2023-2024学年甘肃省天水市高一下学期5月期中物理试题

高级中学名校试卷PAGEPAGE22023—2024学年第二学期期中联考试卷高一物理本试卷共8页，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、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B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、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图所示，一游泳者在一条弯曲的小河中从O点处开始沿图中虚线漂流，途经a、b、c、d四点。游泳者在这四点中与O点处的速度可能相同的是（）A.a B.b C.c D.d2.如图为甘肃临夏州孔家寺黄河特大桥的部分桥段，此部分有一段平直的桥面和一段圆弧形弯道桥面，这两段桥面均可视为水平。一辆汽车以恒定速率通过该部分桥面，汽车与桥面间的动摩擦因数处处相同。则汽车在通过该部分桥段的过程中（）A.始终处于平衡状态B.在弯道桥面受到桥面的弹力较平直桥面处大C.在弯道桥面受到的牵引力较平直桥面处大D.在弯道桥面受到的摩擦力较平直桥面处大3.二十四节气是我国古代历法的独创，早在西汉时期的《淮南子》中就有记载，它是根据地球在公转轨道上不同位置所反映的寒暑变化并结合相应的气象条件和自然现象（即物候）来命名的。现行二十四节气划分以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图为二十四个节气对应的地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近，春分、秋分点与太阳刚好在同一直线上。则下列说法正确的是（）A.春分点与秋分点，地球环绕太阳公转速度大小相等B.地球在夏至的公转速度较冬至快C.立春附近相邻两节气与立秋附近相邻两节气的时间间隔相同D.春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间四等分4.如图，某建筑工地上的塔吊往高处运送建筑材料。取竖直向上为y轴的正方向，水平向右为x轴的正方向，建立如图所示的坐标系xOy。假设材料从O点处起吊，沿y轴的正方向做匀速运动，沿x轴的正方向做匀加速运动，则材料运动的轨迹可能为（）A. B. C. D.5.如图，我国北斗卫星导航系统中卫星的运行轨道主要有三种：地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道。其中倾斜地球同步轨道平面与赤道平面存在一定夹角，中圆地球轨道距离地球表面高度约为20000km，倾斜地球同步轨道与地球静止轨道距离地球表面高度约为36000km。下列说法正确的是（）A.中圆地球轨道卫星的运行周期比倾斜地球同步轨道卫星的周期大B.中圆地球轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度小C.倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度大D.倾斜地球同步轨道卫星每天在固定的时刻经过同一地区的正上方6.如图，某种型号的拖拉机在平直的路面上匀速行驶。已知该拖拉机前轮半径为r，后轮半径为1.5r，a、b分别是前、后轮边缘上的点，c是后轮上与轮中心距离为r的一点。不考虑前、后轮与路面间的打滑现象，则在拖拉机行驶过程中某时刻，以运动的拖拉机为参考系，a、b、c三点的（）A.线速度大小之比为B.角速度之比为C.转速之比为：D.向心加速度大小之比为7.2024年3月2日，我国神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下，完成约8h的出舱活动任务，在轨道上利用轻质机械臂操控质量为m的货物。已知货物、空间站和地球的位置如图所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步绕地球以角速度ω做匀速圆周运动，空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，货物受到地球的引力大小为F1，受到机械臂的作用力大小为F2。则（）A.F1比F2小 B.F1比F2大C.F1比F2小 D.F1比F2大8.我国发射的嫦娥五号返回式月球探测器已成功从月球上带回了月球土壤样本，如图为探测器从地球上发射到降落月球表面的部分过程示意图。探测器在被月球捕获后，先进入一个环月椭圆轨道，运行周期T1=8h；然后在近月点处进入高度h=200km的环月圆轨道，运行周期T2=2h。已知月球的半径R=1738km，引力常量G=6.67×10-11N⋅m2/kg2。以下说法中正确的是（）A.嫦娥五号探测器的发射速度小于7.9km/sB.嫦娥五号探测器由环月椭圆轨道进入圆轨道需要加速C.由题给信息可以求出月球的质量与密度D.由题给信息可以求出环月椭圆轨道的远月点距离月球表面的高度9.如图所示是某同学在进行投篮练习。已知某次篮球运动轨迹经过A、B、C三点，其中A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮球落入篮筐点，且AB连线垂直于BC连线，AB连线与水平方向成θ=60°的角，不计空气阻力。以下说法中正确的是（）A.篮球在运动过程中相等时间内速度的变化量相等B.篮球在运动过程中速度与加速度方向一定不垂直C.篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为3∶1D.篮球在A点速度与C点速度大小之比为3∶110.如图所示，a、b两颗人造卫星在同一平面内沿不同轨道绕地球做匀速圆周运动。