高級中學名校試卷PAGEPAGE1萍鄉(xiāng)市2023-2024學年度第二學期高一期中考試物理試題一、選擇題（本題共10小題，共46分。其中1-7小題只有一個正確選項，每小題4分；8-10題有多個正確選項，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.中國火箭發(fā)射場（衛(wèi)星發(fā)射中心）一共有4個，分別是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心。如果把地球近似地看成一個球體，在酒泉和文昌各放一個質(zhì)量相同的物體，他們都隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，有關(guān)這兩個物體做圓周運動的描述正確的是（）A.他們均繞地心做勻速圓周運動B.他們的線速度大小相等C.他們的角速度大小相等D.他們的向心加速度大小相等〖答案〗C〖解析〗A．處于赤道的物體繞地心做勻速圓周運動，酒泉和文昌并不處于赤道，故A錯誤；BC．兩物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動時角速度大小相等，由于所處位置不同，軌道半徑不同，由知線速度大小不同，故B錯誤，C正確；D．由BC項分析結(jié)合知他們的向心加速度大小不相等，故D錯誤。故選C。2.中國空間站（天宮空間站ChinaSpaceStation）運行軌道距地面的高度為左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近。則中國空間站的（）A.角速度比地球同步衛(wèi)星更大B.周期比地球同步衛(wèi)星更長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星更小D.線速度比地球同步衛(wèi)星更小〖答案〗A〖解析〗A．由于萬有引力提供向心力，則有解得由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則角速度比地球同步衛(wèi)星更大，故A正確；B．由于萬有引力提供向心力，則有解得由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則周期比地球同步衛(wèi)星更短，故B錯誤；C．由于萬有引力提供向心力，則有解得由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則向心加速度比地球同步衛(wèi)星更大，故C錯誤；D．由于萬有引力提供向心力，則有解得由于空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則線速度比地球同步衛(wèi)星更大，故D錯誤。故選A。3.一科研團隊在某次空氣動力學實驗中，通過傳感器得到研究對象做勻變速曲線運動的軌跡如圖所示，且質(zhì)點運動到最低點D時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點從A點運動到E點的過程中，下列說法中正確的是（）A.質(zhì)點的速率先增大后減小B.質(zhì)點的速率一直減小C.在任意內(nèi)，質(zhì)點速度改變的大小相同、方向豎直向上D.在任意內(nèi)，質(zhì)點速度改變的大小相同、方向水平向右〖答案〗C〖解析〗AB．質(zhì)點做勻變速曲線運動，可知所受合外力恒定，加速度恒定，D點的加速度向上，則整個運動的任何位置加速度均向上恒定，由圖可知沿著切線方向的瞬時速度與加速度的夾角從鈍角變?yōu)橹苯呛鬄殇J角，則速度先減小后增大，D點時的速度最小；故AB錯誤；CD．由可得即加速度恒定時，任意1s時間內(nèi)速度的變化均大小相等，方向相同，與加速度方向相同豎直向上，故C正確，D錯誤。故選C。4.圓盤餐桌的上面有以半徑為50cm的轉(zhuǎn)盤，可繞盤中心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一小物塊放在轉(zhuǎn)盤邊緣后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，并逐漸增大轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速增大到一定程度時，小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落。已知小物塊和轉(zhuǎn)盤表面的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，g取10m/s2，小物塊從轉(zhuǎn)盤上滑落時轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度至少為（）A.1.0rad/s B.2.0rad/s C.3.0rad/s D.4.0rad/s〖答案〗B〖解析〗小物塊恰能從轉(zhuǎn)盤上滑落時，則解得故選B。5.如圖所示，長為的細繩，上端系在一高架天車上，下端拴一質(zhì)量為的重物。天車與重物一起以的速度勻速運動，當天車突然急剎車并停止運動時，取，下列說法正確的是（）A.