吉林省白山市抚松县第一中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

这是一份吉林省白山市抚松县第一中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题，共9页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

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6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．下列表述符合物理史实的是（ ）
A．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律
B．牛顿通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C．牛顿通过“月—地检验”发现地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵从相同的规律
D．牛顿力学取得了巨大成就，适用于一切领域
2．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能先增大后减小
B．运动员在整个下落过程中，重力势能的减少量大于重力所做的功
C．运动员在整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能与重力势能之和先增大后减小
3．2024年1月18日01时46分，天舟七号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，变轨情况如图所示。空间站轨道可近似看成圆轨道，且距离地面的高度约为390km．下列关于天舟七号的说法正确的是（ ）
A．发射速度大于11.2km/s
B．从对接轨道变轨到空间站轨道时，需要点火加速
C．在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期
D．在空间站轨道运行的速度比赤道上的物体随地球自转的线速度小
4．在矿山开采中，滑轮装置被用于提升和移动矿石。如图，一辆车通过定滑轮提升质量为M的矿石，滑轮左侧连接车的绳子在竖直方向的投影为h，当车以速度v匀速向左行驶一段距离后，连接车的绳子与水平方向的夹角从变为，，，则该过程中（ ）
A．矿石重力的功率为Mgv
B．矿石重力做功为
C．绳子对矿石拉力做的功等于矿石重力做的功
D．绳子对矿石拉力的功率一直保持不变
5．（错题重组）如图所示，在水平圆盘上放置一个质量为0.5kg的小滑块，滑块离圆盘中心0.25m．滑块与圆盘之间的动摩擦因数为0.1，现使圆盘绕垂直于盘面的中心轴缓慢加速转动，至小滑块与盘面发生相对滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，则（ ）
A．圆盘缓慢加速转动过程中，滑块所受的摩擦力做功为0
B．小滑块与盘面发生相对滑动时圆盘的角速度为4rad/s
C．在小滑块上面再放置一个相同的小滑块，发生相对滑动时的角速度为rad/s
D．在小滑块上面再放置一个质量为0.4kg的小滑块，两者之间的动摩擦因数为0.05，发生相对滑动时的角速度为rad/s
6．如图所示，微山湖某段堤坝倾角为，某同学从水平坝面边缘正上方h＝1.0m处，以的水平速度垂直河岸扔出一个小石子，小石子恰好落入水中，已知重力加速度，，，则坝面离水面的高度H为（ ）
A．3.2mB．4.0mC．4.8mD．5.0m
7．北京时间2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国空间站基本构型由“”字型升级为“十”字型．“中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。假设中国空间站正常运行轨道高度为h，经过一段时间，轨道高度下降了，在这一过程中其机械能损失为。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，空间站质量为m．规定距地球无限远处为地球引力零势能点，地球附近物体的引力势能可表示为，其中M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心距离。则下列说法中正确的是（ ）
A．“中国空间站”受阻力影响高度下降后运行速率减小
B．“中国空间站”正常在轨做圆周运动的线速度大小为
C．“中国空间站”正常在轨做圆周运动的动能大小为
D“中国空间站”轨道高度下降时的机械能损失
8．（错题重组）如图所示，ABCD是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度为，盆边缘的高度为，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数，取重力加速度，则（ ）
A．小物块第一次到达B点的速度为5m/s
B．小物块第一次到达C点的速度为3m/s
C．小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距B点1m处
D．小物块在盆内来回滑动，最后停在BC段距C点1.5m处
9．（错题重组）发展新能源汽车是我国当前一项重大国家战略。假设有一辆纯电动汽车质量，汽车沿平直的公路从静止开始启动，汽车启动后的速度记为v，牵引力大小记为图像如图所示，表示最大速度，ab平行于v轴，bc反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定，bc段汽车运动的时间为8s。下列说法正确的是（ ）
A．汽车所受阻力为5000N
B．汽车从a到b持续的时间为32s
C．汽车能够获得的最大速度为12.5m/s
D．汽车从b到c过程中运动的位移为88.75m
10．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、，一端和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑固定直杆上质量也为m的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖直面内，与水平面的夹角，直杆上O点与两定滑轮均在同一高度，O点到定滑轮的距离为L，直杆上D点到点的距离也为L，重力加速度为g，直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从O点由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．小物块刚释放时，轻绳中的张力大小为mg
