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1、兰州一中高一年级期中物理试卷第 1 页共 4 页兰州一中 2023-2024-2 学期期中考试试题高一物理说明说明：本试卷分为第本试卷分为第卷卷（选择题选择题）和第和第卷卷（非选择题非选择题）两部分两部分。满分满分 100100 分分，考考试时间试时间 7575 分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。第第卷（选择题）卷（选择题）一一、单选题单选题(本题共本题共 7 7 小题小题，每小题只有一项符合题目要求每小题只有一项符合题目要求，每小题每小题 4 4 分分，共共 2828 分分。)1.下列有关相对论时空观和牛顿力学的说法中不正确的是（）A相对论没有否
2、定牛顿力学，只是认为牛顿力学是在一定条件下的特殊情形B真空中光速在不同的惯性参考系中是不相同的C牛顿力学有自身的局限性，不适用于微观领域D当物体的运动速度远小于光速 c 时，相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别2.如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。在某时刻，无人机将小球以 2m/s 的速度沿水平方向投出。该同学测得小球从投出到落到水平地面所用的时间约为 1s。不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2，小球水平方向的位移大小和被投出时距地面的高度约为（）A20m，5mB2m，5mC2m，10mD20m，10m3.如图所示，餐桌中心是一个半径为 r1.5 m 的圆盘，圆盘可绕中心轴转
3、动。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.6。设小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10 m/s2。为使物体不滑到餐桌上，圆盘转动的角速度最大值为（）A2 rad/sB3 rad/sC4 rad/sD5rad/s4.引体向上是中考体育考试选择项目之一。如图所示，两手用宽握距正握（掌心向前）单杠，略宽于肩，两脚离地，两臂自然下垂伸直。用背阔肌的收缩力量将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠时称为上升过程；然后逐渐放松背阔肌，让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A上升过程杠对两手的支持力合力总是大于重力B上升过程杠
4、对两手的支持力做正功C下降过程中人受到的重力做正功，重力势能减小D上升和下降过程中人的机械能守恒5.高空坠物往往使落下的物体具有很大的动能，非常危险。假如一个质量为 5kg 的花盆，从离地面 20m 高的阳台由静止坠落，忽略空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2，在花盆下落过程中（）A重力做功是 100JB重力的功率先增大后减小C重力的平均功率是 500WD落地前的瞬间重力的瞬时功率是 200W6.2024 年北京时间 3 月 20 日 8 时 31 分，鹊桥二号中继卫星发射成功，为嫦娥六号登月做准备，“鹊桥”中继星在地月拉格朗日点 L2执行任务，为地月信息联通搭建“天桥”。处#QQABL
5、YCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 2 页共 4 页于拉格朗日点的卫星在地球和月球引力的合力作用下，与月球保持相对静止同步绕地球做圆周运动。如图所示，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为 Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为 R，L2点离月球的距离为 x，则（）A“鹊桥”线速度大于月球的线速度B“鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度C月球的周期32RGMTeDx 满足xRRMxMxRMeee3227.一运动员将质量为 m 的训练块以初速度 v0沿水平面向左推出，起始点 A 与轻弹簧自由端O 端相
6、距 s，如图所示。已知训练块与水平面间的动摩擦因数为，物块与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为 x(弹簧始终在弹性限度内)，重力加速度为 g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短的过程中（）A物块克服摩擦力做功为mgsB物块机械能减少量为mg(sx)C物块和弹簧系统机械能减少量为12mv02D物块克服弹簧弹力所做的功为12mv02mg(sx)二、二、多选题（本题共多选题（本题共 3 小题，小题，每小题每小题 6 分，分，共共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得多个选项符合题意，全选对得 6 分，选对但不全得分，选对但不全得 3 分）分）8某同
