吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

这是一份吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 平抛运动即被抛出的物体所做的运动
B. 牛顿做了大量的实验，从而发现了万有引力定律
C. 做圆周运动物体，其所受合外力不一定指向轨迹圆的圆心
D. 以牛顿运动定律为基础的经典力学是大到宏观宇宙小到分子、原子都普遍适用的基本物理学规律
2. 如图所示，在盛满清水竖直放置的玻璃管内，红烛块可沿玻璃管匀速上升。若当红烛块沿玻璃管匀速上升的同时，玻璃管水平向右由静止开始做匀加速直线运动，则红烛块相对地面的运动轨迹可能为（ ）
A. B.
C. D.
3. 体验式学习是一种非常有效的学习方法。如图所示，某同学按照课本“做一做”的建议对向心力进行了亲身感受：他用一段细绳一端系一小沙袋，另一端握在手中，将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动。关于该实践活动，下列说法中正确的是（ ）
A. 沙袋做匀速圆周运动的半径一定等于沙袋与“握点”间的绳长
B. 沙袋做匀速圆周运动的向心力即手通过绳对沙袋的拉力
C. 当沙袋及沙袋与“握点”间的绳长保持不变时，能感觉到拉力随沙袋做圆周运动的速度的增大而增大，这说明向心力与线速度成正比
D. 若沙袋及沙袋与“握点”间的绳长保持不变，当沙袋的速度增大时，沙袋所受向心力及绳受到的拉力均增大
4. 如图所示，一位同学在篮球场上进行定点罚球投篮训练，已知罚球线距篮筐的水平距离为4.6m。某次投球，篮球的抛出点B位于罚球线的正上方，与篮筐的边缘A点的竖直高度差为，篮球恰好沿水平方向擦着篮筐边缘A点进入篮筐。若篮球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 在空中篮球速度变化的越来越慢
B. 篮球被推出时速度竖直分量大小为
C. 篮球擦着篮筐边缘A点前瞬间的速度大小为
D. 设篮球被抛出时的速度方向与水平面的夹角为，则
5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法的正确的是（ ）

A. 向心力关系为
B. 周期关系为
C. 向心加速度的大小关系为
D. 线速度的大小关系为
6. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运动到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则哪颗地外行星相邻两次冲日的时间间隔最短（ ）
A. 火星B. 木星C. 天王星D. 海王星
7. “双星系统”是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度（个头大小）远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。质量分别为m1、m2的两颗星球组成的双星，相距L，在相互之间的万有引力作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（ ）
A. m1线速度是B. m1的轨道半径是
C. m1的周期是D. m2的角速度是
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. 潜艇从海水的高密度区驶入低密度区，浮力急剧减小的过程称为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度区水平方向向右做匀速直线运动，时，该潜艇开始“掉深”，潜艇“掉深”后其竖直方向的速度随时间t变化的图像如图乙所示，水平速度始终保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 内潜艇做直线运动
B. 内潜艇做曲线运动
C. 内潜艇竖直方向上的位移大小为300m
D. 内潜艇的速度变化量大小为20m/s
9. 如图甲所示，质量为2kg的物块在水平恒力F的作用下由静止开始在粗糙地面上做直线运动，经0.6s撤去F，物块运动的速度一时间（）图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 恒力F的大小为24N
B. 物块与地面间的动摩擦因数为0.8
C. 物块在0.7s时的加速度大小为
D. 1.0s时物块的速度大小为0.8m/s
10. 如图所示，A、B、C三个物体放在可绕竖直转轴转动水平圆台上，已知A、B、C的质量分别为3m、2m，m，A、B离转轴的距离均为R，C离转轴的距离为2R，A、C与圆台间的动摩擦因数均为μ，B与圆台间的动摩擦因数为，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。当圆台旋转的角速度由0开始缓慢增大时，不考虑物体相对于圆台滑动后可能出现的碰撞，下列说法正确的是（ ）
A. 物体均未发生相对滑动前，C的向心加速度最大
B. 物体均未发生相对滑动前，C向心力最大
C. 当圆台旋转的角速度为时，只有A仍相对于圆台静止
D. 随着圆台角速度的增大，C比B先开始相对于圆台滑动
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11.（6分）如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力大小与哪些因素有关.匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动.使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的支持力提供.球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值.
