广东省茂名市信宜市2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1信宜市2023—2024学年度第二学期期中试题高一物理本卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡上和试卷指定位置上。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。第I卷（选择题，共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.2022年10月9日我国发射了太阳探测专用卫星“夸父一号”——先进天基太阳天文台。该卫星运行在离地高720km的圆形轨道上，有96%的时间处于工作状态。（）A.夸父一号的运行周期为24小时B.夸父一号的角速度小于地球自转角速度C.夸父一号的线速度比地球同步卫星线速度大D.夸父一号的发射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度〖答案〗C〖解析〗ABC．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得可知，，由于夸父一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则夸父一号的运行周期小于24小时；夸父一号的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度；夸父一号的线速度大于地球同步卫星的线速度，故AB错误，C正确；D．夸父一号的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故D错误。2.质量为m的汽车，以速率v通过半径为r的凸形桥，在桥面最高点时汽车对桥面的压力是（）A.mg B. C.mg－ D.mg＋〖答案〗C〖解析〗根据牛顿第二定律得解得（根据牛顿第三定律可知支持力与压力相等）故选C。3.如图所示，质量为m的物体，在与地面成角斜向下的力F的作用下，由静止沿水平方向运动了距离x，物体与地面间的动摩擦因数为。则此过程中（）A.F对物体做功为B.地面摩擦力对物体做功为C.重力对物体做功为D.地面支持力对物体做功为〖答案〗A〖解析〗A．由功计算公式知力F对物体做的功为故A正确；B．分析物体受力可得物体受到地面的摩擦力为摩擦力所做的功故B错误；CD．重力和支持力都在竖直方向上，物体在竖直方向上的位移为零，所以重力和支持力都不做功，故CD错误。故选A。4.开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是（）A.火星绕太阳运行过程中，速率不变B.地球靠近太阳的过程中，运行速率减小C.在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长〖答案〗D〖解析〗ABC．根据开普勒第二定律行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，即近日点速率大，远日点速率小；但是火星与太阳连线、地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积是不相等的，ABC错误；D．根据开普勒第三定律，可知半径大的周期长，即火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，D正确；故选D．5.小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，突然松开拉住细线的手，在较短的一段时间内，小球会做（）A.匀减速直线运动 B.半径更小的圆周运动C.匀速直线运动 D.半径更大的圆周运动〖答案〗C〖解析〗突然松开拉住细线的手，小球所受合外力突变为零，在较短的一段时间内，小球会做匀速直线运动。故选C。6.关于圆周运动的说法，正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心B.做匀速圆周运动的物体，其速度不变C.做匀速圆周运动的物体，其加速度不变D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动〖答案〗A〖解析〗A．匀速圆周运动的合外力一定指向圆心，合外力提供圆周运动的向心力，A正确；B．做匀速圆周运动物体，它的速度的方向必定是改变的，故速度是变化的，B错误；C．做匀速圆周运动的物体，其加速度大小不变，但是方向时刻发生变化，C错误；D．加速度恒定运动称为匀变速运动，由于匀速圆周运动的物体其加速度是变化，D错误。7.质量为m的物体沿着光滑斜面由静止开始下滑，斜面倾角为θ，当它在竖直方向下降的高度为h时，重力的瞬时功率为（）A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.mgsin2θ〖答案〗B〖解析〗物体下滑过程中机械能守恒，所以有

①物体滑到底端重力功率为②联立①②解得故ACD错误，B正确；故选B．【『点石成金』】首先根据机械能守恒定律求出末速度；然后根据功率的计算公式求出瞬时功率．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示，一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下，则小朋友（）A.沿倾斜轨道下滑过程中重力势能减小B.沿水平轨道滑动过程中，重力对他做正功C.沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做负功D.在整个滑动过程中，轨道对他支持力都不做功〖答案〗ACD〖解析〗A．沿倾斜轨道下滑过程中重力做正功，重力势能减小，故A正确；BC．沿水平轨道滑动过程中，重力不做功，摩擦力做负功，故B错误，C正确；D．在整个滑动过程中，轨道对他的支持力垂直于运动方向，所以支持力都不做功，故D正确。故选ACD。9.