青海省海南藏族自治州高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

2023-2024学年度第二学期高一年级期中考试物理满分：100分考试时间：75分钟命题人：审题人：注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第Ⅰ卷（选择题共46分）一、单选题（每小题4分，共28分）1．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A．所受合外力可以为零B．所受合外力一定为恒力C．所受合外力一定为变力D．所受合外力的方向与物体的速度方向一定不在一条直线上2．如图所示，跳伞运动员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动。若跳伞运动员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0m/s。当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0m/s，则跳伞运动员着地时的速度（）A．大小为3.0m/s B．大小为4.0m/s C．大小为5.0m/s D．大小为7.0m/s3．物体在做匀速圆周运动的过程中，下列关于线速度、向心加速度说法正确的是（）A．线速度方向都保持不变 B．线速度大小时刻改变C．向心加速度大小保持不变 D．向心加速度方向保持不变4．做匀速圆周运动的物体，其运动半径为R，线速度大小为v，则物体的角速度大小为（）A． B． C．vR D．2vR5．如图所示，列车正在铁路弯道处行驶，此处轨道的（）A．外侧略高于内侧 B．外侧略低于内侧C．支持力与列车重力平衡 D．支持力与列车重力的合力指向外侧6．下列表述符合开普勒行星运动定律的是（）A．地球是宇宙的中心 B．行星绕太阳运动的轨道是圆C．行星绕太阳运动的轨道是椭圆 D．行星与太阳间距离保持不变7．关于万有引力公式的理解，以下说法中正确的是（）A．牛顿首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值B．由公式可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大C．可看作质点的两物体间的引力可用公式计算D．两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的二、多选题（每小题6分，共18分。选错不得分，漏选得3分。）8．下列关于向心加速度的表达式正确的是（）A． B． C． D．9．下列属于离心现象的是（）A．投篮球 B．洗衣机脱水C．汽车高速转弯容易甩出车道 D．旋转雨伞甩掉雨伞上的水10．已知某人造地球卫星绕地球公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．人造地球卫星的质量 B．地球的质量C．人造地球卫星的运行角速度 D．地球的密度第Ⅱ卷（非选择题共54分）三、实验题（每空3分，共18分。）11．在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做________；（2）该同学用频闪照相机拍到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔________s曝光一次，小球平抛初速度为________m/s（当地重力加速度大小）。12．如图所示，在使用向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中：（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________。A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法（2）通过本实验可以得到的结果有________。A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比四、解答题13．（12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/s，求：（1）摩托车在空中的飞行时间：（2）摩托车的水平位移。14．（12分）如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求：（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。15．（12分）英国物理学家卡文迪什利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，被称为是第一个“称量地球的质量”的人。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。若忽略地球自转的影响：（1）求地球的质量M和密度ρ；（2）若，，，，试估算地球的质量M和密度。（结果用科学记数法表示，保留一位有效数字）参考答案：一、单选（每小题4分，共28分）1．D【详解】ABC．做曲线运动的物体，速度方向时刻在发生变化，所以一定是变速运动，合外力一定不为零，合外力可以是恒力，例如平抛运动，合外力也可以是变力，例如匀速圆周运动，故ABC错误；D．做曲线运动的条件是所受合外力的方向与物体的速度方向不在一条直线上，故D正确。故选D。2．C【详解】将跳伞员着地的速度分解，竖直分速度是4m/s，水平分速度为3m/s，根据平行四边形定则得，合速度为5m/s。故选C。3．C【详解】AB．做匀速圆周运动的过程中，线速度方向一直变化，大小不变，故AB错误；CD．做匀速圆周运动的过程中，向心加速度方向始终指向圆心，方向一直变化，但因为速度大小不变，根据，则向心加速度大小保持不变，故C正确，D错误。故选C。4．A【详解】匀速圆周运动的物体角速度大小为故BCD错误，A正确。故选A。5．A【详解】列车正在铁路弯道处行驶时，外侧略高于内侧，支持力与列车重力不平衡，支持力与列车重力的合力指向圆心为火车转弯提供向心力；故选A。6．C【详解】根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，所以行星与太阳的距离会改变。故选C。7．C【详解】A．卡文迪许用实验测定了引力常量G的数值，A错误；B．两物体紧靠在一起时，万有引力公式不再适用，B错误；C．可看作质点的两物体间的引力可用公式计算，C正确；D．根据公式，两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的，D错误。故选C。二、多选（每小题6分，共18分，错选不得分，漏选得3分。）8．AD【详解】做圆周运动的物体，由径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有解得故选AD。9．BCD【详解】A、运动员将球踢出后球在空中运动，是由于惯性作用，球要保持原来的状态，故选项A错误；B、洗衣机的脱水过程中，随着转速的增加，水滴所需要的向心力增加，当大于衣服对水的吸附力时，水做离心运动，从而被甩出，故选项B正确；C、在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，由于最大静摩擦力一定，所以速度过大，使静摩擦力小于向心力，做离心运动，容易造成事故，故选项C正确；D、通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故选项D正确；10．BC【详解】AB．根据可得可知刻求解地球的质量，但是不能求解人造地球卫星的质量，选项A错误，B正确。C．根据可求解人造地球卫星的运行角速度，选项C正确；D．由于地球半径未知，则不能求解地球的密度，选项D错误。故选BC。三、实验题（每空3分，共18分）11．（1）自由落体运动匀速直线运动（2）0.020.4【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。（2）[1]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得解得[2]在水平方向，根据匀速直线运动可得12．DA【详解】（1）[1]使用向心力演示器探究向心力大小与质量的关系时半径和角速度都不变；探究向心力大小与半径的关系时质量和角速度都不变；探究向心力大小与角速度的关系时半径和质量都不变，所以用到的实验方法是控制变量法，A错误，B错误，C错误，D正确。故选D。（2）[2]A．根据知，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，A正确；BC．根据知，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，B错误，C错误；D．根据知，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，D错误。故选A。四、计算题（共36分）13．（12分）（1）1s；（2）24m【详解】（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6分（2）摩托车在水平方向做匀速直线运动，其水平位移为6分14．（12分）（1）；（2）；（3）【详解】（1）汽车静止在弧形拱桥顶部3分根据牛顿第三定律，可得汽车对