河南省商丘市青桐鸣2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题（原卷版+解析版）

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全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项是符合题目要求的，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。
1. 嫦娥五号的返回舱采用“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，如图所示为其飞行轨迹的示意图，它的特点是航天器多次进出大气层，这种轨道与传统直接再入式轨道相比，能够有效降低航天器再入式的速度，避免产生较大的过载，安全性好。图中标出了返回舱在飞行轨迹上4个位置处所受合外力的情况，其中一定错误的是（ ）
A. B. C. D.
2. 嫦娥六号计划于2024年上半年择机发射。如图所示，假设登月探测器在环月轨道1上的远地点P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近地点Q点进入圆轨道3，已知轨道1的半径为3r，轨道3的半径为r，登月探测器在轨道3的运行周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度小于在轨道2上运行经过P点时的加速度
B. 探测器在轨道2上运行时，经过P点和Q点时的速度大小之比为
C. 探测器从轨道2上的Q点进入圆轨道3时，需要点火加速
D. 探测器在轨道2上运行的周期为
3. 如图所示，质量为m星球A和质量为M的星球B组成一个稳定的双星系统，绕公共的圆心O做匀速圆周运动，若测得星球B的线速度大小为v，则星球A的线速度大小为（ ）
A B. C. D.
4. 如图所示为一皮带传动装置的示意图，大轮半径为2r，小轮半径为r，a是小轮边缘上的点，b是大轮边缘上的点，c是大轮上到中心转轴距离为r的点，则传动装置匀速转动且不打滑时，下列关于a、b、c三点的运动情况说法正确的是（ ）
A. 周期关系为B. 线速度大小关系为
C. 角速度大小关系为D. 向心加速度大小关系为
5. 如图所示，质量为m的小球P和质量为2m的小球Q分别固定在长度为L的轻杆两端，轻杆正中间有一光滑转轴，两小球可绕转轴O在竖直平面内做圆周运动。已知小球P运动到最高点时，线速度大小为，重力加速度为g，则此时转轴对轻杆的作用力大小为（ ）
A. 5B. 4C. 3D.
6. 某吊货装置原理如图所示，轻绳一端固定在竖直墙面上的Q点，另一端先后穿过光滑动滑轮O和定滑轮P，将货物挂在动滑轮O的转轴上，拉动轻绳另一端，则可以吊起货物，已知拉动轻绳另一端的速度大小为v，当动滑轮O两侧的轻绳与竖直方向夹角均为时，货物上升的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
7. 投掷实心球是中考体育项目之一。已知某同学投掷实心球时的出手速率为，出手时实心球距离地面的高度为1.8m，重力加速度g取，不计空气阻力，则该同学投掷实心球的最大水平距离为（ ）
A. 9mB. 8mC. 7mD. 6m
8. 一小船要渡过宽度为312m的小河，河水的流速为，小船在静水中的最大速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小船过河的最短位移大小为338mB. 小船过河的最短时间为24s
C. 最短位移过河时，小船所用时间为26sD. 最短时间过河时，小船的位移大小为120m
9. 2023年12月9日，搭载“鸿鹄”卫星的“朱雀二号”遥三运载火箭从酒泉卫星发射中心蓝箭航天发射场点火发射，成功将卫星送入预定轨道，将完成霍尔推进轨控功能及性能验证、综合电子载荷器件及开关机寿命验证等任务。已知“鸿鹄”卫星的轨道距离地面的高度约为460，地球表面的重力加速度g取10，地球的半径为6400，则下列说法正确的是（ ）
A. “鸿鹄”卫星预定轨道平面可能与北纬共面
B. “鸿鹄”卫星运行的线速度大小一定大于7.9
C. “鸿鹄”卫星运行的周期约为1.5h
D. “鸿鹄”卫星运行的向心加速度大小约为8.7
10. 如图所示，粗糙水平转盘上静止放有两个质量均为的小物块P和Q，物块P与转盘之间的动摩擦因数为，物块Q与转盘之间的动摩擦因数为，物块P用长度为的细线拴接在过转盘圆心O的竖直转轴上，物块P和物块Q用长度为的细线拴接。初始时，两细线刚好沿同一条半径方向绷直，重力加速度g取10。现让水平转盘缓慢转动起来，则下列说法正确的是（ ）
