宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题(无答案)

这是一份宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题(无答案)，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每小题中只有一个选项正确，选对得3分，错选或不选得0分）
1．某质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．质点的线速度不变B．质点的角速度不变
C．质点的向心加速度不变D．质点受到的合外力不变
2．“北斗”卫星导航定位系统由5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星组成。则（ ）
A．5颗同步卫星中质量小的卫星的高度比质量大的卫星的高度要低
B．5颗同步卫星的周期小于轨道在地球表面附近的卫星的周期
C．5颗同步卫星离地面的高度都相同
D．5颗同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
3．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点，C为A盘上的一点，已知，。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小之间关系的说法正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
4．如图所示，一个质量为m的小球在水平面内做圆锥摆运动，已知轻绳长度为l，绳与竖直方向的夹角为，下述判断不正确的是（ ）
A．小球圆周运动半径
B．绳子的拉力
C．小球做圆周运动的向心力
D．若m和不变，绳长l增大则绳子的拉力也不变
5．一物体在竖直平面内运动，它在竖直方向的速度时间图像和水平方向的位移时间图像分别如图甲、乙所示。关于物体运动说法正确的是（ ）
A．零时刻的速度为B．物体做匀变速直线运动
C．物体做变加速曲线运动D．加速度
6．如图所示，一条小船渡河，河宽100米，河水流速，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直。关于小船的运动，下列说法正确的是（ ）
A．小船的实际运动轨迹与河岸垂直B．小船相对于岸的速度大小为
C．小船过河所用时间为25sD．小船过河后航行到河正对岸下游60m
7．如图所示，某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入球框，忽略空气阻力，若抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮框相撞，那么应如何改变抛射初速度的大小以及如何改变初速度与水平方向的夹角（），下列方案可行的是（ ）
A．减小抛射速度，同时增大B．减小抛射速度，同时减小
C．增大抛射速度，同时减小D．增大抛射速度，同时增大
8．以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等
D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
9．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行驶在直轨上时，车厢又恢复原状、就像玩具“不倒翁”一样。假设有一摆式列车在水平面内行驶，以的速度转弯，转弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在转弯过程中所受到的火车对他的作用力为（g取）（ ）
A．500NB．C．1000ND．0
10．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着中国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。靠近火星时需要通过变轨过程逐渐靠近火星，轨道I是贴近火星表面的圆轨道，其轨道半径为R，在此轨道上的运行周期为T。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．若已知P、Q两点间的距离为L，则“天问一号”在轨道II上的周期为
B．“天问一号”在轨道II上的机械能小于在轨道I上的机械能
C．“天问一号”在P点从轨道II变轨到轨道I，需要推进器在P点向后喷气
D．“天问一号”的发射速度必须大于第三宇宙速度
11．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．b卫星线速度大于
B．在a、b、c中，a的线速度最小
C．a、b做匀速圆周运动的周期关系为
D．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
12．有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。（g取），下列说法正确的是（ ）
A．汽车以速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空
B．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径小些比较安全
C．汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是8400N
D．汽车以的速度匀速过拱桥时，车和驾驶员都处于平衡状态
13．如图甲所示，质量，初速度的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的图像如图乙所示，g取，则（ ）
A．物体与地面间的动摩擦因数为0.2B．0～7s内物体滑行的总位移为30m
C．0～7s内摩擦力做功为D．0～3s内F做的功为
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。每小题中可能有多个答案正确，全选正确得3分，有错选或不选得0分；漏选但正确得1.5分）
14．美国“国家利益”杂志网站2015年4月16日发表题为《中国下一个超级武器揭露：卫星毁灭者》的文章，援引美国空军第14航空队指挥官—空军中将杰·雷蒙德的话，称目前中国正在建设强大的反卫星力量，使北京能够对低轨卫星构成致命威胁。在早期的反卫星试验中，攻击拦截方式之一是快速上升式攻击，即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道，然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁。如图为追赶过程轨道示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．图中A是“目标卫星”，B是“拦截器”
B．“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向
C．“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大