如图所示，一同学在体育课上做体操运动。伸直的双臂与身体在同一竖直面内，在双臂由下往上伸展过程中，设左臂肘关节和指尖的角速度分别为，线速度大小分别为，则（）A. B. C. D.〖答案〗CD〖解析〗在双臂由下往上伸展过程中，左臂的各个部位角速度相等，有由，r肘<r指可知故选CD。10.如图，跳水运动员踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上（A位置），随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。运动员从位置A运动到位置B的过程中，下列说法正确的是（）A.运动员的机械能守恒B.运动员的动能先增大后减小C.重力做的功小于跳板的作用力对她做的功D.到达位置B时，运动员所受合外力为零〖答案〗BC〖解析〗A．运动员从位置A运动到位置B的过程中，除重力做功外还有踏板对运动员的作用力做功，故此过程运动员的机械能不守恒，故A错误；B．运动员接触踏板后，重力先大于踏板对运动员作用力，后小于踏板对运动员的作用力，运动员所受合力方向先向下后向上，故合力先做正功后做负功，运动员的动能先增大后减小，故B正确；C．根据动能定理可得可知重力做的功小于跳板的作用力对她做的功，故C正确；D．到达位置B时，运动员的速度为零，踏板对运动员的作用力大于重力，运动员所受合外力不为零，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题，共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目的要求作答。解答题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〗的不得分；有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位。11.用图实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。已知，，。（结果均保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度___________；（2）在打点过程中系统动能的增量___________J，系统势能的减少量___________J，由此得出的结论是___________；（3）本实验中，系统势能的减少量总是略大于系统动能的增量，请列出两条可能的原因___________〖答案〗（1）2.4（2）0.580.59在实验误差允许围内，系统机械能守恒（3）详见〖解析〗〖解析〗（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，点5的瞬时速度为（2）在0～5过程中系统动能的增量为系统重力势能的减小量为由此得出的结论是在实验误差允许围内，系统机械能守恒；（3）纸带与打点计时器间的摩擦力作用；②滑轮与绳子间的摩擦力作用；③滑轮转动具有动能等12.如图是利用激光测定圆盘圆周运动的原理示意图，图中圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面上右一小段涂有反光材料，当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，之后实验测得接收器接收到n次激光束所花时间为，每次激光束持续时间为t，圆盘的直径为d，圆周率用π表示。（计算结果用题中所给字母表示）（1）由实验可知，圆盘角速度=___________；（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小=___________；（3）圆盘侧面反光涂层的长度l=___________。〖答案〗（1）（2）（3）〖解析〗（1）由题意可知圆盘转动的周期为所以角速度为（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小为（3）由题意可得解得13.杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。已知最高点距地面的高度为h=1.8m，若水的质量m=0.5kg，绳长l=90cm，空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。（1）求小桶在最高点时的速度大小；（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，求小桶落地时与演员之间的水平距离为多少；（3）若在最高点时水桶的速率v=4m/s，求水对桶底的压力大小。〖答案〗（1）v0=3m/s；（2）x=1.8m；（3）〖解析〗（1）在最高点由重力提供向心力解得（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，小桶做平抛运动，联立解得x=1.8m即小桶落地时与演员之间的水平距离为1.8m。（3）设桶底对水的压力大小为F，则有解得由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为。14.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点。试求：（1）弹簧开始时的弹性势能；（2）物块从B点运动至C点克服阻力做的功；（3）物块离开C点后落回水平面时的动能。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）物块在B点时，由牛顿第二定律得在物体从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能（2）物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有解得物块m从B点运动到C点克服阻力做的功的大小为；（3）物块离开C点后落回水平面的过程，根据动能定理有解得落回水平面时的动能15.嫦娥五号