A. 当角速度大小为时，两细线上会同时出现拉力
B. 当角速度大小为时，O、P间细线拉力大小为9N
C. 当角速度大小为时，物块P受到的摩擦力大小为0
D. 两细线中的拉力大小相等时，转盘的角速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图甲所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。其中水平直杆固定在竖直转轴上，左侧水平直杆上套有一质量可调节的滑块P，滑块P用长度可调的细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连，右侧水平直杆上竖直固定一宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电计时器可记录挡光条通过光电门的时间t。
（1）挡光条通过光电门的线速度大小为________（用题目中的字母表示），若挡光条竖直安装在水平直杆上的俯视图如图乙所示，则导致测得挡光条通过光电门时的线速度________（填“偏大”或“偏小”）。
（2）探究向心力大小F和线速度大小v的关系。保证滑块P的质量m和滑块P到转轴的距离L不变，多次改变装置的转速，测量多组细线的拉力大小F和对应的遮光时间t，并用图像法处理实验数据，结果如图丙所示，图像中纵截距的绝对值b的物理意义为________________。
12. 某兴趣小组通过实验探究平抛运动的特点。
（1）用图甲所示的装置来研究平抛运动竖直方向的运动特点，用小锤敲击弹簧片，小球A做平抛运动的同时小球B开始做自由落体运动，通过观察两小球同时落地，来证明平抛运动竖直方向上做的是自由落体运动。实验时两小球的质量________（填“必须”或“非必须”）相等。
（2）用图乙所示的实验装置描绘小球平抛运动的轨迹。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，小球沿斜槽轨道M末端水平飞出后，落在倾斜挡板N上，挤压复写纸在白纸上留下印记。上下调节挡板N，多次重复实验，在白纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑曲线将这些印记连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹。
①为了确保小球从斜槽轨道M末端水平飞出，需要将轨道M末端调至水平，轨道末端调节到水平的标志是_______________________________________（仅利用图乙中的实验器材）。
②上下调节挡板N，多次重复实验，描绘同一条小球的运动轨迹时，小球________（填“必须”或“非必须”）从同一位置由静止开始运动。
（3）若实验时得到小球的平抛运动轨迹如图丙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，O为小球的抛出点。在轨迹上取点和（B点图中未画出），为了确保小球从O到A的时间等于从A到B的时间，和应满足的关系式为________，若此时和满足关系式________，即可证明小球在水平方向上做的是匀速直线运动。
（4）若实验时，没有记录抛出点的位置，只记录了小球运动的部分轨迹如图丁所示，图中小方格的边长为5，重力加速度g取10，小球平抛运动的水平速度大小为________。
13. 假设航天员登陆某星球后，在该星球表面一倾角为的斜坡上，以初速度水平抛出一个小球，小球经过时间落回斜坡，小球运动示意图如图所示，已知该星球的半径为R，忽略航天员的身高，不考虑空气阻力和星球自转。求：
（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）该星球平均密度。
14. 如图所示，竖直平面内有一光滑“V”形支架可绕竖直中心轴在水平面内转动，支架两侧的细杆与竖直中心轴的夹角均为，两侧的细杆上分别穿有质量均为的小球，小球可沿细杆自由滑动，两小球用一轻质弹簧拴接且弹簧始终处于水平状态，已知弹簧的劲度系数为，原长为，重力加速度g取，不计空气阻力，已知，，求：
（1）小球静止时，两小球之间的距离；
（2）弹簧弹力大小为20N时，支架转动的角速度大小。
15. 如图所示，水平地面上有一固定的斜面体，其中斜面的倾角为，边长为，边长为。一小球从斜面上的A点以大小为的初速度沿边进入斜面开始运动。不计小球与斜面间的摩擦力与空气阻力，小球可视为质点，重力加速度g取10，，，求：
（1）小球在斜面内运动时间；
（2）小球离开斜面时的速度大小；
（3）小球离开斜面第一次落到地面上的位置到B点的水平距离。