重庆市万州第二高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份重庆市万州第二高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷，文件包含高一下期期中试题物理pdf、高一下期期中试题物理docx、物理答案docx等3份试卷配套教学资源，其中试卷共14页， 欢迎下载使用。

命题人：谭仕凡 审题人:邓婷
一.选择题(共43分，1-7小题为单选选择，每小题4分;8-10小题为多项选择，每小题5分，没有选全得3分，选错不得分，选全得5分。)
1. 物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。在这三种情况下物体机械能的变化情况是（ ）
A. 匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B. 匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C. 匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变
D. 三种情况中，物体的机械能均增加
2.春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示，质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是( )
A. 拉力做功为Flcsθ
B. 支持力做功为mglsinθ
C. 重力做功为mgl
D. 滑动摩擦力做功为−μmgl
3.现在城市多路口交汇的地方，车流量非常大，为了应对，设置了环岛交通设施，需要通过路口的车辆都要按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故发生。假设环岛路为圆形，路面与水平面平行，外车道半径为72m，内车道半径为50m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取10m/s2，当汽车匀速率通过环形路段时，则汽车的运动( )
A. 一定受到恒定的合外力作用
B. 受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C. 最大速度不能超过20m/s
D. 最大速度不能超过24m/s
4.2022年10月9日，中国成功发射“夸父一号”先进天基太阳天文台卫星，卫星进入预定的太阳同步晨昏轨道，可全年不间断对日观测。已知卫星在距地面720km的近似圆形轨道上绕地运行，周期为99min。下列说法正确的是( )
A. “夸父一号”受到的向心力大于地球同步卫星受到的向心力
B. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度
C. “夸父一号”的发射速度大于11.2km/s
D. “夸父一号”的运行速度大于7.9km/s
5.在篮球课上，某同学先后两次投出同一个篮球，两次篮球均垂直打在篮板上，第二次打在篮板上的位置略低一点，假设两次篮球出手位置相同，打到篮板前均未碰到篮圈，不计空气阻力，则( )
A. 两次篮球打在篮板的速度大小相等
B. 第二次篮球在空中上升的时间较长
C. 两次投篮，该同学对篮球做的功可能相等
D. 两次篮球被抛出后瞬间，篮球重力的功率相等
6.在某科学报告中指出，在距离我们大约1600光年的范围内，存在一个四星系统。假设四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用。假设某种四星系统的形式如图所示，三颗星体位于边长为L的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，而第四颗星体刚好位于三角形的中心不动。设每颗星体的质量均为m，引力常量为G，则（ ）
A. 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的线速度大小为
B. 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的向心加速度大小与m无关
C. 若四颗星体的质量m均不变，距离L均变为2L，则周期变为原来的2倍
D. 若距离L不变，四颗星体的质量m均变为2m，则角速度变为原来的2倍
7.如图所示，传送带通过滑道将长为L，质量为m的匀质物块以初速度v0向右送上水平台面（开始时物块右端位于台面左边缘），物块前端在台面上滑动s距离停下来．已知滑道上的摩擦不计，物块与台面间的动摩擦因数为μ，而且s>L，则物块的初速度v0为
A. 2μgs−2μgLB. 2μgs−μgL
C. 2μgsD. 2μgs+μgL
8.2022年第24届冬奥会在北京−张家口成功举办，图甲为在张家口的国家跳台滑雪中心“雪如意”，图乙为跳台滑雪的示意图。质量为m的运动员从长直倾斜的助滑道AB的A处由静止滑下，为了改变运动员的速度方向，在助滑道AB与起跳台D之间用一段弯曲滑道相切衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，圆弧轨道半径为R。A与C的竖直高度差为H，弯曲滑道末端即起跳台D与滑道最低点C的高度差为ℎ，重力加速度为g。不计空气阻力及摩擦，则运动员( )
A. 到达C点时的动能为mgH
B. 到达C点对轨道的压力大小为2mgHR
C. 到起跳台D点的速度大小为 2g(H−ℎ)
D. 从C点到D点重力势能增加了mg(H−ℎ)