7、学将一小球放在竖直的轻质弹簧上，并把小球往下按至 A 的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球竖直弹起，小球升至最高位置 C（图乙），途中经过位置 B 时弹簧正好处于原长状态。关于小球向上运动过程，下列说法正确的是（）A小球运动到 B 点之前某位置速度已经达到最大B小球的加速度方向始终不变C弹簧的弹性势能先增大后不变D小球的机械能先增大后不变9.国产智能手机已经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除两极部分区域外的环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为 h，地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，下列说法正
8、确的是（）A三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小一定相等B能实现环赤道全球通信时，卫星离地高度至少为 RC其中一颗质量为 m 的通信卫星的动能为22mgRRhD同一卫星在高轨道的动能大于在低轨道的动能10.如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，拉力传感器可以测量细线上的拉力大小。小球静止在位置时，力传感器的示数为 F0，细绳悬点 O 到小球球心的长度为 L。将小球拉至与竖直方向夹角为处静止释放，改变释放时细绳与竖直方向夹角值，记录小球在最低点处拉力传感器的数值，以 cos 为横轴，以 F 为纵轴描点绘图，结果如图乙所示，忽略空气阻力影响，则可判断（）A小球的重力大小为 F0#QQABL
9、YCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 3 页共 4 页B 细线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力C若图像斜率 k2F0，则小球运动过程中机械能守恒D若图像纵截距 b3F0，则小球运动过程中机械能守恒第第卷（非选择题）卷（非选择题）三三、实验题（本题实验题（本题共共 2 小题，小题，共共 15 分分。）11.（6 分）用如图所示的实验装置研究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板 B 到转轴的距离是挡板 A 的 2 倍，长槽上的挡板 A 和短槽上的挡板 C 到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变
10、速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的_大小相等（填“线速度”或“角速度”）。（2）探究向心力与半径的关系时，应将皮带套在两塔轮半径_（填“相同”或“不同”）的轮盘上，将质量相同的小球分别放在哪两个处挡板_（填选项）。A“A”处和“B”处B“A”处和“C”处C“B”处和“C”处（3）若将甲、乙两个相同小球分别置于挡板 A 和挡板 C 处，匀速转动手柄，稳定后两小球所需向心力大
11、小之比4:1:21FF，则两小球的角速度之比21:_。12.（9 分）某同学利用图甲所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：A将桌面上的气垫导轨调至水平B测出遮光条的宽度 dC将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离 lD由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t甲乙#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 4 页共 4 页E秤出托盘和砝码总质量1m，滑块（含遮光条）的质量2m已知当地重力加速度为 g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）（1）遮光条通过光电门时的速度
12、大小为；（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为；（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组l、t数据，利用实验数据绘制2()dlt图像如图乙。若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，共 39 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）骤）。13.（11 分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。某型号汽车质量为 1.6 103kg，发动机的额定功率为 60kW，在平直路面上行驶时受到的阻力恒为200
13、0N。重力加速度 g 取 10m/s2，求：（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度；（2）若汽车从静止开始以 a=2m/s2的加速度在该路面上匀加速行驶，3s 末时发动机输出的实际功率；（3）若汽车以 60kW 的恒定功率从静止开始启动，需要 20s 即可达到最大速度，该过程汽车行驶的路程是多少？14.（12 分）2020 年 7 月 23 日，我国成功发射了“天问一号”火星探测器，该探测器将对火星进行全面的科考，为我国登陆火星打下基础。若某物体在地球北极表面时受到的重力大小为 N，探测器在火星“赤道”上测得该物体受到的万有引力大小为 F。已知火星的半径为 R，自转角速度大小为，引力常量为
