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1、学科网（北京）股份有限公司2022023 3-2022024 4 学年度第学年度第二二学期学期 高高一一级物理科期中考试试卷级物理科期中考试试卷 本试卷分选择题和非选择题两部分，共本试卷分选择题和非选择题两部分，共 6 6 页，满分为页，满分为100100分。考试用时分。考试用时7575分钟。分钟。注意事项：注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封内相应的位置上，用 2B 铅笔将自己的学号填涂在答题卡上学号填涂在答题卡上。2、选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不
2、能答在试卷上不能答在试卷上。3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定超出指定区域的答案无效区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。一、一、单项选择题：本题共单项选择题：本题共 7 7 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 2828 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。题目要求的。1下列说法正确的是（
3、）A匀速圆周运动是一种匀变速运动 B匀速圆周运动是一种变加速运动 C匀速圆周运动是一种匀速运动 D物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小 2如图所示，将一小球（可视为质点）从斜面顶端 A 点水平抛出，第一次速度大小为0v，落在 B 点，小球在空中的运动时间为 t；第二次仍从 A 点水平抛出，落在斜面底端 C 点，小球在空中的运动时间为2t，则第二次水平抛出的速度大小为（）A02v B02.5v C03v D04v3如图所示，假设地球为一球体，地球绕地轴自转时，在其表面上有 A、B 两物体（图中涂色的平面表示赤道平面），1和 2为已知，则（）广州执信中学2024年高一下学期期中
4、考试物理试卷含答案 学科网（北京）股份有限公司 A两物体的线速度之比AB:1:1vv=B两物体的线速度之比AB12:sin:cosvv C两物体的角速度之比为AB:1:1=D两物体的角速度之比为AB12:sin:sin=4如图所示，倾角37=的光滑斜面固定在水平面上，斜面长0.75mL=，质量2.0kgm=的物块从斜面顶端无初速度释放，sin370.6=，cos370.8=，重力加速度 g 取 10m/s2，则（）A物块滑到斜面底端时的动能为 15J B物块滑到斜面底端时的动能为 12J C物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 36W D物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 18W 5如图所示，a
5、 为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b为近地轨道卫星，c为同步轨道卫星，d 为高空探测卫星。若 a、b、c、d绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。则（）Aa、b、c、d中，a 的加速度最大 Ba、b、c、d 中，b 的线速度最大 Ca、b、c、d 中，c的周期最大 Da、b、c、d中，d 的角速度最大 62021 年 2 月 10 日 19 时 52 分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像（如图）。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r
6、，已知火星的半径为R，引力常 学科网（北京）股份有限公司 量为G，不考虑火星的自转。下列说法正确的是（）A火星的质量2324 rMGT=B火星的质量34rMGT=C火星表面的重力加速度的大小2324 rgT R=D火星表面的重力加速度的大小322rgT R=7如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点 O 在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为 F，拉力 F 与速度的平方 v2的关系如图乙所示，图像中的数据 a 和 b以及重力加速度 g 都为已知量，以下说法正确的是（）A数据 a与小球的质量有关 B数据 a 与圆周轨道半径有关 C数据 b 与小球的质量无关 D数据
