四川省成都金苹果锦城第一名校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

四川省成都金苹果锦城第一名校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意。）1．关于曲线运动的性质，以下说法正确的是A．曲线运动一定是变加速运动B．曲线运动一定是变速运动C．做曲线运动的物体受到的合力一定发生变化D．运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动2．物理与生活息息相关，以下是教科书中的几幅插图，下列有关说法中正确的是（）A．甲图，医务人员用该机器将血浆和红细胞从血液中分离出来是利用了离心分离技术B．乙图，汽车上坡时为了获得更大的牵引力司机应换成高速档C．丙图，砂轮切割金属产生的火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的D．丁图，物体沿曲面运动时，重力做的功跟路径有关3．如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的3倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下面关于A、B、C三点的线速度v、角速度ω、加速度a、周期T等物理量，正确的是A．vA：vB=1：3 B．ωA：ωB=3：1C．TB：TC=1：1 D．aA：aC=2：14．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g。当小车和滑轮间的细绳与水平方向成θ2夹角时（如图所示），下列判断正确的是A．P的速率为vcosθ1B．P的速率为vsinθ2C．运动过程中物体P做加速直线运动D．绳的拉力始终等于mgsinθ15．如图所示，电梯质量为M=800kg，电梯地板上放置一质量为m=200kg的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上运动，某物理兴趣小组测得电梯中物体在一段时间的v-t图象如图所示。下列判断正确的是A．在4s~7s时间内钢索的拉力做负功B．在2s~4s时间内物体重力做功12000JC．在0~2s时间内，电梯地板对物体的支持力做的功等于6900JD．在0~2s时间内，电梯地板对物体做的功等于物体动能的增加量6．在高空运行的卫星功能失效之后，会被送往离地球同步轨道几百公里处的“墓地轨道”，避免影响其他在轨卫星并能节省轨道资源。2022年1月22日发射的实践21号卫星成功“捕获”失效的北斗二号卫星并将其送至墓地轨道。已知同步轨道与墓地轨道可近似看成圆轨道且轨道半径分别为r1、r2，转移轨道分别与同步轨道和墓地轨道相切于P、Q两点。地球自转周期为T0，则关于北斗二号卫星下列说法正确的是A．在转移轨道上Q点机械能比在P点机械能大B．要想逃离同步轨道必须在P点加速至11.2km/sC．在同步轨道运行时的向心加速度比在墓地轨道上运行的向心加速度小D．从P点运行到Q点所用时间最短为T7．如图，世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统在青岛下线，假设磁悬浮列车受到大小不变的牵引力F，由静止启动后沿平直轨道行驶，当列车速度增大到v0时，功率为P，此后保持功率P不变，直到列车达到最高行驶速度vA．未达最高速度前，列车一直做匀加速直线运动B．列车速度增大到v0时，列车前进的位移为C．列车从启动到速度为vm的过程中，经历的时间为D．列车从启动到速度为vm的过程中，牵引力F所做的功为二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8．乌江源百里画廊湖水清澈澄深，倒影沉碧，宁静秀丽，两岸峰壁险峻，气势恢宏，断层壁画神秘多姿，鬼斧神工，景观众多，有“山似三峡而水胜三峡，水似漓江而山胜漓江”的美誉，是千里乌江上很美的崖壁画廊。乌江源百里画廊某一段区域的两河岸可视为平行，两岸间距为d=200m，假设水的流速恒为3m/s，且平行河岸，小船在静水中的航行速度大小恒为4m/s，现保持小船在静水中的速度从A点以最短时间开始渡河，则A．小船渡河的最短时间为50sB．小船运动的合速度大小为5m/sC．小船平行于河岸方向运动的位移大小为200mD．小船运动的合位移的大小为350m9．游泳馆中一质量为m的跳水爱好者（可视为质点）由静止从跳台下落，已知下落点距水面的高度为H，爱好者入水后到达的最大深度为h，入水后受到的平均阻力大小为f，重力加速度为g，不计空气阻力。则该跳水爱好者A．从静止下落到入水前的运动过程处于失重状态B．落到水面时的动能小于mgHC．入水后下降至最大深度过程，克服水的阻力做功为fhD．从开始下落到水中最大深度过程，该人机械能的损失量为mgH10．如图所示，有一水平圆转台上放有质量均为m的物块A和B，两物块间用轻绳连接，分别放置在转台同一直径的两侧，物块A和B距离转台中心转轴的距离分别为2r和r，且轻绳刚好伸直，物块A和B与转台间的动摩擦因数均为μ，现逐渐增大转台的转速，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A和B均可视为质点，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是A．当转台的角速度大于μg2rB．当两物块都相对转台滑动时，转台的角速度为μgC．当两物块都将相对转台滑动时，绳子的拉力大小为2μmgD．当转台的角速度等于μgr时，物块B三、实验探究题（本题共2小题，共15分）11．用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在竖直放置的硬板上先后铺上方格纸和复写纸并用图钉固定，调整斜槽PQ使其末端切线水平，同时在末端Q挂上重锤线。小球沿斜槽轨道滑下后从Q点水平飞出，落在接球槽MN上，在方格纸上留下一个痕迹点。移动接球槽，从同一位置由静止释放小球，多次重复，白纸上将留下一系列痕迹点。已知重力加速度大小为g。（1）对本实验，下列说法正确的是____。A．接球槽MN高度可以不等间距变化B．画轨迹时应把所有痕迹点用线段连接起来C．利用痕迹点描绘轨迹时，应把Q点作为平抛起点（2）某次实验正确操作记录的三个痕迹点A、B、C如图乙所示，图中每个方格的边长为L，可判断点A（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的起点；小球做平抛运动的初速度表达式v0=（用g、L表示）。12．如图所示，如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行点测量、分析即可验证机械能守恒定律。（1）实验前，老师提供两种电源：直流电源、交流电源。实验所需的电源为。（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量∆Ep=，动能变化量∆Ek=。（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是____。A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．没有采用多次实验取平均值的方法D．存在空气阻力和摩擦阻力的影响（4）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、v2为纵轴作出了如图所示的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应____。A．略小于g B．等于g C．略小于2g D．等于2g四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13．2021年9月28日，第十八届中国吴桥国际杂技艺术节在石家庄开幕．传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取10m/s2）（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号）（2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。14．“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），飞行周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。（1）求月球质量；（2）求月球表面的重力加速度；（3）求月球的第一宇宙速度。15．如图所示，半径R=14m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°，另一端点C为轨道的最低点，其切线水平。一质量M=2kg、板长L=0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块（可视为质点）从空中A点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数μ=0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在（0.1m<s<0.5m范围内取值。取g（1）物块到达B点时的速度大小vB；（2）物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小；（3）试讨论物块刚滑上平台D时的动能EkD与s的大小关系。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、曲线运动的加速度与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以恒定不变，如平抛运动，故A错误；