重物所受合力為0 B.重物處于失重狀態(tài)C.重物的加速度為2m/s2 D.繩子的拉力為360N〖答案〗D〖解析〗A．當天車突然急剎車并停止運動時，重物因為慣性會繼續(xù)做圓周運動，停止瞬間合外力提供向心力，合力不為零，故A錯誤；B．當天車突然急剎車并停止運動時，重物向心加速度豎直向上，則處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．重物的加速度為故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律解得故D正確故選D。6.如圖甲是A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)圍繞中心天體做勻速圓周運動，圖乙是兩顆衛(wèi)星的間距隨時間的變化圖像。已知衛(wèi)星A的周期，結(jié)合圖像給出的信息，可知B衛(wèi)星的周期T2為（）A. B. C.2t0 D.〖答案〗C〖解析〗由圖乙可知，在時間間隔內(nèi)，衛(wèi)星A比衛(wèi)星B多轉(zhuǎn)一周，即解得故選C。7.籃球運動員做定點投籃訓(xùn)練，籃球從同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投籃籃球直接進籃筐，第2次籃球在籃板上反彈后進筐，籃球反彈前后垂直籃板方向分速度等大反向，平行于籃板方向分速度不變，軌跡如圖所示，忽略空氣阻力和籃球撞擊籃板的時間，關(guān)于兩次投籃說法正確的是（）A.兩次投籃，籃球從離手到進筐的時間相同B.籃球第1次上升的最大高度比第2次的大C.籃球經(jīng)過a點時，第1次的動能比第2次的大D.籃球兩次進筐時，在豎直方向分速度相同〖答案〗B〖解析〗B．第2次籃球在籃板上反彈后進筐，籃球反彈前后垂直籃板方向分速度等大，若沒有籃板，籃球水平位移較大，又由于兩次初速度大小相等，所以第2次籃球水平初速度較大，豎直分速度較小，籃球第1次上升的最大高度比第2次的大，故B正確；A．豎直方向上，根據(jù)第1次籃球從離手到進筐的時間較大，故A錯誤；C．初動能相等，籃球經(jīng)過a點時，重力勢能相等，根據(jù)機械能守恒，第1次的動能等于第2次的動能，故C錯誤；D．籃球兩次進筐時，水平方向分速度不同，豎直方向分速度不同，故D錯誤。故選B。8.如圖是無人機繞拍攝主體飛行時，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的示意圖。已知無人機的質(zhì)量為m，軌道平面距拍攝對象高度為h，無人機與拍攝對象距離為r，飛行時線速度大小為v，則下列說法正確的是（）A.無人機受到重力，空氣作用力、向心力B.無人機所受空氣作用力大于mgC.無人機做圓周運動的向心力為D.無人機在相等的時間內(nèi)通過的路程相等〖答案〗BD〖解析〗A．向心力是效果力，是合力提供的，而不是“受到的”，故A錯誤；B．無人機做勻速圓周運動，重力方向豎直向下，所需向心力水平方向，則空氣對無人機作用力斜向上方，大于重力，故B正確；C．由幾何關(guān)系可得，無人機做勻速圓周運動的半徑為則無人機所需的向心力為故C錯誤；D．無人機做勻速圓周運動，則線速度大小不變，則在相等的時間內(nèi)通過的路程相等，故D正確。故選BD。9.下列有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，汽車通過凹形橋的最低點時，速度越大越容易爆胎C.如圖丙，汽車安全通過拱橋最高點時，速度越大對橋面的壓力越大D.如圖丁，甲、乙兩小球的向心力大小相等，運動周期相等〖答案〗AB〖解析〗A．設(shè)鐵軌的傾角為，火車的質(zhì)量為，火車轉(zhuǎn)彎以規(guī)定速度行駛時，重力與支持力的合力提供向心力，有而當火車轉(zhuǎn)彎速度超過規(guī)定速度行駛時，火車有向外運動的趨勢，此種情況下外軌對輪緣會有擠壓作用，故A正確；B．圖乙中汽車通過凹形橋的最低點時，設(shè)凹橋最低點對汽車的支持力為，則由牛頓第二定律有則可知，汽車速度越大，凹橋最低點對汽車的支持力越大，汽車就越容易爆胎，故B正確；C．設(shè)圖丁中拱橋?qū)νㄟ^拱形橋最高點汽車的支持力為，由牛頓第二定律有則可知，汽車安全通過拱橋最高點時，速度越大對橋面的壓力越小，C錯誤；D．設(shè)支持力與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系可知，兩小球支持力與豎直方向的夾角相同，對小球有解得由公式可知，小球的向心力與質(zhì)量有關(guān)，與高度無關(guān)；軌道半徑越大，其周期就越大。故D錯誤。故選AB。10.在銀河系中，雙星的數(shù)量非常多，研究雙星，對于了解恒星形成和演化過程的多樣性有重要的意義。如圖所示為由A、B兩顆恒星組成的雙星系統(tǒng)，A、B繞連線上一點O做圓周運動，A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，引力常量為G，則（）A.恒星A的軌道半徑大于恒星B的軌道半徑B.恒星A的線速度一定小于恒星B的線速度C.若兩個恒星間的距離為L，其運動周期為T，則兩個恒星的總質(zhì)量為D.