7、b与圆周轨道半径有关 二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 3 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 1 18 8 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得要求。全部选对的得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分。分。8如图所示，质量为 M的电梯底板上放置一质量为 m 的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为 H时，速度达到 v，不计空气阻力，则 学科网（北京）股份有限公司 A物体所受合力做的功等于212mv B底板对物体的支持力做
8、的功等于212mgHmv+C物体 m 的重力做功等于MgH D物体 m 处于失重状态 9图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（）A受到的摩擦力沿水平方向 B受到的合外力不变 C受到的摩擦力逐渐增大 D受到的支持力逐渐减小 102021 年 6 月 17 日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为 r3的圆轨道；神舟十二号飞船处于半径为 r1
9、的圆轨道，运行周期为 T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道运动到 B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（）A神舟十二号飞船在轨道上运动时经 A、B 两点的速度大小AB13:vvr r=学科网（北京）股份有限公司 B神舟十二号飞船沿轨道运行的周期为313211()2rrTTr+=C神舟十二号飞船沿轨道运行的周期小于天和核心舱沿轨道运行的周期 D正常运行时，神舟十二号飞船在轨道上经过 B 点的加速度等于在轨道上经过 B点的加速度 三、三、非选择题，共非选择题，共 5454 分分。第第 1111-1212 为实验题，把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过为实验题，把答案写在答题卡中指定的答
10、题处，不要求写出演算过程，程，1313-1515 为计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤为计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。11（6 分）用下图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小 F 与半径 r 关系时，要保持不变的是 （填选项前
11、的字母）。A和 r B和 m Cm 和 r Dm 和 F（2）如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态，则该次实验是在探究向心力的大小 F 与 （填选项前的字母）。A质量 m的关系 B半径 r的关系 C角速度的关系（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1:9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 （填选项前的字母）。A1:9 B9:1 C1:3 D3:1 12（10 分）如图甲所示是研究平抛运动的实验装置（带传感器），在某次试验中描绘出小球平抛运动的轨迹如图乙所示，A、B、C、D 是轨迹上的四个点，同时传感器也记录了小球从 A 到 B的运动时间为 T，已知方格的边长
12、为 L，回答下列问题：学科网（北京）股份有限公司 （1）小球的初速度为 （用题中已知物理量表示）。（2）A点 （选填“是”或“不是”）平抛运动的起点。（3）计算得出重力加速度g=（用题中已知物理量表示）。（4）图丙是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹，图线所对应的平抛运动的初速度 （选填“较小”或“较大”），图线所对应的小球在斜槽上释放的位置 （选填“较低”或“较高”）。13（11 分）如图所示，一个质量为 m=0.2kg 的小球，用长为 l=0.5m 的轻绳悬挂于O点的正下方P点。若重力加速度 g=10m/s2，小球在水平恒力 F=2N 的作用下从P点由静止运动到与竖直方向成 37
13、的Q点，已知sin370.6=，cos370.8=，求：（1）此过程中水平恒力F、重力、绳拉力分别做的功；（2）小球在Q点的速度大小。14（12 分）如图所示，倾角37=、高1.8mh=的斜面体位于水平地面上，小球从斜面体顶端 A点以初速度0v水平向右抛出（此时斜面体未动），小球恰好落到斜面体底端 B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度210m/sg=，tan370.75=。（1）求小球平抛的初速度0v的大小；学科网（北京）股份有限公司（2）若在小球水平抛出的同时，使斜面体在水平地面上由静止开始向右做匀加速直线运动，经 0.4s 小球落至斜面体上，求斜面体运动的加速度大小(计算结果保留两位小数
