇区通过磁头所用时间约为D．磁盘转动的角速度为4．“风云”气象卫星是我国重要的民用遥感卫星，其中“风云一号”的运行轨道在地球的南北两极上方，周期为120min；“风云四号”是静止轨道卫星，与地球自转同步。若卫星的运动均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．“风云一号”卫星的线速度大于地球的第一宇宙速度B．“风云一号”卫星的角速度比“风云四号”卫星的角速度小C．“风云一号”卫星的线速度比“风云四号”卫星的线速度小D．“风云一号”卫星的向心加速度比“风云四号”卫星的向心加速度大5．假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程。则有关这艘飞船的说法，下列正确的是（）A．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C．飞船在轨道Ⅲ上运动到点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过点时的速度大于经过点时的速度6．质量为的物体（可视为质点），位于距离地面高度为的平台边缘，如图所示。某时刻物体以水平初速度从平台边缘飞出，忽略空气阻力和平台的摩擦，选取飞出点为坐标原点。已知重力加速度为，在运动过程中的任意位置，关于其动能和重力做的功与水平位移的关系，以下图像描述正确的是（）A． B． C． D．7．如图甲，智能呼啦圈的腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆（大小忽略不计）穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为，绳长为，悬挂点到腰带中心点的距离为。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动。重力加速度取，下列说法正确的是（）A．若使用者觉得锻炼不够充分，决定增大转速，腰带受到的合力变大B．当使用者掌握好锻炼节奏后能够使稳定在，此时配重的角速度为C．当用力转动使从增加到时，配重运动的周期变大D．使用者使用一段时间后将腰带调小，若仍保持转速不变，则变小8．西安大雁塔广场的音乐喷泉喷出的水柱高达，喷管的直径为。取重力加速度，水的密度为，圆周率，空气阻力不计。则给喷管喷水的电动机输出功率约为（）A． B． C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，做匀速圆周运动的质点在时间内由点运动到点，所对的圆心角为60°，长为。关于质点加速度的大小，下列说法正确的是（）A．向心加速度为 B．向心加速度为C．平均加速度为 D．平均加速度为10．中国空间站（CSS）是中国建成的国家级太空实验室。如图所示，空间站绕地球以及地球绕太阳的运动都可认为是匀速圆周运动。若太阳与地球间的距离是地球与空间站距离的倍，太阳质量是地球质量的倍，地球绕太阳运动的周期为，下列说法正确的是（）A．空间站运行的周期为B．空间站运行的周期为C．空间站的运行速度与地球的运行速度大小之比为D．空间站在组建时轨道会不断的修正是因为其质量不断增加11．我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化而产生的现象。已知地球质量为，半径为。太阳质量约为地球质量的倍，太阳与地球的距离约为地球半径的倍，地球质量约为月球质量的80倍，月球与地球的距离约为地球半径的60倍。对于地球上同一片质量为的海水来说，下列说法正确的是（）A．太阳对这片海水的引力与月球对这片海水的引力之比约为B．太阳对这片海水的引力与地球对这片海水的引力之比约为C．当太阳、月球和地球共线、且月球位于太阳和地球之间时，海边容易形成大潮D．对于同一片海水而言，地球、月球、太阳对它的引力的矢量和可能为零12．蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小与床面下沉的距离成正比，已知轻弹簧弹性势能表达式。质量的运动员静止站在蹦床上，床面下沉了；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为。假设运动员在预备运动中所做的总功全部用于其机械能，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（）A．蹦床弹力大小与床面下沉距离的比值为B．在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度为C．在比赛动作中，运动员每次落下使床面压缩的最大深度为D．在预备运动中，运动员所做的总功为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中位置做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为和。（1）关于此实验，下列说法正确的是______（多选）。A．实验前，要将向心力演示仪放置于水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐B．该实验采用的方法是理想模型法C，将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度D．根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以精确地计算出两个球所受向心力的比值（2）某次实验时，匀速转动手柄时发现左侧标尺露出2格，右侧标尺露出9格。则传动皮带调到了第______（选填“一”、“二”或“三”）层塔轮，两个质量相等的钢球分别放在______（选填“A和B”、“A和C”或“B和C”）位置。14．（8分）某同学利用图中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上载钩码的质量，重复上述步骤；④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）。（2）步骤④中所缺数据为______。（3）以为横轴，为纵轴，在答题卡中绘出图像______。（4）若系统总机械能的减少量等于摩擦力做功的大小，则物块与木板之间的动摩擦因数为______（保留两位有效数字）。15．（10分）如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道，路面与水平面的夹角为。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为。已知自行车和运动员的质量一共是，不考虑空气阻力，取。（1）若使自行车不受摩擦力作用，求其速度的大小；（2）若该运动员的骑行速度是，求此时自行车所受的摩擦力。