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2023-2024学年广东省深圳市新安中学（集团）高中部高一（下）期中考试物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年广东省深圳市新安中学（集团）高中部高一（下）期中考试物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法符合史实的是( )
A. 牛顿发现了行星的运动规律
B. 开普勒发现了万有引力定律
C. 卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量
D. 牛顿发现了天王星和海王星
2.关于运动的性质，以下说法中正确的是( )
A. 变速运动一定是曲线运动B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 曲线运动不一定具有加速度D. 曲线运动一定是变速运动
3.已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出( )
A. 某行星的质量B. 太阳的质量C. 某行星的密度D. 太阳的密度
4.关于离心现象，下列说法不正确的是( )
A. 脱水筒，离心器是利用离心现象工作的
B. 砂轮、飞轮等限制最大转速是利用离心现象
C. 汽车限制速度可防止离心现象造成危害
D. 做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿切线做匀速直线运动
5.如图所示为一皮带传动装置，A，C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在转动过程中皮带不打滑。已知R=2r，RC=12R，则( )
A. 角速度ωC=2ωA B. 线速度vC=vB
C. 线速度vC=2vB D. 向心加速度速aB=4aC
6.质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为ℎ的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则( )
A. 起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B. 上升过程中，重力势能增加mgℎ
C. 从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重
D. 刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
7.如图所示，质量为4kg，半径为0.5m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为mA=1kg,mB=2kg。某时刻，小球A，B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA=3m/s，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56N。则B球的速度大小vB为(取g=10m/s2)
A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1(且v2>v1)，方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船( )
A. 渡河最短渡河时间为dv2
B. 当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短且与水速无关
C. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关
D. 渡河最短渡河位移不一定大于d
9.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P。从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 汽车加速过程的最大加速度为Pmv
B. 汽车加速过程的平均速度大于32v
C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动
D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
10.2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作．假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道Ⅰ上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆脱太阳的束缚，下列说法正确的是
A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年
B. 沿椭圆轨道Ⅱ运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大
C. 沿椭圆轨道Ⅱ运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度
D. 在轨道Ⅰ通过A点的速度大于在轨道Ⅱ通过A点的速度
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
(1)为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是___________。(填序号)
A.实心小木球 B.空心小木球 C.空心小铁球 D.实心小铁球
(2)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。(填序号)
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)刘同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。取g=10m/s2，则小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为___________(单位cm)。
12.在学习完《圆周运动》这章后，某物理学习小组在实验室设计图示的实验装置，探究圆锥摆周期的有关因素，该小组准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为g，实验操作步骤如下：
(1)给小球一个初速度，使小球在图示水平面做匀速圆周运动，小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始计数0，当计数到n时停秒表，秒表显示的时间为t，则小球做圆周运动的周期T=_______。
(2)在小明计数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度ℎ=___________cm。
(3)小组猜测绳子长度L、绳子结点到圆平面的高度ℎ对小球的周期T有影响，于是他们控制变量L和ℎ，进行多次实验，得到数据并作图如下：
根据图像可知，影响圆锥摆周期的因素是______。
