2024沈阳五校协作体高一下学期期中考试物理含答案

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高一 物理
考试时长：75分钟
分数：100分
试卷说明：试卷共二部分:第一部分：选择题型（1－10题 46分）
第二部分：非选择题型（11－15题 54分）
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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．在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是（ ）
A．第谷经过多年的天文观测，发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B．牛顿力学适用于分析高速运动的μ子的寿命
C．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
2．如图所示．正常工作的电风扇扇叶上两质点A、B到转轴O的距离之比为，则（ ）
A．质点A、B转动的角速度之比为
B．质点A、B转动的线速度大小之比为
C．质点A、B转动的周期之比为
D．质点A、B转动的向心加速度大小之比为
使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用。如图所示，若水柱截面积为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为，则水对钢板的冲力为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到最高点时，小球的速度为零
B．当小球运动到a点时，人受到台秤给其向左的静摩擦力
C．小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同
D．小球运动到最低点时，台秤的示数为Mg+5mg
5．海洋馆中一潜水员把一小球以初速度 v0从手中竖直向上抛出。从抛出开始计时，4t0时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，抛出后小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比为1:4
B．小球在0~4t0时间内动量变化量的大小为
C．小球返回手中时速度的大小为
D．小球在0~4t0过程中阻力所做的功为
6．质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线．已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是
A．时间内，汽车牵引力的功率保持不变
B．时间内，汽车的功率等于
C．时间内，汽车的平均速率小于
D．汽车运动的最大速率
7．华为mate 60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h，地球的半径为R，地球同步卫星离地高度为6R，地球表面重力加速度为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B．能实现全球通信时，卫星离地高度至少2R
C．其中一颗质量为m的通信卫星的动能为
D．通信卫星和地球自转周期之比为
8．如图所示，三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度水平抛出．则（ ）
A．小球A到达地面的速度最大
B．从开始至落地，重力对它们做功相同
C．三个小球到达地面时，小球B重力的瞬时功率最大
D．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同
9．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之一固定圆弧轨道BC，它与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。长为R的轻杆的两端分别固定小球a、b（可视为质点），小球a的质量为m，小球b的质量为3m，现使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后将其由静止释放，小球a、b沿轨道下滑且始终与轨道接触，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．下滑过程中a球的机械能减小
B．下滑过程中b球的机械能减小
C．小球a滑过C点后，a球的速度大小为
D．从释放至a球滑过C点的过程中，轻杆对b球做的功为
10．如图所示，传送带与水平面间的夹角为30°，其中A、B两点间的距离为3.5m，传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。现将一质量为4kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带的B点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=，g取10m/s2，则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（ ）
A．小物块经过s后与传送带共速
B．摩擦力对小物块做的功为24J
C．摩擦产生的热量为24J
D．因放小物块而使得电动机多消耗的电能为102J
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11（4分）．某同学用如图甲所示装置验证动能定理或动量定理：铁架台下端固定一个光电门，小球从光电门上方某处由静止下落，穿过光电门时，与光电门相连的计时器测量挡光时间为。测量小球释放时球心距光电门的距离为h，小球从开始下落到光电门开始挡光的时间为t，小球直径为d (d远小于h),重力加速度为g，回答下列问题：
验证动能定理的表达式为
验证动量定理的表达式为 。
12（10分）．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如下图装置，绕过轻质定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况。下列操作过程正确的是（ ）；
A．选择同材质中半径较大的滑轮
B．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
C．接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
D．应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示， A、B、C为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度vB= m/s；（结果保留三位有效数字）
(3)如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值 （选填“偏大”或“偏小”）；
(4)已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是 ；
(5)为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为 。
13.(8分)已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星大气经人类改造后火星成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，地球表面的重力加速度。求：
（1）火星表面的重力加速度大小；
（2）在火星上男子跳高的世界纪录。
14.(15分)如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板（滑块与挡板碰撞前后速度大小不变），左侧在竖直平面内固定一个半径、圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道。已知重力加速度g取，。
（1）求滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块与挡板只发生一次碰撞且不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数的取值范围。
15.(17分)如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点，质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连，长为L的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L，装置静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无弹力时，装置转动的角速度ω；
（3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，外界提供给装置的能量为E，求该过程摩擦力对小球做的功W。
2023-2024学年度(下)沈阳市五校协作体期中考试
高一物理 参考答案
考试时间：75分钟 考试分数：100分
11.（4分）
12.（10分） (1) BC (2 )1.05 (3)偏小 (4) (5)
13．（8分）（1）；（2）
（1）忽略地球和火星的自转，在星球表面有
1分
1分
解得 2分
把跳高看作竖直上抛运动，设运动员离开地面时的竖直分速度为，在火星上男子跳高对应重心上升的最大高度为，
有， 1分
1分
解得 1分
则可知在火星上男子跳高的世界纪录为4.325m。 1分
14．（15分）（1）；（2）
（1）依题意，滑块到达M点时，速度分解为水平和竖直两个方向，可得
1分
滑块从M点运动到N点过程，由动能定理可得
2分
滑块在最低点N时，由牛顿第二定律可得
2分
联立，解得 1分
根据牛顿第三定律可知滑块经过N点时对圆弧轨道的压力大小为
1分
（2）动摩擦因数取最大值时，滑块第一次向右运动恰好与挡板碰撞，有
1分
解得 1分
滑块恰好可以再次滑到M点，由动能定理可得
1分
解得 1分
滑块恰好不与挡板发生第二次碰撞，即 2分
解得 1分
所以动摩擦因数的取值范围为 1分
15（17分）．（1）；（2）；（3）
（1）依题意，有
2分
解得
1分
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图，由勾股定理得此时弹簧长度为0.8L 1分
有 2分
2分
解得 1分

（3）题设过程中弹簧最开始的压缩量与最后的伸长量相等，故弹性势能改变量
1分
设小球克服摩擦力做功为W，则由功能关系有 3分
其中 2分
解得 1分
则摩擦力对小球做功。 1分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
B
C
B
D
C
BC
AD
CD