16．（10分）地球静止卫星位于赤道上方，相对地面静止。利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。已知地球半径为、地球表面重力加速度为，地球自转周期为。（1）求地球静止卫星离地面的高度；（2）目前地球静止卫星离地面的高度为。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，求地球自转周期的最小值。17．（12分）为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中是倾角为的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为，且两点处于同一高度，两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为（未知量）的地方放置一个质量为的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。取重力加速度，已知。（1）当时，求小球经过最低点时，路面受到的压力；（2）若小球恰从点脱离路面，求小球经过点时重力的功率（结果可保留根式）；（3）若小球一定能沿路面运动到点，求的取值范围。18．（14分）质量为的火车停在足够长的平直铁轨上，低速行驶时可认为所受阻力恒为，高速行驶时其阻力大小与行驶速率成正比，即，其中（未知）是与列车参数相关的比例常数。（1）火车以速度低速行驶时，发动机的实际功率为，求此时火车的加速度；（2）某次测试时火车始终保持低速行驶，运动分为两个阶段。第一阶段火车受到大小为的恒定牵引力由静止启动，位移为时，火车发动机的实际功率正好等于额定功率，然后进入第二阶段；第二阶段发动机保持额定功率继续前进，已知两个阶段用时相等，第二阶段的末速度为初速度倍。求第二阶段火车的位移；（3）某次测试火车高速行驶的制动距离。已知火车匀速行驶的最大速度为，发动机的额定功率为。现关闭发动机，当火车在轨道上始终高速行驶至时，求此减速过程中行驶的距离。——★参考答案★——1．A2．C3．B4．D5．D6．B7．D8．C9．AD10．BC11．AC12．BD13．（6分）AC；三；B和C；14．（8分）0.980；0.588；0.40（0.38～0.42）15．（10分）解：（1）设人和自行车的总质量为，根据牛顿第二定律可得：解得：（2）当自行车速时，设斜面对人和自行的支持力为，对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，大小为。在竖直方向上：在水平方向上：联立解得：方向沿斜面向下16．（10分）解：（1）根据万有引力提供向心力可得：在地球表面附近：联立解得：（2）地球静止卫星的轨道半径为，周期为。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，由几何关系可知地球静止卫星的轨道半径为：设地球自转周期变为，根据开普勒第三定律：带入数据解得：17．（12分）解：（1）从静止释放到点过程中，根据动能定理：在点由牛顿第二定律：联立解得：由牛顿第三定律，路面受到的压力为，方向竖直向下；（2）小球在点脱离路面，则有：根据机械能守恒：点时重力的功率：联立解得：（3）分析可知小球能沿路面到达点即可通过点，刚好到达点时有根据动能定理有：联立解得：故可知的范围为18．（14分）解：（1）设火车牵引力为，根据：根据牛顿第二定律：解得：（2）设火车第一阶段匀加速运动的时间为，末速度为，由动能定理得：由：发动机的额定功率：第二阶段由动能定理得：解得：（3）火车额定功率时达到最大速度，则对减速过程中的任意一段时间，由即：累加可得：联立解得：2023~2024学年度第二学期期中质量检测高一物理2024.04本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。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，再选涂其它〖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，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．一根粗细均匀的长直铁棒重，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高，而另一端仍在地面上，则（）A．铁棒的重力势能增加了 B．铁棒的重力势能增加了C．铁棒的重力不做功 D．上述说法均错误2．一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则等于（）A．1 B．2 C．3 D．43．某计算机上的机械式硬盘的磁道和扇区如图所示，这块硬盘共有个磁道（即个不同半径的同心圆），每个磁道分成个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录个字节。电动机使盘面匀速转动，磁头在读、写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。不计磁头转移磁道的时间，计算机每秒最多可以从一个盘面上读取个字节，则（）A．磁头在内圈磁道与外圈磁道上相对磁道运动的线速度相等B．计算机读完整个硬盘的时间至少为C．一个扇区通过磁头所用时间约为D．磁盘转动的角速度为4．“风云”气象卫星是我国重要的民用遥感卫星，其中“风云一号”的运行轨道在地球的南北两极上方，周期为120min；“风云四号”是静止轨道卫星，与地球自转同步。若卫星的运动均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．“风云一号”卫星的线速度大于地球的第一宇宙速度B．“风云一号”卫星的角速度比“风云四号”卫星的角速度小C．“风云一号”卫星的线速度比“风云四号”卫星的线速度小D．“风云一号”卫星的向心加速度比“风云四号”卫星的向心加速度大5．假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程。则有关这艘飞船的说法，下列正确的是（）A．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C．飞船在轨道Ⅲ上运动到点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过点时的速度大于经过点时的速度6．质量为的物体（可视为质点），位于距离地面高度为的平台边缘，如图所示。某时刻物体以水平初速度从平台边缘飞出，忽略空气阻力和平台的摩擦，选取飞出点为坐标原点。