已知a、b两卫星运行的轨道半径之比为，a卫星相对地球的张角为2θ，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。以下说法正确的是（）A.a卫星离地面的高度为B.a卫星运行的线速度大小为C.b卫星在时间t内运动的路程为D.a、b两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.（5分）某同学设计了一个探究物体做圆周运动需要的向心力大小F与其角速度ω和半径r之间关系的实验。如图所示，一根2.5m长的尼龙细线穿过圆珠笔杆，绳的一端系一个小钢球，另一端挂上若干个质量相同的钩码，调节尼龙线使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为0.6m。手握住圆珠笔杆并举过头顶尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。（1）为了让小钢球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖部上方的尼龙线尽可能水平，钩码的质量应________小钢球质量。（填字母）A.等于 B.小于或等于 C.远小于 D.远大于（2）在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，则应保持________。A.小钢球的转速一定 B.所挂钩码个数一定C.笔尖部上方的尼龙线长度一定 D.小钢球做圆周运动的水平面高度一定（3）若所挂钩码个数为原来的2倍，同时调节笔尖部上方的尼龙线水平部分的长度为原来的一半，则小钢球做圆周运动的转速为原来的________（填数字）倍。12.（10分）用如图所示装置研究平抛运动。将一木板竖直固定在桌边，在桌边上固定安放一斜槽轨道，在斜槽末端系一铅垂线，标记铅垂线在水平地面上的投影点O；将一光电门安装在木板上，并让斜槽末端通过光电门且恰好不能挡光。将一直径为d的小球从斜槽上某一位置由静止释放，小球通过光电门时，光电门光线正对小球球心，并记录小球挡光时间为t，小球离开斜槽后做平抛运动，记下小球在水平地面上的落点P，用刻度尺测出O、P间的距离x。（1）为使小球离开斜槽后的运动尽可能接近平抛运动，下列措施中有必要的是________。（多选）A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端切线必须水平C.小球要选用密度较大的材料 D.斜槽的上、下端应在同一竖直平面内（2）若d=10.00mm，某次小球通过光电门的挡光时间t=0.0102s，则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s（计算结果保留三位有效数字）。（3）改变小球在斜槽上由静止释放的位置，重复多次实验，测出每次小球通过光电门的时间t与落地点P到O点的距离x；以x为横轴，以________为纵轴，用所测量的数据作出的是线性图像。A.t B.t2 C. D.（4）该探究实验还可测量重力加速度。测出小球在斜槽末端静止时，小球球心到水平地面的距离h，若第（3）问所作出的线性图像中直线的斜率为k，则当地的重力加速度的表达式g=________（用h、k、d表示）。13.（10分）如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员在滑雪道上获得水平速度从跳台a点水平飞出，着陆于直线斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求运动员（1）从a点到b点的时间t；（2）从a点到距斜坡最远时所用时间t1及此时的速度v。14.（15分）我国计划在2030年前实现载人登月。假设航天员来到月球表面开展科学探究，如图甲所示，航天员驾驶一辆质量为m（包括航天员）的月球探测车前往月球表面的一个不太深且可看作部分球面的陨石坑内进行科学考察，探测车上安装有速度传感器与压力传感器，它们分别可测量车速大小与车对地面的压力大小。在探测车经过陨石坑最低点时获取两传感器测出的车速与车对地面压力的数据。航天员通过改变车速，多次重复测出每次探测车在陨石坑最低点时的车速v与相应车对地面的压力，用多次测出的数据通过车载计算机软件拟合出，图像如图乙中直线所示，软件自动计算此直线在纵轴上的截距为a，直线斜率为k，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑探测车的大小。求：（1）陨石坑的半径r；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v1。15.（17分）如图，质量分别为、的A、B两物块（可视为质点）用长L=0.9m的细线连接，放在半径R=0.8m的水平圆形转台上，物块B位于转台的边缘处，开始细线拉直且过水平转台的中心O点，两物块与转台间的动摩擦因数均为μ=0.5，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，两物块滑动前可随转台一起转动。增大转台的转速，当A物块刚要相对转台滑动时细线也恰好被拉断。转台离水平地面的高度h=0.25m，重力加速度g取10m/s2，不计其他阻力。求：（1）细线刚好绷紧时转台的角速度ω1的大小；（2）细线承受的最大拉力Fm及细线恰好被拉断时转台的角速度ω2的大小；（3）细线断后物块B的落地点与转台中心的水平距离s的大小。——★参考答案★——一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。题号12345678910〖答案〗CDADDBBC、DA、CB、D二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.