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中
.（填正确答案标号）
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法
（2）通过本实验可以得到的结论有 .（填正确答案标号）
A.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
B.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
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
（3）在一次实验中，一同学把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2∶1的塔轮上，实验中匀速转动手柄1时，得到左、右标尺露出的等分格数之比约为1∶2，则左、右两小球做圆周运动的半径之比为 .
12.（8分）高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中，准备了以下实验器材：图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线.
（1）实验过程还需要下列器材中的 .（填正确答案标号）
A.刻度尺B.天平C.白纸D.秒表
（2）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是 .（填正确答案标号）
A.斜槽轨道末端可以不水平
B.斜槽轨道不必光滑
C.本实验不需要平衡摩擦力
D.小球每次不用从斜槽上同一高度释放
（3）小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是 .（填正确答案标号）
A.匀速直线运动B.匀变速直线运动
C.变加速直线运动D.曲线运动
（4）如图乙所示，为一次实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm.从图像上分析，记录间隔T= s：小球做平抛运动的水平初速度大小是 m/s，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了 s.（此问g取10m/s2）
三、计算题（本题共3小题，共计40分.解答时应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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）
我国计划在2030年前实现载人登月，设宇航员乘坐嫦娥号载人登月飞船来到月球先做近月飞行，测得飞行的速度大小为v，在月球表面着陆后，宇航员将一个铁球从h高处由静止释放，测得经过t时间铁球落到月球表面，已知万有引力常量为G，求：
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）月球的半径R。
14.（12分）
某连队举行匍匐投弹比赛，即人匍匐在倾角的山坡脚下向山坡上投掷手榴弹。某战士投掷后，手榴弹落在山坡上的D点，到达D点时速度恰好沿水平方向，测得AD长为L，重力加速度大小为g，忽略战士的投弹高度（可认为手榴弹从斜面底端投出），不计空气阻力，，，求：
（1）手榴弹在空中运动的时间；
（2）手榴弹到达D点时速度大小；
（3）手榴弹出手时的速度大小v及出手速度与水平方向夹角的正切值。
15. 如图1所示，在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个小物块A和B。A、B间用一恰好伸直的轻绳连接，且知A、B到圆盘中心的距离分别为和，A、B的质量分别为和，A、B与转盘间的动摩擦因数均为。若使转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动，且不断改变做匀速圆周运动的角速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）绳上开始产生张力时，转盘的角速度的大小；
（2）当转盘角速度为时，A、B依然相对转盘保持静止，此时A所受摩擦力的大小及方向；
（3）当A、B开始相对转盘滑动时，转盘的角速度为多大？并在图2所给的坐标系中分别画出A、B从静止开始到角速度达到的过程中所受摩擦力和与转盘角速度的平方的关系图线（取指向圆心的方向为力的正方向）。
CADCD DC 8BC 9AB 10AC
11.（l）C（2分）（2）B（2分）（3）2∶1（2分）
12.（1）AC（1分）（2）BC（1分）（3）A（1分）（4）0.04（1分）0.6（2分）0.08（2分）
13.解：
（1）由
解得月球表面的重力加速度，竖直向下
（2）飞船近月飞行时
解得
14.解：
（1）手榴弹在空中的逆运动为平抛运动，根据题意有
根据几何关系，
解得
（2）到D点时手榴弹的速度大小为，则
解得
（3）手榴弹刚出手时竖直方向的初速度
则手榴弹出手时的速度
设手榴弹出手时的速度与水平方向的夹角为，则
15（1）；（2），方向与绳子拉力方向相反；（3）地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30