广西崇左市大新县民族高级中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

这是一份广西崇左市大新县民族高级中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题，共9页。试卷主要包含了六．七章），选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

（考试范围：必修二第五、六．七章）
（试卷总分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上．
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号．
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上．
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效．
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题只有一个选项正确，选对的得4分，第8~10题有多个选项正确，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．已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G．质量为m的导弹被发射到离地面高度为h时，受到地球的万有引力大小为（ ）
A．B．C．D．
2．如图，为火星与太阳连线在相等时间内扫过的任意三个面积，由开普勒行星运动定律可知（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径．他们同时按顺时针方向沿圆周运动．甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为，经时间t后，甲第一次追上乙．则该圆的直径为（ ）
A．B．C．D．
4．一个物体由地面开始做斜抛运动（不计空气阻力），在从抛出到落回地面的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度不断变化B．物体的速度不断减少
C．物体达到最高点时速度沿水平方向D．物体达到最高点时速度等于零
5．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．“旋转纽扣”是一种传统游戏．如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现．拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达，此时纽扣上距离中心处的点向心加速度大小约为（注：）（ ）
A．B．C．D．
7．高空滑索是勇敢者的运动．如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动（设钢索是直的），下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角，到达图中B位置时轻绳竖直向下．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在A位置时，人的加速度可能为零
B．在A位置时，钢索对轻绳的作用力大于人的重力
C．在B位置时，钢索对轻环的摩擦力为零
D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时轻绳对人的拉力大于人的重力
8．人造地球卫星A和B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为，则下面的结论中正确的是（ ）
A．它们受到地球的引力比为B．它们运行速度大小之比为
C．它们运行角速度之比为D．它们运行周期之比为
9．如图，轻绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，绳子拉力可以为零B．小球过最高点时的最小速度是0
C．若将轻绳换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反
D．若将轻绳换成轻杆，则小球过最高点时，小球过最高点时的最小速度是
10．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从时刻起，由坐标原点开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．内物体沿x轴做匀加速直线运动
B．内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C．末物体坐标为
D．末物体坐标为
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（9分）在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：
（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_______；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_______；
甲 乙
（2）如图丙是某同学实验得到的小球做平抛运动的轨迹，建立了坐标系，测出了三点的坐标，g取，根据图中数据可知小球做平抛运动的初速度为_______．
丙
12．（12分）学习了圆锥摆的知识后，小明同学利用生活中的器材设计实验探究圆锥摆的运动规律．
小明找到了下列器材：一根不可伸长的细绳、一个小钢球、一把直尺、一支激光笔和用来固定激光笔的支架（只能上下移动），小明的实验装置如下图所示．
（1）将一端系小球的细绳悬挂在固定点O，让小球自然下垂，调节激光笔的上下高度，当激光水平照射到固定点O时，在对面竖直墙壁上记录投影点的位置，当激光水平照射到自然下垂的小球中心时，记下小球在墙上的影子位置A，然后给小球一个初速度让小球在水平面内做稳定的圆周运动，让激光恰好照射到小球中心，记下小球影子在墙上的位置B，用直尺测得与B两点之间的距离为与A两点之间的距离为，重力加速度大小为g，若不计空气阻力，则小球的角速度大小为_______（用表示）；小球的线速度大小为_______（用表示）．