B、曲线运动的速度方向时刻发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，故B正确；

C、做曲线运动的物体受到的合力不一定发生变化，如平抛运动，故C错误；

D、物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小、加速度大小都不变，故D错误。

故答案为：B。

【分析】熟练掌握曲线运动的条件及特点。曲线运动一定是变速运动，受到的合力不一定发生变化，物体的速度方向时刻改变，大小可能不变，加速度可能不变。2．【答案】A【解析】【解答】A.甲图，血浆和红细胞做圆周运动的所需向心力不同会在血液中分离，利用了离心分离技术，A符合题意；

B.乙图中，汽车上坡需要更大的牵引力，由

P=Fv

可知，需要换成低速挡，进而获得更大的牵引力，B不符合题意；

C.丙图，砂轮切割金属产生的火星的轨迹在离开砂轮时是直线，说明炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的，C不符合题意；

D.物体运动时，物体所受重力做功与路径无关，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据实验现象的原理，结合物理现象可得出结论。3．【答案】D【解析】【解答】A、A、B两点是摩擦传动，所以线速度大小相同，有

vA:vB=1:1

故A错误；

B、由公式

v=ωr

得

ωA:ωB=rB:rA=1:3

故B错误；

C、A、C的角速度相等，由上得

ωCωB=ωAωB4．【答案】C【解析】【解答】AB、P的速率为

vP=vcosθ2

故AB错误；

B、小车向右运动，则θ2减小，P的速率变大，可知运动过程中物体P做加速直线运动，故C正确；

D、对P分析可知

T-mgsinθ1=ma

5．【答案】C【解析】【解答】A、在4s∼7s时间内钢索的拉力竖直向上，此段时间内电梯竖直向上运动，所以拉力做正功，故A错误；

B、在2s∼4s时间内物体上升的高度为

h2=2×3m=6m

物体重力做功

W2=-mgh2=-12000J

故B错误；

C、在0s∼2s时间内，物体的加速度为

a1=m/s2=1.5m/s2

由牛顿第二定律有电梯地板对物体的支持力为

N-mg=ma1

得

N=2300N6．【答案】D【解析】【解答】A、在转移轨道上从P点运动到Q点，只有万有引力做功，机械能守恒。故A错误；

B、卫星若在P点加速到11.2km/s，卫星将逃离地球，故B错误；

C、根据

GMmr2=ma

解得

a=GMr2

可知在同步轨道运行时的向心加速度比在墓地轨道上运行的向心加速度大。故C错误；

D、由开普勒第三定律

r13T7．【答案】B【解析】【解答】A．列车速度增大到v0前，列车受到大小不变的牵引力和阻力作用，由牛顿第二定律

F−f=ma

可知列车的加速度不变；列车速度增大到v0后，功率P不变，列车达到最高行驶速度vm，由

P=F1v

可知速度增大，牵引力减小，由牛顿第二定律B．由列车达到最高行驶速度vmP=f解得阻力大小f=列车由静止启动，速度增大到v0(F−f)x=解得列车前进的位移为x=故B正确；C．列车匀加速过程由