14、 G，地球北极表面的重力加速度大小为 g，地球和火星均视为球体，求：（1）火星“赤道”的重力加速度大小；（2）火星的质量；（3）火星的第一宇宙速度。15.（16 分）传送带被广泛应用于生产和生活中，某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型，倾角=37的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带转轮中心间距 BC 长 L=6m，转轮半径 r=0.1m，在匀速转动的电动机带动下，始终以 v0=2m/s 的速度顺时针运动。一个质量 m=1kg 的物块（可视为质点）由距斜面底端高度 h1=2.4m 的 A 点静止滑下，通过 B点时速度的大小不变。物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为1=0.5、2=0.2
15、，传送带上表面距地面的高度 H=5m，g 取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）物块下滑到 B 点的速度 vB；（2）物块在传送带上运动的过程中由于摩擦产生的热量；（3）改变传送带的速度，可以使得物块恰好在右边转轮的正上方 C 脱离接触面做平抛运动，求该情况下物块落到 D 点时的动能。#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#物理答题卡第 1 页 共 2 页兰州一中兰州一中 2022023 3-202-2024 4-2 2 学期期中考试答题卡学期期中考试答题卡高高一一物理物理班级姓名一、一、单单选题
16、选题(本题共本题共 7 小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共分，共 28 分分。)二、多项二、多项选择题选择题（本题共（本题共 3 小题，小题，每小题每小题 6 分，分，共共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有多个选分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得项符合题意，全选对得 6 分，选对但不全得分，选对但不全得 3 分分。）三、三、填空题填空题(本题包括本题包括 2 小题，共小题，共 15 分分)四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，共 39 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤分。解答
17、应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）。11.(6 分)（1）_（2），（3）12.(9 分)（1）（2），（3）13(11 分)#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#物理答题卡第 2 页 共 2 页请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！14(12 分)15.(16 分)#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 1 页共 5 页兰州一中 2023-2024-2 学期期中考试答案高一物理一、单选题(本题
18、共 7 小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28 分。)1【答案】B【解析】本题源于课本内容。2.【答案】B【解析】根据221gth 得，h=5m3【答案】A【解析】rmmg2得=2 rad/s4【答案】C【解析】根据题意可知做引体向上的同学在上升过程中先向上加速后向上减速，支持力先大于重力，后小于重力，A 错误；支持力的作用点处，没有发生位移，故支持力不做功，B 错误；下降过程中人受到的重力做正功，重力势能减小，C 正确；上升和下降过程中内力做功，机械能不守恒，故 D 错误。5【答案】C【解析】花盆下落过程中重力做的功为 W=mgh=1000J，A 错误；下落过程中做自由落
19、体运动，t=2s，则在重力的平均功率为 500W，B 错，C 正确；落地时物体的速度 v=gt=20m/s,则重力做功的瞬时功率 P=mgv=1000W，D 错误。6【答案】A【解析】由vR中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故 A 正确；向心加速度2aR中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度大于月球的向心加速度，故 B 错误；对月球有22emmM MGM RR，月球的周期 T=42R3GMe，故 C 错误；中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供，则有222()()eeM mM m
20、GGm RxRxx可解得223()()emeMMMRxRxxR故 D 错误。7.【答案】D【解析】Wf=mg(sx)，故 A 错误；物块机械能减少量为12mv02，B 错误；物块和弹簧系统机械能减少量等于物块克服摩擦力做的功为mg(sx)，C 错误；由动能定理 W 弹mg(sx)=012mv02 物块克服弹簧弹力所做的功为12mv02mg(sx)，D 正确。#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 2 页共 5 页二、多选题（本题共 3 小题，共 18 分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合