(4)请根据理论知识推算，图b中图像的斜率k=________(用题目所给出的符号表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图1所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的小物块，小物块到转轴的距离为r=0.5m，连接小物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)，小物块和转盘间的最大静摩擦力是其重力的k=0.2倍．g=10m/s2，求：
(1)绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为ω0多大？
(2)若绳能承受的拉力足够大，当转盘的角速度从零开始增大的过程中，在图2中画出拉力T随角速度ω的变化关系图象．(要求写出分析过程)
14.跑酷是城市间的运动艺术。一跑酷运动员的运动可简化为以下模型：如图所示，运动员先在距地面高为ℎ=3.6m的高台上，到达高台边缘时以v0=6m/s的速度水平跳出高台，然后在空中调整姿势，恰好垂直落在一倾角为45∘的斜面上，此后运动员迅速调整姿势蹬斜面后沿水平方向离开斜面。若将该运动员视为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s2。
(1)若运动员落到水平地面上，求运动员在空中运动的总时间t；
(2)若运动员落到斜面上，求运动员离开斜面时可能的最大速度v。
15.宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的12，质量为地球质量的18，地球表面的重力加速度g0取10m/s2．
(1)求该星球表面的重力加速度；
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；
(3)若地球的半径为6400km，求该星球的第一宇宙速度．
答案
1.C
2.D
3.B
4.B
5.D
6.A
7.C
8.BC
9.ABC
10.AC
11.(1) D； (2) BC；(3) 1.5； −30,−20。
12.(1) tn；(2) 23.55；(3) ℎ ；(4) 2π gg
13.解：(1)设角速度为ω1时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，也是绳子刚好出现拉力，有：
kmg=mω02r
得：ω0= 0.2×100.5=2rad/s
(2)当角速度小于等于2rad/s时，绳子拉力等于零，
当角速度大于等于2rad/s时，
根据牛顿第二定律得
T+kmg=mω2r
T=mω2r−kmg=12ω2−2
作出拉力T随角速度ω的变化关系图象：
答：(1)绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为2rad/s
(2)如图．
14.解：(1)因运动员垂直落在斜面上，由速度的关系可得tan 45°=v0vy=1，v0=6m/s，
联立解得此时运动员在竖直方向的分速度为vy=6m/s，
由vy=gt1，解得：t1=0.6s，
竖直位移ℎ1=12gt12，解得：ℎ1=1.8m，
故落点距离地面的高度为ℎ2=ℎ−ℎ1=1.8m，
运动员跳离斜面到落地的时间为t2 ，ℎ2=12gt22，得t2=0.6s，
故运动员落地的总时间为t=t1+t2=1.2s；
(2)运动员飞离斜面到落到斜面底端过程的水平初速度最大，此过程的水平位移为x2，由几何关系可知x2=ℎ2，x2=vt2，解得：v=3m/s，方向水平向左。
15.(1)根据
mg=GMmR2
解得
g=MR02M0R2g0=12g0=5m/s2
(2)加速上升阶段
ℎ1=12at2
减速上升阶段
ℎ2=v122g=(at)22g
又
ℎ1+ℎ2=80m
解得
a=5m/s2
根据牛顿第二定律有
F−mg=ma
解得
Fmg=2
(3)由
mg=mv2R
得
v= gR= 5×12×6400×103m/s=4×103m/s
1.下列说法符合史实的是( )
A. 牛顿发现了行星的运动规律
B. 开普勒发现了万有引力定律
C. 卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量
D. 牛顿发现了天王星和海王星
2.关于运动的性质，以下说法中正确的是( )
A. 变速运动一定是曲线运动B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 曲线运动不一定具有加速度D. 曲线运动一定是变速运动
3.已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出( )
A. 某行星的质量B. 太阳的质量C. 某行星的密度D. 太阳的密度
4.关于离心现象，下列说法不正确的是( )
A. 脱水筒，离心器是利用离心现象工作的
B. 砂轮、飞轮等限制最大转速是利用离心现象
C. 汽车限制速度可防止离心现象造成危害
D. 做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿切线做匀速直线运动
5.如图所示为一皮带传动装置，A，C在同一大轮上，B在小轮边缘上，在转动过程中皮带不打滑。已知R=2r，RC=12R，则( )
A. 角速度ωC=2ωA B. 线速度vC=vB
C. 线速度vC=2vB D. 向心加速度速aB=4aC
6.质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为ℎ的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则( )
A. 起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B. 上升过程中，重力势能增加mgℎ
C. 从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重
D. 刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
7.如图所示，质量为4kg，半径为0.5m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为mA=1kg,mB=2kg。某时刻，小球A，B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA=3m/s，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56N。则B球的速度大小vB为(取g=10m/s2)
A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1(且v2>v1)，方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船( )
A. 渡河最短渡河时间为dv2
B. 当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短且与水速无关
C. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关
D. 渡河最短渡河位移不一定大于d