B．小球运动到最低点时，小物块加速度的大小为
C．小物块下滑至D点时，小物块与小球的速度大小之比为5：3
D．小物块下滑至D点时，小物块的速度大小为
二、实验题（20分）
11．平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：
（1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验______；
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律、
（2）为了减小空气阻力的影响，实验所用的小球应选小_______（选填“钢”或“塑料”）球。
（3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示．x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O_______（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是________m/s，物体运动到B点的实际速度是_______m/s。（g取）
12．利用生活中的器材同样也可以去探究圆周运动的规律。小华同学用铁架台、拴有细绳的小钢球、毫米刻度尺和停表等器材组装成如图所示的实验装置，用于探究影响圆锥摆周期的因素，其实验操作步骤如下：
①用毫米刻度尺测出摆长L（细绳固定悬点与小球球心的距离）．
②给小球一个合适的初速度，使小球在图甲所示的水平面内做匀速圆周运动，用毫米刻度尺测出细绳悬点到圆轨迹平面的竖直高度。
③用停表测出小球做圆周运动的周期T．
④小华同学猜测摆绳长度L、细绳悬点到圆轨迹平面的竖直高度对小球做圆周运动的周期T有影响，于是他调节变量L和，进行多次实验，得到数据并作图。
根据上述步骤完成下列问题：
（1）小华同学用停表测得小球运动圈的时间为。则小球做圆周运动的角速度_______。
（2）小华同学在保持L不变，研究对T的影响时，得到了图像（一条过原点的直线），说明在L不变
时，对T有影响。若直线的斜率是k，则当地的重力加速度________（用题中所给物理量的符号
表示）。
（3）不考虑阻力的影响，保持不变，下列图中能反映T与L关系的图像是（ ）
A．B．
C．D．
（4）在实际操作过程中，随着实验时间变长，小球的角速度是否会发生变化，并说明理由。________
三、解答题（13题8分，14题12分，15题14分）
13．2023年11月3日，我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星十号发射升空．若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球赤道处的重力加速度为g，两极处重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为R，引力常量为G，求：
（1）地球的质量M及地球自转的角速度；
（2）卫星距地球表面的高度。
14．（错题重组）某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，轻绳的另一端系有质量为m的小球（视为质点），甩动手腕，使小球在竖直平面内绕O点做部分圆周运动（圆周摆动）。当小球某次运动到最低点时，轻绳突然断裂，小球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知O点距地面的高度为d，O点与小球之间的绳长为，重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求轻绳断裂时小球的速度大小和小球落地时的速度大小；
（2）求轻绳刚要断裂时轻绳所受的拉力大小F；
（3）改变绳长，使小球重复上述运动，若轻绳仍在小球运动到最低点时断裂，且断裂时轻绳所受的拉力大小仍为F，要使小球抛出的水平距离最大，求此种情况下的绳长及轻绳断裂后小球在水平方向上运动的最大距离。
15．如图所示为一游戏装置的简化图，其轨道由U型对称光滑水平圆管轨道ABCD、一段粗糙的竖直倾斜轨道DE和竖直光滑圆轨道EF组成。DE与EF轨道相切于E点．图中半圆弧型轨道BC和圆轨道EF对应的半径均为R＝1m、DE的长度、倾角、摩擦因数。游戏开始时，一质量为m＝1kg的小球（小球直径略小于圆管口径，可视作质点）在管口A以初速度向管内运动。已知重力加速度g取，，，忽略空气阻力，各轨道间平滑衔接，不计衔接处的能量损失。（结果可以用根式表示）求：
（1）小球运动到BC圆管轨道时，受到轨道的作用力的大小；
（2）小球运动到倾斜轨道E点时，重力的功率P；
（3）若要保证小球在EF圆轨道上运动时不脱离轨道，小球初速度的范围
物理答案
一、选择题
二、实验题
11．（1）B（2）钢（3）不是 4
12．（1）（2）（3）A
（4）变小；由于空气阻力，绳与竖直方向夹角变小，所以变小
三、计算题
13（1）设地球质量为M，在两极处满足
解得
在地球赤道处
解得
（2）设卫星质量为m，由万有引力提供向心力
联立解得卫星距地球表面的高度
14．（1）设轻绳断裂后小球在空中运动的时间为t，
根据平抛运动的规律有
解得又解得
小球落地时的竖直分速度大小，
经分析可知，解得
（2）由题意可知小球做圆周运动的半径
设当轻绳断裂时，轻绳对小球的拉力大小为，有
根据牛顿第三定律有解得
（3）设在绳长为的情况下，轻绳断裂时小球的速度大小为，
而轻绳承受的最大拉力不变，有
设轻绳断裂后小球在空中运动的时间为，有
又 解得
当时，x有最大值，最大值
15．（1）小球在圆管轨道内受力分析得，
竖直方向有，水平方向有
管道对小球的作用力大小为
代入数据求解得
（2）小球从D点到E点过程中，由动能定理得
代入数据得 小球在E点的功率
代入数据得P＝12W
（3）情况1：小球恰能到F点，满足
球从A点到F点由动能定理得
代入数据得 所以满足
情况2：小球恰能到与圆心O等高位置，球从A点到O点等高位置处，
由动能定理得
代入数据得
小球恰能到E点，球从A点到E点，由动能定理得
代入数据得所以满足
综上分析可知，或
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
D
B
D
BC
CD
BCD