14、)。15（15 分）如图所示，质量为 m=1kg 的小物块从固定光滑斜面上的 A点由静止下滑，进入圆心为 O、半径为 R=1m 的光滑圆弧轨道 BCD（B点和 D点等高）。圆弧 B 点的切线与斜面重合，DE为光滑曲线轨道（该轨道与物体以某一速度从 E点平抛后的运动轨迹重合），光滑曲线轨道 DE在 D 点处的切线与 OD垂直，曲线轨道的 E 端与带有挡板的光滑水平木板平滑连接，轻质弹簧左端固定在挡板上。已知 A点距斜面底端 B的距离 l=2m，水平木板距离地面的高度 h=0.45，斜面的倾角=37。（取 g=10m/s2，已知sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）小物块运动到圆弧最低
15、点 C时受到的支持力的大小 FN；（2）要使小物块从 D点沿轨道运动到 E 点的过程中对轨道刚好没有压力，小物块释放点距 B点的距离 d（计算结果保留两位有效数字）；（3）若斜面不光滑且动摩擦因数=0.1，小物块仍从 A 点下滑，在整个过程中小物块沿斜面滑行的总路程s。学科网（北京）股份有限公司 参考答案：参考答案：1B【解析】AB匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，即加速度的方向时刻在变，不是匀变速运动，是一种变加速运动，故 B 正确，C 错误；C匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，因此不是一种匀速运动，故 C 错误；D物体做圆周运动时，其合力不一定垂直于速度方向，合力沿圆
16、周切线方向的分力可以改变线速度大小，故 D 错误。故选 B。2A【解析】根据 2012tangtv t=可得 02tangtv=当速度加倍时，运动时间加倍，则当小球在空中的运动时间为2t时，则第二次水平抛出的速度大小为02v。故选 A。3C【解析】地球表面的物体，随地球一起自转，角速度相同，所以有 AB:1:1=A、B 两物体的转动半径之比为 AB1212:sin:cossin:cosrrRR=根据 vr=可知，线速度之比为 ABAB12:sin:cosvvrr=故 C 正确，ABD 错误；故选 C。学科网（北京）股份有限公司 4C【解析】AB根据动能定理可得 ksin9JmgLE=故 AB
17、错误；CD物体运动斜面低端时的瞬时速度为 3m/sv at=重力的瞬时功率为 sin36WPmgv=瞬 故 C 正确，D 错误。故选 C。5B【解析】A对 a 和 c，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知 a 和 c 的角速度相同，根据 2ar=知，c 的向心加速度大；对 b、c、d，根据万有引力提供向心力有 2GMmmar=得 2GMar=卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，故 b 的加速度最大，故 A 错误；B对 b、c、d，由 22GMmvmrr=解得 GMvr=可知半径小的线速度大，所以 b 的线速度最大，根据 2vr=可知 c 的线速度大于 a的线速度，故 B 正确
18、；CD由开普勒第三定律 学科网（北京）股份有限公司 32rkT=知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于 b、c的周期，c 的周期等于 a的周期，故 d 的周期是最大的，角速度与周期成反比，则d的角速度最小，故 CD 错误。故选 B。6A【解析】AB设“天问一号”的质量为m，万有引力提供向心力，有 222GMmmrrT=得 2324 rMGT=故 A 正确，B 错误；CD不考虑火星自转，则万有引力提供重力，有 2GMmmgR=将M代入可得 23224rgT R=故 CD 错误。故选 A。7B【解析】A当 v2a时，此时绳子的拉力为零，小球的重力提供向心力，则有 2vmgmr=解得 2
19、vgr=即 agr=与小球的质量无关，A 错误；C当22va=时，对小球受力分析，则有 2vmgbmr+=学科网（北京）股份有限公司 解得 bmg=与小球的质量有关，C 错误；BD根据 A、C 可知 arg=bmg=B 正确，D 错误。故选 B。8AB【解析】AB.对物体,应用动能定理得：合力对物体做的功等于动能的增量，212WmgHmv=支，212WmgHmv=+支，故 AB 正确；C.由于重力跟物体运动的位移方向相反，故重力做功为mgH，故 C 错误；D.物体速度增加，物体做向上的加速运动，处于超重状态，故 D 错误 故选 AB 9CD【解析】ACD对游客受力分析如图所示 竖直方向上，根据