21、题意，全选对得 6 分，选对但不全得 3 分）8【答案】AD【解析】小球向上运动过程中，从 A 点到 B 点加速度由重力和弹簧弹力的合力 kx-mg=ma提供，随着弹力减小，a 逐渐减小，小球做加速度减小的加速运动，当 kx=mg 时，a=0，速度最大，此后加速度方向竖直向下 mg-kx=ma，随着弹力减小，a 逐渐增大，小球做加速度增大的减速运动，直到 B 点，弹簧恢复原长，此后 a=g，小球做匀减速直线运动直至最高点，A 正确，B 错误；小球和弹簧组成的系统机械能守恒，向上运动过程弹性势能先减小后一直等于 0，小球的机械能先增大后不变，C 错误 D 正确，。9【答案】BC【详解】A根据万有
22、引力的公式2()MmFGRh可知，由于不知道三颗卫星的质量大小，因此不能确定三颗卫星所受地球万有引力大小的关系，故 A 错误；B若恰能实现赤道全球通信时，此时这三颗卫星两两之间与地心连线的夹角为120，每颗卫星与地心的连线和卫星与地表的切线以及地球与切点的连线恰好构成直角三角形，根据几何关系可知，此种情况下卫星到地心的距离为2cos60RrR 则卫星离地高度至少为hrRR，故 C 错误；根据万有引力充当向心力有22()()MmvGmRhRh可得卫星的线速度GMvRh则该卫星的动能2k122()GMmEmvRh而对于环绕地球表面做圆周运动的物体有2MmGm gR可得2GMgR则可得该物体的动能2
23、k2()mgRRhE 而显然对于同一颗卫星，轨道半径越大，其动能越小，因此同一卫星在高轨道的动能小于在低轨道的动能，故 C 正确，D 错误。10.【答案】ACD【解析】小球静止在位置时，mg=F0，A 正确；小球在运动过程中是拉力与重力的合力提供向心力，B 错误；若小球运动过程中机械能守恒，则有221cos1mvmgL，且在最低点LvmmgF2，联立可得cos2-3mgmgF，图像斜率 k2F0，纵截距 b#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 3 页共 5 页3F0，CD 正确。三、实验题（本
24、题共 15 分）11（6 分）（1）线速度（1 分）（2）相同（1 分）C（2 分）（3）1:2（2分）【解析】根据题意，由皮带传动可知，套有皮带的塔轮边缘处的线速度相等。（2）根据题意可知，探究向心力与半径的关系时，应保持质量和角速度相等，半径不相等，则应将皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，并将质量相同的小球分别放在“B”处和“C”处。故选 C。(3)两个小球列向心力方程 F1=m12rF2=m22r联立可得 1:2=F1F2=1:212（9 分）（1）dt（2 分）（2）1m gl（2 分）2121()()2dmmt（2 分）（3）1122m gmm（3 分）【解析】（1）1小车通过光电门时
25、的速度为dvt（2）2从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为p1Em gl3从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为2k121()()2dEmmt（3）4改变 l，做多组实验，做出如图以 l 为横坐标。以2()dt为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有21121()()2dm glmmt整理有21122()m gdltmm可知，若图中直线的斜率近似等于1122m gmm，可认为该系统机械能守恒。计算题13.（11 分）（1）30m/s；（2）31.2kW；（3）240m。【解析】（1）（3 分）当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即v=Pf#QQABLYCAg
26、gigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 4 页共 5 页得=30m/s（2）（5 分）据牛顿第二定律有mafF解得 F=5.2 103N汽车做匀加速运动的速度v1=at1汽车实际功率P=Fv1解得 3.12 104W。（3）（3 分）根据动能定理 =122解得 x=240m。14（12 分）（1）RNFgg2（2）GNgFRM2火（3）NFRgv 1【解析】（1）（5 分）地球北极表面mgN 火星赤道RmmgF2解得RNFgg2（2）（3 分）火星赤道2RmGMF火代入得GNgFRM2火（3）（4 分）火星表面附近
27、运行的卫星2212RvmRmGM卫卫火代入（2）得NFRgv 115（16 分）（1）4m/s；（2）2J；（3）50.5J。【解析】（1）（4 分）由动能定理可得2121sincosBmvhmgmgh代入数据得 vB=4m/s(2)（7 分）物块滑上传送带后做匀减速直线运动ga由12022axvvB得Lx m31物块匀减速的时间avvtB01，s 11t传送带发生的位移102tvx m22x#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#兰州一中高一年级期中物理试卷第 5 页共 5 页物块与传送带之间的相对位移为m121xxx系统摩擦生热为xmgQ2代入数据得 Q=2J（3）（5 分）物块在转轮 C 点正上方恰好脱离接触面，则rvmmg2得 v=1m/s物块从 C 点做平抛运动，直至落地222121mvmvmgHD可得J5.50212DkmvED#QQABLYCAggigAoBAABgCAQXACkKQkBGAAKoOAFAEIAIACBFABCA=#