江西省抚州市临川区第十六中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

这是一份江西省抚州市临川区第十六中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题，共3页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（共46分；1-7题为单选题，8-10为多选题）
1．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B．图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C．图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D．图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
2．如图，北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于点，轨道2、3相切于点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处减速
B．该卫星从轨道1到轨道3，重力势能逐渐减小
C．该卫星在轨道3的速度大小小于在轨道1的速度大小
D．该卫星稳定运行时，在轨道3上经过点的加速度大于在轨道2上经过点的加速度
3．“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地间距离为1天文单位）。若只考虑太阳对行星的引力，则“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要（ ）
A．3.7年B．5.7年 C．7.7年 D．9.7年
4．如图所示，两个互相垂直的力与作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力对物体做功4J，力对物体做功3J，则力与的合力对物体做功为（ ）
A．7JB．1JC．5JD．3.5J
5．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小车重力做功是mgh B．合力对小车做的功是
C．推力对小车做的功是 D．小车阻力做的功是
6．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中（ ）
A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B．小球的加速度方向都是竖直向上
C．小球所受重力的功率先增大后减小 D．小球的机械能守恒
7．如图所示，斜面倾角为θ，从此斜面上顶端O点以速度将一小球水平抛出，它恰能落在斜面底端B点处。现将小球以速度v从O点水平抛出，恰好落在斜面的中点A点，据此则有（ ）
A．落在A点与落在B点的时间之比为2∶1
B．
C．落在A点与落在B点的动能之比为
D．若小球以速度从O点水平抛出，落点一定在A、B两点之间
8．把质量为0.5kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出（如图），初速度是v0=5m/s。不计空气阻力。石块落地时速度的大小与下列哪些量有关（ ）
A．石块的质量 B．石块初速度的大小
C．石块初速度的仰角 D．石块抛出时的高度
9．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，图中弹簧竖直时恰好处于原长状态，其原长为。现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑至底端的过程中（ ）
A．圆环所受合外力做功为零
B．圆环克服弹簧的弹力做功为
C．当弹簧最短时弹簧的弹性势能最大
D．当弹簧再次恢复原长时圆环的动能最大
10．如图所示，长为0.1m的轻杆一端固定一小球质量为0.1kg的小球，小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点，重力加速度，下面说法正确的时（ ）
A．当小球运动到与O相平的水平位置时，杆对小球作用力为零
B．若小球经过P点时速度为1m/s，杆对小球作用力为零
C．若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N，小球的速度一定等于0.8m/s
D．若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N，小球速度一定等于2m/s
二、实验题（每空2分，每题6分，共18分）
11．某同学用如图所示的实验装置来验证动能定理。实验过程如下：
（1）该同学先用图甲所示装置，测滑块与长木板间的滑动摩擦力f，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉放在水平面上的长木板，使长木板向左运动，此时测力计的示数稳定，则：
为了测出滑块与长木板之间的滑动摩擦力f的大小，下列操作中正确的是 ；
A．长木板作匀速直线运动 B．长木板作匀加速直线运动
C．长木板作变加速直线运动 D．以上运动均可以
（2）如图乙所示，将图甲中的长木板装上定滑轮平放在水平实验台上，调节定滑轮的高度，使拉滑块的细线与长木板平行。由静止释放滑块，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O点为刚释放钩码时打下的点，A、B、C、D是四个连续点，各点与O点间的距离在图中已标出，在打出此纸带的过程中，力传感器的示数为F，打点计时器所用交流电的周期为T，测得滑块的质量为M，钩码和力传感器的总质量为m，重力加速度为g。则：打下C点时，钩码的速度为 ；此时，如果表达式 [用（1）、（2）题中物理量字母表示]成立，即可验证动能定理。
12．(1)卡文迪什利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：如图所示，横梁一端固定有一质量为m、半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m、半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离为L，两球间的万有引力大小为F，则可以表示出引力常量 。
(2)已知某天体半径为R，现要测得该天体质量，用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知引力常量为G，则：
①由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度g为 m/s2；（保留两位有效数字）。
②该星球质量为 。（用G、R、g表示）
13．某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速 ；
(2)认为绳的张力充当向心力，如果 （用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。
(3)该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比 （填“偏大”或“偏小”）。
三、计算题（共36分；14题10分，15题12分，16题14分，需简要文字说明及计算过程）
14．在月球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为（远小于月球半径）。通过查阅资料知道月球的半径为，引力常量为，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的平均密度；（3）宇宙飞船环绕月球表面运行时的速率。
15．一辆汽车在平直公路上行驶，已知汽车的质量，发动机最大的输出功率，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为，g取10。
（1）求该汽车所能达到的最大速度大小；
（2）若汽车从静止开始做匀加速直线运动，直到发动机达到最大输出功率，已知汽车加速度大小为2.0，求汽车匀加速运动的时间；
（3）若汽车保持最大功率行驶，当速度为16m/s时，求此时汽车的加速度大小。
16．如图，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2kg的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道BC后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道BC长为0.4m，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面CD部分长为0.6m，不计空气阻力，重力加速度大小为。求：
（1）滑块第一次经过圆弧轨道上的B点时，滑块速度的大小；
（2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能；
（3）滑块在水平轨道BC上停止的位置距B点的距离及滑块经过C点的次数。