（1）D（1分）（2）C（2分）（3）2（2分）12.（1）B、C（2分）（2）0.980（2分）（3）C（3分）（4）（3分）13.〖解析〗（1）设a、b两点的水平距离与竖直距离分别为x、y，由平抛运动规律有：又代入题给数据可得t=4s（2）从a点飞出后速度方向与斜坡平行时运动员离斜坡最远，有：解得此时的速度大小为方向平行斜坡向下。（1分）〖答案〗（1）4s（2）2s40m/s，方向平行斜坡向下14.〖解析〗（1）设月球表面的重力加速度为g。车对地面的压力与地面对车的支持力等大反向，故探测车在陨石坑最低点处，由牛顿第二定律有：即由图乙知，可得（2）由图乙知又可得（3）由可得〖答案〗（1）（2）（3）15.〖解析〗（1）A、B两物块与转台间的最大静摩擦力大小分别为：当细线刚好绷紧时，物块B受到的静摩擦力达到最大值，对B有：解得：（2）由题意知细线上拉力最大时物块A受到的静摩擦力也达到最大。对A、B分别有：解得（3）细线断后物块B做平抛运动（如图所示）。平抛运动的初速度大小为：由平抛运动的规律有：落地点与转台中心的水平距离为：解得：〖答案〗（1）（2）（3）2023—2024学年第二学期期中联考试卷高一物理本试卷共8页，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、班级、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B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、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图所示，一游泳者在一条弯曲的小河中从O点处开始沿图中虚线漂流，途经a、b、c、d四点。游泳者在这四点中与O点处的速度可能相同的是（）A.a B.b C.c D.d2.如图为甘肃临夏州孔家寺黄河特大桥的部分桥段，此部分有一段平直的桥面和一段圆弧形弯道桥面，这两段桥面均可视为水平。一辆汽车以恒定速率通过该部分桥面，汽车与桥面间的动摩擦因数处处相同。则汽车在通过该部分桥段的过程中（）A.始终处于平衡状态B.在弯道桥面受到桥面的弹力较平直桥面处大C.在弯道桥面受到的牵引力较平直桥面处大D.在弯道桥面受到的摩擦力较平直桥面处大3.二十四节气是我国古代历法的独创，早在西汉时期的《淮南子》中就有记载，它是根据地球在公转轨道上不同位置所反映的寒暑变化并结合相应的气象条件和自然现象（即物候）来命名的。现行二十四节气划分以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图为二十四个节气对应的地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近，春分、秋分点与太阳刚好在同一直线上。则下列说法正确的是（）A.春分点与秋分点，地球环绕太阳公转速度大小相等B.地球在夏至的公转速度较冬至快C.立春附近相邻两节气与立秋附近相邻两节气的时间间隔相同D.春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间四等分4.如图，某建筑工地上的塔吊往高处运送建筑材料。取竖直向上为y轴的正方向，水平向右为x轴的正方向，建立如图所示的坐标系xOy。假设材料从O点处起吊，沿y轴的正方向做匀速运动，沿x轴的正方向做匀加速运动，则材料运动的轨迹可能为（）A. B. C. D.5.如图，我国北斗卫星导航系统中卫星的运行轨道主要有三种：地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道。其中倾斜地球同步轨道平面与赤道平面存在一定夹角，中圆地球轨道距离地球表面高度约为20000km，倾斜地球同步轨道与地球静止轨道距离地球表面高度约为36000km。下列说法正确的是（）A.中圆地球轨道卫星的运行周期比倾斜地球同步轨道卫星的周期大B.中圆地球轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度小C.倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度比地球静止轨道卫星的向心加速度大D.倾斜地球同步轨道卫星每天在固定的时刻经过同一地区的正上方6.如图，某种型号的拖拉机在平直的路面上匀速行驶。已知该拖拉机前轮半径为r，后轮半径为1.5r，a、b分别是前、后轮边缘上的点，c是后轮上与轮中心距离为r的一点。不考虑前、后轮与路面间的打滑现象，则在拖拉机行驶过程中某时刻，以运动的拖拉机为参考系，a、b、c三点的（）A.线速度大小之比为B.角速度之比为C.转速之比为：D.向心加速度大小之比为7.2024年3月2日，我国神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下，完成约8h的出舱活动任务，在轨道上利用轻质机械臂操控质量为m的货物。已知货物、空间站和地球的位置如图所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步绕地球以角速度ω做匀速圆周运动，空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，货物受到地球的引力大小为F1，受到机械臂的作用力大小为F2。则（）A.F1比F2小 B.F1比F2大C.F1比F2小 D.F1比F2大8.我国发射的嫦娥五号返回式月球探测器已成功从月球上带回了月球土壤样本，如图为探测器从地球上发射到降落月球表面的部分过程示意图。探测器在被月球捕获后，先进入一个环月椭圆轨道，运行周期T1=8h；然后在近月点处进入高度h=200km的环月圆轨道，运行周期T2=2h。