黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（原卷版）

这是一份黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（原卷版），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共14道题，每题4分，共56分（在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 如图所示，小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片。除横风区外，其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球（ ）

A. 在横风区水平方向做匀速运动
B. 在横风区加速度方向竖直向下
C. 从横风区飞出后做匀变速直线运动
D. 从横风区飞出后做匀变速曲线运动
2. 在一次施工中，塔吊将重物从O点吊起，从起吊开始计时，以O为原点，设水平为x方向、竖直为y方向，重物x、y方向的运动规律分别如图甲、乙所示，则重物（ ）
A. 在水平方向做匀变速直线运动
B. 运动轨迹为抛物线
C. 0～8s内的位移大小为40m
D. 在相等时间内的速度变化量不相等
3. 质量为2kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F的作用，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 前2s内的平均功率为2W
B. 第1s内的平均功率为1.5W
C. 第0.5s末的瞬时功率为6W
D. 第0.5s末与第1.5s末外力的瞬时功率之比为9：5
4. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为α和β。已知两支箭的质量相等，竖直方向下落高度也相等，忽略空气阻力、箭长以及壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（ ）

A. 甲、乙两人所射箭的速度变化量之比为
B. 甲、乙两人所射箭落人壶口时的速度大小之比为
C. 甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
D. 甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为
5. 汽车的车厢地面上水平放着一个内装圆柱形工件的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直如图乙所示，当汽车匀速通过三个半径依次变小的圆形弯道时木箱及箱内工件均保持相对静止。从汽车行驶方向上看下列分析判断正确的是（ ）

A. Q和M对P的支持力大小始终相等
B. 汽车过A、B、C三点时工件P受到的合外力大小相等
C. 汽车过A点时，汽车重心的角速度最大
D. 汽车过A、C两点时，M对P的支持力大于Q对P的支持力
6. 《天问》是中国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，我国探测飞船天问一号发射成功飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶，如图所示，轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道3，已知引力常量G，以下选项中正确的是（ ）

A. 天问一号在B点需要点火加速才能从轨道2进入轨道3
B. 天问一号在轨道2上经过B点时的加速度大于在轨道3上经过B点时的加速度
C. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的平均密度
D. 天问一号进入近火轨道3后，测出其近火环绕周期T，可计算出火星的质量
7. 2022年9月1日“神舟十四”乘组进行首次出舱开展舱外作业。若把“天和核心舱”的运动看作是绕地球运行的匀速圆周运动，一航天爱好者研究发现，陈冬从打开舱门到完成出舱活动的时间t内，“天和核心舱”组合体绕地心转过的角度为。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不考虑地球自转，由此可得到（ ）
A. “天和核心舱”绕地球转动的周期是
B. “天和核心舱”距地球表面的高度是
C. 陈冬在随“天和核心舱”运行的过程中受到的重力为零
D. 地球质量可表示或
8. 拉球转身动作是篮球运动中的难点，如图甲所示为篮球爱好者拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型：薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动。假设手掌和球之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，篮球质量为m，直径为D，手掌到转轴的距离为d，重力加速度为g，则要顺利完成此转身动作，下列说法正确的是（ ）

A. 篮球线速度至少
B. 手掌和篮球之间的作用力至少为
C. 若篮球的速度为，则篮球会和手掌分离
D. 篮球的速度越大，手掌和球之间的摩擦力越大
9. 2019年9月12日，我国在太原卫星发射中心“一箭三星”发射成功。 现假设三颗星a、b、c均在赤道平面上绕地球匀速圆周运动，其中a、b转动方向与地球自转方向相同，c转动方向与地球自转方向相反，a、b、c三颗星的周期分别为Ta =6h、Tb =24h、Tc=12h，下列说法正确的是（ ）
A a、b每经过6h相遇一次
B. a、b每经过8h相遇一次
C. b、c每经过8h相遇一次
D. b、c每经过6h相遇一次
10. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（ ）
A. 初速度、大小之比为3∶4
B. 若仅增大，则两球不再相碰
C. 若大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D
D 若只抛出甲球并适当改变大小，则甲球可能垂直击中圆环BC
11. 如图所示，倾角的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴上。转台以角速度匀速转动时，将质量为m的小物块（可视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对斜面静止在线上，此时小物块到A点的距离为L。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。则物块相对斜面静止时（ ）
A. 小物块对斜面的压力大小不小于
B. 小物块对斜面的压力大小不大于
C. 水平转台转动角速度应不小于
D. 水平转台转动角速度应不大于
12. 2018年7月27日，天宇上演“火星冲日”天象，此时火星离地球最近，是发射火星探测器的最佳时段。为此，洞察号火星探测器于2018年5月5日发射升空， 飞行205天，于11月27日成功着陆火星。已知火星质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，公转周期约为地球公转周期的2倍。则（ ）
A. 火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的2倍
B. 火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
C. 洞察号绕火星做匀速圆周运动的最大运行速度约为地球第一宇宙速度的
D. 下一个火星探测器的最佳发射期最早将出现在2020年
13. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为μ，A、B间动摩擦因数为3μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现让圆盘从静止开始加速。则（ ）
A. 当时，A、B即将开始滑动
B. 当时，细线张力为
C. 当时，C受到圆盘的摩擦力为0
D. 当时剪断细线，C将做离心运动
14. 如图所示，人造卫星围绕地球做圆周运动，和与地球相切，，称为地球对卫星的张角。现有甲、乙两颗人造卫星，轨道平面相同，以相同方向绕地球公转。已知地球对甲、乙的张角分别为和，且，甲、乙公转角速度分别为和，万有引力常量为。则以下说法正确的是（ ）

A. 由题目所给条件，可以算出地球的质量
B. 由题目所给条件，可以算出地球的密度
C. 每隔时间，两卫星可以恢复直接通信
D. 每隔时间，两卫星可以恢复直接通信
二、非选择题：本题共4道题，共44分
15. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。
（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是_________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②某同学做实验时，忘记了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4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则小球平抛的初速度为_______m/s，小球抛出点的坐标为________cm，________cm。（取g=10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。
16. 如图所示，火箭内平台上放有一测试仪，火箭从地面启动后，以大小为的加速度竖直向上做匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，求：
(1)该高度处的重力加速度；
(2)火箭此时离地面的高度H。
17. 两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点（质心）做圆周运动，构成稳定的双星系统，双星系统运动时，其轨道平面存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（例如人造卫星）可以与两星体保持相对静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。如图所示，一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的天体B构成，它们共同绕连线上的O点做匀速圆周运动，在天体A和天体B的连线之间有一个拉格朗日点P，已知双星间的距离为L，万有引力常量为G，求：
（1）天体A做圆周运动角速度及半径；
（2）若Р点距离天体A的距离为，则M与m的比值是多少？
18. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速为零、加速度为a的匀加速直线运动．起动后2s悬挂器脱落．设人的质量为m看作质点)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．
（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？
（2）若H＝3.2m，R ＝0.9m，取g＝10m/s2，当a＝2m/s2时选手恰好落到转盘的圆心上，求L．
（3）若H＝2.45m，R＝0.8m，L＝6m，取g＝10m/s2，选手要想成功落在转盘上，求加速度a的范围．