9. 如图所示，固定的粗糙斜面的长为，倾角为，一小物块从A点处由静止释放，下滑到B点与弹性挡板碰撞，每次碰撞前后速率不变，第一次返回到达的最高点为Q（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.2，以B点为零势能面（，）。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块沿斜面下滑时其机械能减少，沿斜面上滑时其机械能增加
B. Q点到B点距离为
C. 物块第一次下滑时，动能与势能相等的位置在中点下方
D. 物块从开始释放到最终静止经过的总路程为
10.如图，第一次，小球从粗糙的14圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为v1，克服摩擦力做功为W1；第二次，同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道，恰好能到达A点，克服摩擦力做功为W2，则( )
A. v1可能等于v2
B. W1一定小于W2
C. 小球第一次运动机械能变大了
D. 小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率
二、实验题（每空2分，共16分）
11.在研究平抛物体运动的实验中，图为小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中每一小正方格边长L=5cm，g取10m/s2。则
(1)小球平抛时的初速度是______m/s。
(2)闪光的频率为f=______Hz。
(3)若小球质量m=200g，则小球经过B点时重力的瞬时功率是____W。
12.某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不栓接；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：
(1) 本实验中，设弹簧被压缩后的弹性势能E，重力加速度大小为g。为求得E，至少需要测量下列物理量中的_____(填正确答案序号)。
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C. 桌面到地面的高度ℎ
D.弹簧的压缩量Δx
E. 弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示E，得E=__________________________。
(3)图乙中的直线是实验测量得到的s−Δx图线。从理论上可推出，如果ℎ不变。m增加，s−Δx图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，ℎ增加，s−Δx图线的斜率会_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图中给出的直线关系和E的表达式可知，E与Δx_______的次方成正比。
三、计算题（本大题共3小题，共41分）
13.（10分） 2021年8月30日，我国首次火星探测天问一号任务“祝融号”火星车驶上火星表面满100天，累计行驶1064米，如图所示。为减小沾在火星车太阳能板上的尘土对火星车的影响，“祝融号”火星车的太阳能板不仅涂了一层防尘的涂层，并且还以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时，沾在太阳能板边缘、距火星地面高度为h的某块尘土无初速下落，经过时间t落在地面上。已知引力常量为G，火星可视为半径为R、质量分布均匀的球体，忽略火星大气的影响。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙速度v1。
14.（13分）某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示。已知小车运动的过程中，时间段内小车发动机的功率保持不变且前已经达到匀速，在末停止遥控（即关闭电动机）而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求：
（1）小车所受到的阻力大小；
（2）小车发动机的功率；
（3）小车在整个运动过程中位移的大小。
15.（18分）如图甲所示是一款名为“反重力”磁性轨道车的玩具，轨道和小车都装有磁条，轨道造型可以自由调节，小车内装有发条，可储存一定弹性势能。图乙所示是小明同学搭建的轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DM和两个四分之一圆轨道MN与NP平滑连接而组成，圆轨道MN的圆心O2与圆轨道NP的圆心O3位于同一高度。已知小车的质量m=50g，直轨道AB长度L=0.5m，小车在轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，在轨道ABCDM段所受的磁力大小恒为其重力的0.5倍，在轨道MNP段所受的磁力大小恒为其重力的2.5倍，小车脱离轨道后磁力影响忽略不计。现小明将具有弹性势能Ep=0.3J的小车由A点静止释放，小车恰好能通过竖直圆轨道BCD，并最终从P点水平飞出。假设小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍，其余轨道均光滑，不计其他阻力，小车可视为质点，小车在到达B点前发条的弹性势能已经完全释放，重力加速度g取10m/s2。
求小车运动到B点时的速度大小vB；
求小车运动到圆轨道B点时对轨道的压力大小FN；
(3)同时调节圆轨道MN与NP的半径r，其他条件不变，求小车落地点与P点的最大水平距离xm。