上海市松江一中2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（原卷版+解析版）

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考生注意：
1．本试卷g的取值注意每道试题的具体要求。
2．所有答题必须做在答题纸上，做在试卷上一律不得分。
一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分）
1. 关于运动的合成和分解，下列说法正确的是 （ ）
A. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度
B. 合运动的时间一定等于分运动的时间
C. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
D. 两个匀速直线运动的合运动不一定是直线运动
2. 一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经A、B、C、D位置时的速度v和所受合力F的方向如图所示，其中可能正确的是（ ）

A. A和BB. C和D
C. A和CD. B和D
3. 关于行星运动定律及万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（ ）
A. 第谷通过观察和研究发现了行星运动的规律
B. 开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动
C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的具体数值
D. “月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
4. 对于质量为和质量为的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）
A. 公式中的是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的
B. 当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C. 若大于，则对的引力大于对的引力
D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力
5. 一物体在互相垂直的两个恒力F1、F2作用下运动一段位移，F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功为（ ）
A. 7JB. 5JC. -5JD. 1J
6. 如图所示，有两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运送到二楼。其中图甲为用扶梯台式电梯匀速运送货物，图乙为用履带式自动电梯匀速运送货物，货物均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是（ ）
A. 图甲中支持力对货物做正功B. 图甲中摩擦力对货物做负功
C. 图乙中支持力对货物做正功D. 图乙中摩擦对货物做负功
7. A和B是完全相同的两个小球，在如图所示的实验中，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 两球落地时的速度大小相同
B. 小锤打击力越大，A球在空中运动时间越长
C. 从开始运动至落地，重力对两球做功相同
D. 从开始运动至落地，A小球速度的变化量大于B小球
8. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列关于A的受力情况说法正确的是（ ）
A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力和向心力
C. 受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力D. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
9. 机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、Р两点的向心加速度大小之比为（ ）
A. 1：1B. 1：2C. 2：3D. 3：2
10. 从平原到高原过程中，地球对汽车的引力F随高度h的变化关系图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
11. 把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越近的行星（ ）
A. 周期越短B. 线速度越小
C. 角速度越小D. 加速度越小
12. 小张同学对宇宙演化方面的知识感兴趣，最近阅读了“宇宙膨胀学说”，这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小。根据这一观点，在遥远的将来太阳系中地球的公转情况与现在相比（ ）
A. 公转半径较大B. 公转角速度较大
C. 公转速率较大D. 公转加速度较大
13. 脉冲星是快速自转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若“中国天眼”观测到某中子星发射电磁脉冲信号的周期为T，已知该中子星的半径为R，引力常量为G。根据上述条件可以求出的是（ ）
A. 该中子星的密度B. 该中子星赤道上的物体随中子星转动的线速度
C. 该中子星第一宇宙速度D. 该中子星表面的重力加速度
14. 有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则下列关于卫星的说法中正确的是（ ）
A. a的向心加速度等于重力加速度g
B. c在4h内转过的圆心角为
C. b在相同的时间内转过的弧长最长
D. d的运动周期可能是23h
二、综合题（共58分，计算题要求有必要的文字说明和公式）
（一）实验题（10分）
15. 如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。
（1）本实验采用的方法是____________法；
（2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线________传感器（图中⑤）；
（3）小组同学为了探究向心力跟角速度关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力 F 的大小和角速度 的数据。改变角速度的大小，多次实验。
小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径 r 分别调整为 0.08m、0.04m 分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则：
（a）若对①图线的数据进行处理，获得了 F－x 图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标 x 代表的是______。
（b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后 2 位即可）。
（二）篮球运动
篮球是中学校团里广受欢迎的一项体育运动，某学校选用直径为24.6cm，质量为0.64kg的篮球作为训练用球。
16. 某同学正在单手持球，在以下三种持球方式中，人对球的作用力分别为F1，F2，F3，请问F1，F2，F3的大小关系为（ ）
A. F1>F2>F3B. F117. 在原地传球训练中，某队员用双手将篮球水平推出，篮球从离开双手到第一次落地的过程中，球心水平方向位移s=2m，竖直方向位移h=1.25m。不考虑空气阻力和篮球转动，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）篮球离开双手时的速度大小；
（2）篮球落地前瞬间的速度方向与水平面的夹角。
18. 实际上，篮球水平推出后会受到空气阻力影响，假设空气阻力f与运动方向相反，大小不变且小于重力G的大小，篮球不转动。篮球水平推出后的运动轨迹如图所示。
（1）画出篮球运动经过A点时的受力示意图____；
（2）在上图篮球运动的过程中，篮球的加速度（ ）
A.一直增大 B.一直减小 C.不变 D.先增大后减小 E.先减小后增大
（三）电动自行车
王老师质量M=60kg，骑一辆质量m=50kg的电动自行车上下班，已知当地重力加速度g=10m/s2。
19. 下图中，1为王老师上班途径路，2为王老师下班途径的路，经过两条线路时的速度大小相同，在线路1上所受向心力大小为F1，在线路2上所受向心力大小为F2，则
（1）F1________F2（填“>“<”或“=”）；
（2）提供向心力的是（ ）
A.摩擦力 B.重力 C.弹力
（3）若王老师上班路上保持匀速率行驶，线路1可以看成半径为5m的圆的一部分，电动自行车与地面之间的动摩擦因数为0.5，求王老师在线路1安全行驶的最大速度。_____
20. 清明节假期，王老师骑电动自行车前往家附近的公园游玩。在通过如图半径为8m的拱桥最高点时车速为4m/s，求人和车整体对桥面的压力大小。
（四）“嫦娥”探月
2004年，国务院批准绕月探测工程立项，命名为“嫦娥工程”。2020年12月17日凌晨，“嫦娥五号”携带1731克月球样品满载而归，标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。
21. 2007年10月24日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射，于11月7日进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。“嫦娥一号”（
A. 处于平衡状态B. 做匀变速运动
C. 受到月球引力和向心力两个力的作用D. 受到月球的引力作为向心力
22. 如图，“嫦娥”探测器前往月球的过程中，首先进入“停泊轨道”绕地球旋转，在Р点变速进入“地月转移轨道”，接近月球时，被月球引力“俘获”，再在“工作轨道”上匀速绕月飞行，然后择机降落。则探测器（ ）
A. 在“停泊轨道”上的绕行速度大于7.9km/sB. 在P点加速，然后变轨到“地月转移轨道”
C. 在“地月转移轨道”上运行的线速度大小不变D. 在“工作轨道”上匀速绕月飞行，加速度为零
23. 择机降落过程中，“嫦娥三号”探测器到达距离月球表面5km的位置，立即开动发动机，向________（选填“上”、“下”）喷气，减速下行。
24. “嫦娥三号”在发动机作用下慢慢下降，最后关掉发动机，自由下落到月球表面，实现软着陆。若地球半径为R，表面重力加速度为g。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3倍，试计算：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）若某月球的卫星与月球表面的距离可忽略不计，求该卫星的公转周期T。