已知重力加速度为，在运动过程中的任意位置，关于其动能和重力做的功与水平位移的关系，以下图像描述正确的是（）A． B． C． D．7．如图甲，智能呼啦圈的腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆（大小忽略不计）穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为，绳长为，悬挂点到腰带中心点的距离为。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动。重力加速度取，下列说法正确的是（）A．若使用者觉得锻炼不够充分，决定增大转速，腰带受到的合力变大B．当使用者掌握好锻炼节奏后能够使稳定在，此时配重的角速度为C．当用力转动使从增加到时，配重运动的周期变大D．使用者使用一段时间后将腰带调小，若仍保持转速不变，则变小8．西安大雁塔广场的音乐喷泉喷出的水柱高达，喷管的直径为。取重力加速度，水的密度为，圆周率，空气阻力不计。则给喷管喷水的电动机输出功率约为（）A． B． C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，做匀速圆周运动的质点在时间内由点运动到点，所对的圆心角为60°，长为。关于质点加速度的大小，下列说法正确的是（）A．向心加速度为 B．向心加速度为C．平均加速度为 D．平均加速度为10．中国空间站（CSS）是中国建成的国家级太空实验室。如图所示，空间站绕地球以及地球绕太阳的运动都可认为是匀速圆周运动。若太阳与地球间的距离是地球与空间站距离的倍，太阳质量是地球质量的倍，地球绕太阳运动的周期为，下列说法正确的是（）A．空间站运行的周期为B．空间站运行的周期为C．空间站的运行速度与地球的运行速度大小之比为D．空间站在组建时轨道会不断的修正是因为其质量不断增加11．我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，潮汐是太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化而产生的现象。已知地球质量为，半径为。太阳质量约为地球质量的倍，太阳与地球的距离约为地球半径的倍，地球质量约为月球质量的80倍，月球与地球的距离约为地球半径的60倍。对于地球上同一片质量为的海水来说，下列说法正确的是（）A．太阳对这片海水的引力与月球对这片海水的引力之比约为B．太阳对这片海水的引力与地球对这片海水的引力之比约为C．当太阳、月球和地球共线、且月球位于太阳和地球之间时，海边容易形成大潮D．对于同一片海水而言，地球、月球、太阳对它的引力的矢量和可能为零12．蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小与床面下沉的距离成正比，已知轻弹簧弹性势能表达式。质量的运动员静止站在蹦床上，床面下沉了；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为。假设运动员在预备运动中所做的总功全部用于其机械能，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（）A．蹦床弹力大小与床面下沉距离的比值为B．在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度为C．在比赛动作中，运动员每次落下使床面压缩的最大深度为D．在预备运动中，运动员所做的总功为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中位置做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为和。（1）关于此实验，下列说法正确的是______（多选）。A．实验前，要将向心力演示仪放置于水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐B．该实验采用的方法是理想模型法C，将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度D．根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以精确地计算出两个球所受向心力的比值（2）某次实验时，匀速转动手柄时发现左侧标尺露出2格，右侧标尺露出9格。则传动皮带调到了第______（选填“一”、“二”或“三”）层塔轮，两个质量相等的钢球分别放在______（选填“A和B”、“A和C”或“B和C”）位置。14．（8分）某同学利用图中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上载钩码的质量，重复上述步骤；④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）。（2）步骤④中所缺数据为______。（3）以为横轴，为纵轴，在答题卡中绘出图像______。（4）若系统总机械能的减少量等于摩擦力做功的大小，则物块与木板之间的动摩擦因数为______（保留两位有效数字）。15．（10分）如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道，路面与水平面的夹角为。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为。已知自行车和运动员的质量一共是，不考虑空气阻力，取。（1）若使自行车不受摩擦力作用，求其速度的大小；（2）若该运动员的骑行速度是，求此时自行车所受的摩擦力。16．（10分）地球静止卫星位于赤道上方，相对地面静止。利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。已知地球半径为、地球表面重力加速度为，地球自转周期为。（1）求地球静止卫星离地面的高度；（2）目前地球静止卫星离地面的高度为。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，求地球自转周期的最小值。17．（12分）为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中是倾角为的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为，且两点处于同一高度，两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为（未知量）的地方放置一个质量为的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。取重力加速度，已知。（1）当时，求小球经过最低点时，路面受到的压力；（2）若小球恰从点脱离路面，求小球经