20、平衡条件有 yyNfmg+=水平方向上，根据牛顿第二定律有 2xyfNmr=可知，摩擦力和支持力在水平方向上的合力提供向心力，随着“魔盘”转速缓慢增大，游客需要的向心力增 学科网（北京）股份有限公司 大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能f增大，N减小，故 A 错误，CD 正确；B滑动之前，游客在竖直方向受力平衡，水平方向的合外力提供做圆周运动的向心力，随着转速缓慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故 B 错误。故选 CD。10BCD【解析】A沿轨道 II 从 A 运动到对接点 B过程中，万有引力做负功，速度不断减小，故 A 错
21、误；B根据题意，由开普勒第三定律有 3133122122rrrTT+=解得 3132112rrTTr+=故 B 正确；C根据万有引力提供向心力，可得 2224GMmmrrT=解得 234rTGM=易知神舟十二号飞船沿轨道运行的周期小于天和核心舱沿轨道运行的周期。故 C 正确；D根据 2GMmmar=解得 2GMar=可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道上经过 B 点的加速度等于在轨道上经过 B点的加速度。故 D正确。故选 BCD。11 B C D 学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）本实验采用控制变量法，探究向心力的大小 F 与半径 r 关系时，应保持小球的质量 m 和角速度不变。故选 B
22、。（2）由于皮带连接的两个变速塔轮半径不同，从而两个小球运动的角速度 不同，因此该过程探究向心力的大小 F与角速度的关系。故选 C。（3）根据 2FmR=可知两小球旋转的角速度之比 12:1:3=由于塔轮用皮带连接，皮带不打滑，边缘的线速度相等，根据 vr=可知 1221:3:1r r=故选 D。12 3LT 是 24LT 较大 较低【解析】（1）由图乙分析可得，A、B、C、D 四个点中每相邻两个点之间的水平位移相同，均为3L，小球在水平方向做匀速运动，相邻两点之间的运动时间相同均为 T，则小球的初速度 03LvT=（2）由图乙可得，小球从 A 点运动到 D 点，在竖直方向，连续相邻相等时间间
23、隔的两个点之间的竖直位移分别为 2L、5L、10L，比值为 1：3：5，对于初速度为零的匀加速直线运动才满足以上位移关系特点，说明在 A 点，小球竖直方向分速度为 0，A点是平抛运动的起始点；（3）由匀变速直线运动的规律 2ygT=由图知 4yL=可得重力加速度 学科网（北京）股份有限公司 24LgT=（4）图丙是平抛运动的两条轨迹，取相同的竖直高度，则平抛运动的时间相同，由 0 xv t=可知，图线的水平位移长，其初速度较大，需要从较高的位置滚下获得较大的初速度，则图线所对应的小球在斜槽上释放的位置较低。13（1）做的功分别为 0.6J，-0.2J，0；（2）在 Q 点速度为 2m/s；【解
24、析】（1）拉力做的功为 Fsin370.6JWFl=重力做的功为 G(1 cos37)0.2JWmgl=拉力做的功为 T0W=（2）由动能定理得 2FG12mvWW=+代入数据解得 2m/sv=故此过程中水平恒力、重力、绳拉力分别做的功为 0.6J，-0.2J，0，小球在 Q点的速度大小为 2m/s。14（1）04m/sv=；（2）26.67m/s【解析】（1）小球水平抛出后恰好落在斜面体底端，设水平位移为 x，由平抛运动规律有 212hgt=0 xv t=由几何知识可得 tanhx=联立并代入已知数据得 04m/sv=（2）如图所示，设经过20.4st=，斜面体运动的位移为1x，加速度大小为
25、 a，小球做平抛运动竖直位移为 学科网（北京）股份有限公司 2h，水平位移为2x。由平抛运动规律有 22212hgt=21212xat=20 2xv t=由几何知识可得 221tanhxx=联立并代入已知数据得 2220m/s6.67m/s3a=15（1）38N；（2）2.1m；（3）15m【解析】（1）由 AC 过程，根据动能定理得()21sin1 cos2Cmg lRmv+=根据牛顿第二定律得 2NCmvFmgR=解得 FN38N（2）要使物体由 D点运动到 E 点对轨道没有压力作用，看作物体由 D 到 E做平抛运动逆运动，即物块运动到 E点时的速度 为平抛运动的初速度，D点时，根据平抛运动规律 0tanyvv=，22yvgh=解得 04m/sv=，3m/syv=则 学科网（北京）股份有限公司 2205m/sDyvvv=+=小物块从释放点运动到 D点的过程，根据动能定理有 21sin2Dmgdmv=解得 25m2.1m12d=（3）从开始下滑到运动到 B 点的速度为零时，根据动能定理有 sincos0mglmgs=解得 s15m