9.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P。从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 汽车加速过程的最大加速度为Pmv
B. 汽车加速过程的平均速度大于32v
C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动
D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
10.2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作．假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道Ⅰ上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆脱太阳的束缚，下列说法正确的是
A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年
B. 沿椭圆轨道Ⅱ运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大
C. 沿椭圆轨道Ⅱ运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度
D. 在轨道Ⅰ通过A点的速度大于在轨道Ⅱ通过A点的速度
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
(1)为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是___________。(填序号)
A.实心小木球 B.空心小木球 C.空心小铁球 D.实心小铁球
(2)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。(填序号)
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)刘同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。取g=10m/s2，则小球平抛的初速度为___________m/s，小球抛出点的坐标为___________(单位cm)。
12.在学习完《圆周运动》这章后，某物理学习小组在实验室设计图示的实验装置，探究圆锥摆周期的有关因素，该小组准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为g，实验操作步骤如下：
(1)给小球一个初速度，使小球在图示水平面做匀速圆周运动，小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始计数0，当计数到n时停秒表，秒表显示的时间为t，则小球做圆周运动的周期T=_______。
(2)在小明计数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度ℎ=___________cm。
(3)小组猜测绳子长度L、绳子结点到圆平面的高度ℎ对小球的周期T有影响，于是他们控制变量L和ℎ，进行多次实验，得到数据并作图如下：
根据图像可知，影响圆锥摆周期的因素是______。
(4)请根据理论知识推算，图b中图像的斜率k=________(用题目所给出的符号表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图1所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的小物块，小物块到转轴的距离为r=0.5m，连接小物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)，小物块和转盘间的最大静摩擦力是其重力的k=0.2倍．g=10m/s2，求：
(1)绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为ω0多大？
(2)若绳能承受的拉力足够大，当转盘的角速度从零开始增大的过程中，在图2中画出拉力T随角速度ω的变化关系图象．(要求写出分析过程)
14.跑酷是城市间的运动艺术。一跑酷运动员的运动可简化为以下模型：如图所示，运动员先在距地面高为ℎ=3.6m的高台上，到达高台边缘时以v0=6m/s的速度水平跳出高台，然后在空中调整姿势，恰好垂直落在一倾角为45∘的斜面上，此后运动员迅速调整姿势蹬斜面后沿水平方向离开斜面。若将该运动员视为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小为g=10m/s2。
(1)若运动员落到水平地面上，求运动员在空中运动的总时间t；
(2)若运动员落到斜面上，求运动员离开斜面时可能的最大速度v。
15.宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的12，质量为地球质量的18，地球表面的重力加速度g0取10m/s2．
(1)求该星球表面的重力加速度；
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；
(3)若地球的半径为6400km，求该星球的第一宇宙速度．
答案
1.C
2.D
3.B
4.B
5.D
6.A
7.C
8.BC
9.ABC
10.AC
11.(1) D； (2) BC；(3) 1.5； −30,−20。
12.(1) tn；(2) 23.55；(3) ℎ ；(4) 2π gg
13.解：(1)设角速度为ω1时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，也是绳子刚好出现拉力，有：
kmg=mω02r
得：ω0= 0.2×100.5=2rad/s
(2)当角速度小于等于2rad/s时，绳子拉力等于零，
当角速度大于等于2rad/s时，
根据牛顿第二定律得
T+kmg=mω2r
T=mω2r−kmg=12ω2−2
作出拉力T随角速度ω的变化关系图象：
答：(1)绳无拉力的情况下，转盘的最大角速度为2rad/s
(2)如图．
14.解：(1)因运动员垂直落在斜面上，由速度的关系可得tan 45°=v0vy=1，v0=6m/s，
联立解得此时运动员在竖直方向的分速度为vy=6m/s，
由vy=gt1，解得：t1=0.6s，
竖直位移ℎ1=12gt12，解得：ℎ1=1.8m，
故落点距离地面的高度为ℎ2=ℎ−ℎ1=1.8m，
运动员跳离斜面到落地的时间为t2 ，ℎ2=12gt22，得t2=0.6s，
故运动员落地的总时间为t=t1+t2=1.2s；
(2)运动员飞离斜面到落到斜面底端过程的水平初速度最大，此过程的水平位移为x2，由几何关系可知x2=ℎ2，x2=vt2，解得：v=3m/s，方向水平向左。
15.(1)根据
mg=GMmR2
解得
g=MR02M0R2g0=12g0=5m/s2
(2)加速上升阶段
ℎ1=12at2
减速上升阶段
ℎ2=v122g=(at)22g
又
ℎ1+ℎ2=80m
解得
a=5m/s2
根据牛顿第二定律有
F−mg=ma
解得
Fmg=2
(3)由
mg=mv2R
得
v= gR= 5×12×6400×103m/s=4×103m/s
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