F−f=ma

解得加速度a=由

v0=at列车从启动到速度为vm的过程中，经历的时间大于mD．列车从启动到速度为vmW牵引力F所做的功为W故D错误。故答案为：B。【分析】列车相当于先做加速度恒定的启动，后做恒定功率启动，结合运动学公式求解动能定理求解。8．【答案】A,B【解析】【解答】A.以最短时间渡河，则船头始终垂直河岸，可得小船渡河的最短时间为t=A符合题意；

B.根据运动的合成，由平行四边形定则可得小船运动的合速度v=B符合题意；

C.小船平行于河岸方向运动的位移大小x=C不符合题意；

D.由平行四边形定则可得小船运动的合位移的大小xD不符合题意。

故答案为：AB。

【分析】当船头垂直河岸过河时，渡河时间最短，根据运动的合成与分解，进行求解。9．【答案】A,C【解析】【解答】A、从静止下落到入水前的运动过程，该人只受重力作用，处于失重状态，故A正确；

B、从静止下落到入水前的运动过程，该人只受重力作用，根据动能定理有

mgH=Ek

故B错误；

C、入水后下降至最大深度过程，根据功的定义可知，该人克服水的阻力做功为

Wf=fh

故C正确；

D、从开始下落到水中最大深度过程，该人的初末速度均为零。根据能量守恒定律可知，该人机械能的损失量为

ΔE=fh

故D错误。10．【答案】A,D【解析】【解答】A、两物块向心力大小分别为

FA=mω2·2r

FB=mω2r

故物块A先达到最大静摩擦力，绳子将产生张力，则有

FA=mω2·2r=μmg

得

ω=μg2r

故A正确；

BC、当物块B也达到最大静摩擦力时，对A有

T+μmg=mω2·2r

对B有

T-μmg=mω2r

得

11．【答案】（1）A（2）不是；3gL【解析】【解答】（1）A、挡板只要能记录下钢球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故A正确；

B、为描出钢球的运动轨迹，痕迹点应用平滑的曲线连接，故B错误；

C、利用痕迹点描绘轨迹时，应小球球心位置作为平抛起点，故C错误；

故答案为：A。

（2）假设A点为抛出点，则竖直方向初速度为零，物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，A、B、C相邻两点间的竖直位移之比应为1∶3，而题图中位移之比为2∶5，所以A点不是抛出点。根据逐差法可知竖直方向满足

5L-2L=gT2

解得

T=3Lg

水平方向上做匀速直线运动

v0=12．【答案】（1）交流电（2）mghB；m（3）D（4）C【解析】【解答】（1）由于电火花打点计时器依靠探针放电产生火花从而在墨粉盒上留下点迹，阻力较小，误差就相对小些，它使用的电源时220V交流电。

（2）由于重力势能的变化量可以用重力做功的多少来表示，所以

ΔEP=mghB

可以先计算B点的瞬时速度

vB=hC-hA2T

再代入动能的表达式

∆Ek=12mvB213．【答案】（1）解：以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小，有mg=mv则桶的最小速率为v（2）解：因v>v0，故此时桶底对水有向下的压力，设为F代入数据可得F由牛顿第三定律知，水对桶底的压力大小为F【解析】【分析】（1）要求水在最高点恰好不流出来，则当水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力时，桶的速率最小，再根据牛顿第二定律进行解答；

（2）结合（1）分析此时桶底对水是否存在作用力。将水进行“柱体化”，明确此时水做圆周运动的向心力来源，再结合牛顿第二定律及牛顿第三定律进行解答。14．【答案】（1）解：设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力，由题意可得r=R+h，G解得M=（2）解：设月球的质量为M，月球表面有一小物体质量为m'，由题意可得m解得g=G（3）解：设月球表面附近有一质量为m0的物体环绕月球表面做匀速圆周运动，月球的第一宇宙速度为v，根据万有引力提供向心力有G解得v=【解析】【分析】（1）根据题意确定卫星绕月做圆周运动的半径，卫星绕月运行过程有万有引力提供向心力，再结合万有引力定律及牛顿第二定律进行解答；

（2）月球表面的物体所受的重力等于物体所受的万有引力，再结合万有引力定律及牛顿第二定律进行解答；

（3）熟练掌握第一宇宙速度的定义，明确第一宇宙速度对于的运动半径，再结合万有引力定律及牛顿第二定律进行解答。15．【答案】（1）解：从A到B，物块做平抛运动，物块恰好从轨道的B端沿切线方向进入圆弧轨道，由几何关系得sin解得v（2）解：从B到C，物块机