已知月球的半径R=1738km，引力常量G=6.67×10-11N⋅m2/kg2。以下说法中正确的是（）A.嫦娥五号探测器的发射速度小于7.9km/sB.嫦娥五号探测器由环月椭圆轨道进入圆轨道需要加速C.由题给信息可以求出月球的质量与密度D.由题给信息可以求出环月椭圆轨道的远月点距离月球表面的高度9.如图所示是某同学在进行投篮练习。已知某次篮球运动轨迹经过A、B、C三点，其中A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮球落入篮筐点，且AB连线垂直于BC连线，AB连线与水平方向成θ=60°的角，不计空气阻力。以下说法中正确的是（）A.篮球在运动过程中相等时间内速度的变化量相等B.篮球在运动过程中速度与加速度方向一定不垂直C.篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为3∶1D.篮球在A点速度与C点速度大小之比为3∶110.如图所示，a、b两颗人造卫星在同一平面内沿不同轨道绕地球做匀速圆周运动。已知a、b两卫星运行的轨道半径之比为，a卫星相对地球的张角为2θ，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。以下说法正确的是（）A.a卫星离地面的高度为B.a卫星运行的线速度大小为C.b卫星在时间t内运动的路程为D.a、b两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.（5分）某同学设计了一个探究物体做圆周运动需要的向心力大小F与其角速度ω和半径r之间关系的实验。如图所示，一根2.5m长的尼龙细线穿过圆珠笔杆，绳的一端系一个小钢球，另一端挂上若干个质量相同的钩码，调节尼龙线使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为0.6m。手握住圆珠笔杆并举过头顶尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。（1）为了让小钢球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖部上方的尼龙线尽可能水平，钩码的质量应________小钢球质量。（填字母）A.等于 B.小于或等于 C.远小于 D.远大于（2）在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，则应保持________。A.小钢球的转速一定 B.所挂钩码个数一定C.笔尖部上方的尼龙线长度一定 D.小钢球做圆周运动的水平面高度一定（3）若所挂钩码个数为原来的2倍，同时调节笔尖部上方的尼龙线水平部分的长度为原来的一半，则小钢球做圆周运动的转速为原来的________（填数字）倍。12.（10分）用如图所示装置研究平抛运动。将一木板竖直固定在桌边，在桌边上固定安放一斜槽轨道，在斜槽末端系一铅垂线，标记铅垂线在水平地面上的投影点O；将一光电门安装在木板上，并让斜槽末端通过光电门且恰好不能挡光。将一直径为d的小球从斜槽上某一位置由静止释放，小球通过光电门时，光电门光线正对小球球心，并记录小球挡光时间为t，小球离开斜槽后做平抛运动，记下小球在水平地面上的落点P，用刻度尺测出O、P间的距离x。（1）为使小球离开斜槽后的运动尽可能接近平抛运动，下列措施中有必要的是________。（多选）A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端切线必须水平C.小球要选用密度较大的材料 D.斜槽的上、下端应在同一竖直平面内（2）若d=10.00mm，某次小球通过光电门的挡光时间t=0.0102s，则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s（计算结果保留三位有效数字）。（3）改变小球在斜槽上由静止释放的位置，重复多次实验，测出每次小球通过光电门的时间t与落地点P到O点的距离x；以x为横轴，以________为纵轴，用所测量的数据作出的是线性图像。A.t B.t2 C. D.（4）该探究实验还可测量重力加速度。测出小球在斜槽末端静止时，小球球心到水平地面的距离h，若第（3）问所作出的线性图像中直线的斜率为k，则当地的重力加速度的表达式g=________（用h、k、d表示）。13.（10分）如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员在滑雪道上获得水平速度从跳台a点水平飞出，着陆于直线斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求运动员（1）从a点到b点的时间t；（2）从a点到距斜坡最远时所用时间t1及此时的速度v。14.（15分）我国计划在2030年前实现载人登月。假设航天员来到月球表面开展科学探究，如图甲所示，航天员驾驶一辆质量为m（包括航天员）的月球探测车前往月球表面的一个不太深且可看作部分球面的陨石坑内进行科学考察，探测车上安装有速度传感器与压力传感器，它们分别可测量车速大小与车对地面的压力大小。在探测车经过陨石坑最低点时获取两传感器测出的车速与车对地面压力的数据。航天员通过改变车速，多次重复测出每次探测车在陨石坑最低点时的车速v与相应车对地面的压力，用多次测出的数据通过车载计算机软件拟合出，图像如图乙中直线所示，软件自动计算此直线在纵轴上的截距为a，直线斜率为k，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑探测车的大小。求：（1）陨石坑的半径r；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v1。15.（17分）如图，质