D．“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度大
15．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为，B星球的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．A星球的轨道半径为
B．B星球的轨道半径为
C．双星运行的周期为
D．若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为
16．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（ ）
A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C．月球的平均密度为
D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
17．如图所示，长为0.1m的轻杆一端固定一质量为0.1kg的小球，小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点，重力加速度，下面说法正确的是（ ）
A．当小球运动到与O相平的水平位置时，杆对小球作用力为零
B．若小球经过P点时速度为，杆对小球作用力为零
C．若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N，小球速度一定等于
D．若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N，小球的速度一定等于
18．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A．当时，A、B相对于转盘会滑动
B．当时，绳子一定有弹力
C．在范围内增大时，B所受摩擦力变大
D．在范围内增大时，A所受摩擦力不变
三、实验题（共8个空，其中第19题每空1分，共5分；第20题每空2分，共6分，合计11分）
19．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小球落在挡板上时，小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有_________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，小球的_________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时_________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
（3）已知当地重力加速度为，在某次实验中，小王同学在操作正确的前提下作出了抛物线轨迹，然后在抛物线上选取了离抛出点稍远的一个点，通过测量得到该点的坐标为。那么小球平抛的初速度为_________。若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和。可求得小球平抛的初速度大小为_________（结果均保留两位有效数字）。
20．某校学生验证向心力公式的实验中，设计了如下实验：
第1步：先用粉笔在地上画一个直径为2L的圆；
第2步：通过力传感器，用绳子绑住质量为m的小球，人站在圆内，手拽住绳子离小球距离为L的位置，用力甩绳子，使绳子与小球近似水平，带动小球做匀速圆周运动，调整位置，让转动小球的手肘的延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为h，记下力传感器的读数为F；
第3步：转到某位置时，突然放手，小球自由抛出去；
第4步：另一个同学记下小球的落地点C，将通过抛出点A垂直于地面的竖直线在地面上的垂足B与落地点C连一条直线，这条直线近似记录了小球做圆周运动时在地面上的投影圆的运动方向，量出BC间距离为S；
第5步：保持小球做圆周运动半径不变，改变小球做圆周运动的速度，重复上述操作。
试回答：（用题中的m、L、h、S和重力加速度g表示）
（1）放手后，小球在空中运动的时间_________；
（2）在误差范围内，有_________；
（3）小球落地时的速度大小为_________。
四、计算题（5小题，共35分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
21．（6分）一卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。
（1）求卫星运动的周期T；
（2）求地球第一宇宙速度的大小；
（3）若地球自转的周期为，求地球表面赤道处重力加速度的大小g
22．（6分）如图所示，一质量为m的可视为质点的小球沿竖直平面内的四分之三圆周的轨道运动，轨道半径为R，经过最高点后离开轨道，轨道的另一端M点与水平地面相接。（重力加速度为g）试计算：
（1）若小球恰好能通过最高点，求小球在最高点的速度；
（2）若小球经过最高点时，对轨道的压力为，之后离开轨道，落在右边的水平地面上，小球落地点距M点的距离。
23．（6分）如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车保持牵引力恒定，在平直的路面上从静止开始运动，经过时间10秒前进距离5米时，电动机的功率恰好达到额定功率P，然后保持功率不变，达到最大速度。已知小车质量为2kg，所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度，求：
（1）电动小车的额定功率P：
（2）小车运动的最大速度。
24．（8分）跳台滑雪是第24届北京冬奥会的项目之一，题图是浙江小将甄炜杰在该项目的比赛照片．这项比赛中运动员脚穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。我们将比赛过程简化成如下图所示，若运动员从A处以的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆。斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，重力加速度，，。求：
（1）运动员在空中运动的时间；
（2）运动员落点B到A点的距离；
（3）运动员从A点到距离斜面最远所用的时间。
25．（9分）图甲是团圆桌。餐桌上放一半径为可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙所示。餐桌离地高度为，将某小物体放置在圆盘边缘，该物体与圆盘的动摩擦因数为，设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取）
（1）缓慢增大圆盘的转速，物体从圆盘上甩出的速度大小是多少？
（2）餐桌半径，为使物体不滑落到地面，物体与餐桌间的动摩擦因数至少为多少？
（3）假设餐桌光滑，物体从圆桌上被甩出后，落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少？（结果可以保留根号）