（2）在实际操作过程中，随着实验时间变长，小明再次测得小球在墙壁上的投影位置为C，则_______（填“大于”“等于”“小于”），小球的角速度将_______（填“变大”“变小”“不变”）．
13．（9分）如图所示，质量为杯子里盛有的水，用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为，水杯通过最高点的速度为，重力加速度．
（1）在最高点时，水需要的向心力大小为？
（2）在最高点时，绳子的拉力大小为？
14．（12分）宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L，若抛出时的初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求：
（1）抛出点的高度；
（2）该星球的质量．
15．（12分）“套圈”是大众娱乐项目中的一项小游戏．如图所示，地面上放置两个小球（可看做质点），两个小球之间的距离是．游戏开始时，参与者将直径为的环沿水平方向抛出，抛出高度离地，环中心离球1的水平距离是．已知环面始终在空中保持水平，不计空气阻力，重力加速度取．问：
（1）如果要套中小球，水平抛出的环在空中运动的时间是多少？环抛出速度至少为多少？
（2）如果要套中小球2，环抛出速度的取值范围是多少？
高一物理
参考答案及评分标准
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题只有一个选项正确，选对的得4分，第8~10题有多个选项正确，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．【答案】A
【详解】导弹被发射到离地面高度为h时，距离地球球心为，根据万有引力公式可得导弹受到地球的万有引力大小为
2．【答案】D
【详解】根据开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有
3．【答案】C
【详解】设该圆的直径为d，由题意，根据匀速圆周运动规律可得
解得
4．【答案】C
【详解】A．物体在空中始终受重力，加速度应始终为重力加速度，A错误；
B．物体做斜抛运动，速度先降低后升高，B错误；
CD．在最高点时竖直速度为零，仍有水平方向的速度，C正确，D错误．
5．【答案】B
【详解】根据曲线运动的特点可知，合外力指向曲线凹侧部分，且为减速运动，合外力与运动方向夹角为钝角．
6．【答案】C
【详解】纽扣在转动过程中
由向心加速度
7．【答案】D
【详解】AB．在A位置时，人受到重力和线的拉力，合力沿斜面向下，不为零，则加速度不可能为零；由矢量三角形可知此时人所受的拉力小于重力，由牛顿第三定律可知，钢索对轻绳的作用力等于人所受的拉力，所以钢索对轻绳的作用力小于人的重力，AB错误；
C．在B位置时，细绳的拉力竖直，则人匀速下滑，此时钢索对轻环的摩擦力等于重力沿钢索方向的分力，C错误；
D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时人将做圆周运动，根据
可知，轻绳对人的拉力大于人的重力，D正确．
8．【答案】BD
【详解】A．根据万有引力定律，有
可知它们受到地球的引力比为，故A错误；
BCD．根据万有引力提供向心力，有
整理可得
依题意，可知它们运行速度大小之比为
它们运行角速度之比为
它们运行周期之比为
故C错误；BD正确．
9．【答案】AC
【详解】AB．小球在最高点，向心力由重力和轻绳拉力共同提供，有
当轻绳拉力变小时，小球速度会随之减小，当拉力为零时，小球具有最小速度为
故A正确；B错误；
CD．若将轻绳换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反，此时满足
即小球过最高点的速度取零．故C正确；D错误．
10．【答案】AD
【详解】A．内由乙图知沿y轴方向速度为零，甲图可知物体只沿x轴做匀加速直线运动，故A正确；
B．内由甲图可知物体沿x轴做匀速直线运动
由甲图可知物体沿y轴做初速度为零的匀加速直线运动，加速度沿y轴方向
由此可知，初速度和加速度不共线，物体的合运动是匀加速曲线运动，故B错误；
CD．末由甲图知物体沿x方向的位移
物体沿y方向的位移
由此可知末物体坐标为，故C错误，D正确．
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（每空3分，共9分）
【答案】自由落体运动；匀速直线运动：
【详解】（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动情况相同，即平抛运动在竖直方向做自由落体运动；如图乙所示的实验说明平抛运动在水平方向运动情况相同，即平抛运动在水平方向做匀速直线运动；
（2）竖直方向
初速度
12．（每空3分，共12分）
【答案】大于变小
【详解】（1）设细绳长度为l，与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律可知
由几何关系可知
联立可得
根据几何关系可得
根据线速度与角速度的关系，可得小球的线速度大小为
（2）随着时间变长，由于空气阻力，绳与竖直方向夹角变小，因此大于，由
可得
可知变小，即小球角速度将变小．
13．（9分）
【详解】（1）在最高点时，水需要的向心力大小为………3分
（2）选水和杯子整体为研究对象，由圆周运动向心力公式………6分
解得…9分
14．（12分）
【详解】（1）设抛出点的高度为h，第一次抛出时的水平射程为x，当初速度变为原来2倍时，水平射程为，则由几何关系有………4分
联立解得………6分
（2）设该行星上重力加速度为g，由平抛运动规律得……8分
由万有引力定律与牛顿第二定律有……10分
由以上各式可解得……12分
15．（12分）
【详解】（1）水平抛出的环在竖直方向上做自由落体运动，有
解得……2分
若要套中小球1，环抛出时的水平距离至少为……4分
解得环抛出速度至少为……6分
（2）若使环套中小球2，则环抛出的水平距离应在两个临界值与之间，满足……8分
和……10分
解得环抛出速度应在和之间，有……12分