假如兩個恒星間的距離L逐漸減小，則他們運動的角速度會逐漸增加〖答案〗ACD〖解析〗A．設(shè)恒星A、B質(zhì)量為、，運行的軌道半徑為、，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得恒星A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，則恒星A的軌道半徑大于恒星B的軌道半徑，故A正確；B．A、B繞連線上一點O做圓周運動，角速度相同，根據(jù)恒星A的軌道半徑大于恒星B的軌道半徑，則恒星A的線速度一定大于恒星B的線速度，故B錯誤；CD．根據(jù)萬有引力提供向心力有，，解得假如兩個恒星間的距離L逐漸減小，則他們運動的周期會逐漸減小，根據(jù)可知角速度會逐漸增加，故CD正確。故選ACD。第II卷（非選擇題）11.某物理學習小組做“探究平拋運動的特點”的實驗：（1）在該實驗中，下列說法正確的是（）A.斜槽軌道可以不光滑B.斜槽軌道末端可以不水平C.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放D.將描出的點用刻度尺連成折線（2）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長為L，重力加速度為g，通過頻閃照相機，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖所示，則與照相機的閃光頻率對應(yīng)的周期為______，該小球做平拋運動的初速度為______，小球的拋出點坐標______?！即鸢浮剑?）BC（2）（-L，L）〖解析〗【小問1詳析】AB．斜槽軌道可以不光滑，但是末端必須水平，選項A錯誤，B正確；C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放，以保證平拋的初速度相同，選項C正確；D．將描出的點用平滑的曲線連接，選項D錯誤。故選BC?！拘?詳析】根據(jù)可得小球做平拋運動的初速度為B點的豎直速度則到達B點的時間拋出點的坐標即拋出點坐標為（-L，L）12.某同學利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運動所需向心力大小F與小球質(zhì)量m、運動半徑r和角速度ω之間的關(guān)系。（1）本實驗采用的主要實驗方法為______（選填“等效替代法”或“控制變量法”）。在探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與運動半徑r的關(guān)系時，把兩個相同質(zhì)量的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證兩變速塔輪的______相同，根據(jù)標尺上露出的紅白相間等分標記，粗略計算出兩個球所需向心力的比值；（2）另一同學利用如圖乙所示接有傳感器的向心力實驗器來進行實驗。力傳感器可直接測量向心力的大小F，旋臂另一端的擋光桿經(jīng)過光電門傳感器時，系統(tǒng)將自動記錄其擋光時間，用螺旋測微器測量擋光桿的寬度d，擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為R。某次擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為Δt，可求得擋光桿的角速度ω的表達式為______（用題目中所給物理量的字母符號表示）。（3）該同學保持砝碼質(zhì)量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關(guān)系，作出F-ω2圖線如圖丙所示，圖像不過原點的原因是______；若砝碼運動半徑r=0.2m，忽略牽引桿的質(zhì)量，由F-ω2圖線可得砝碼質(zhì)量m=______kg。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）控制變量法半徑（2）（3）存在摩擦力的影響0.26〖解析〗【小問1詳析】本實驗通過控制小球質(zhì)量m、運動半徑r和角速度ω這三個物理量中兩個量相同，探究向心力F與另一個物理量之間的關(guān)系，采用的主要實驗方法為控制變量法。在探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與運動半徑r的關(guān)系時，需要控制m和ω相同，即把兩個相同質(zhì)量的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，即保證兩變速塔的半徑相同則角速度ω相同?！拘?詳析】由于d和Δt都很小，所以可用Δt時間內(nèi)的平均速度來表示擋光桿的線速度，即所以擋光桿的角速度為【小問3詳析】有一定的角速度后才能測到向心力，說明存在摩擦的影響，使得向心力較小時，由摩擦力就可以提供向心力；根據(jù)向心力公式有所以F-ω2圖線的斜率為解得13.藏族文化是中華文化的重要組成部分，如圖甲所示為藏族文化中的轉(zhuǎn)經(jīng)輪，轉(zhuǎn)經(jīng)輪套在轉(zhuǎn)軸上，輪上懸掛一吊墜，簡化模型如圖乙。可視為質(zhì)點的吊墜質(zhì)量，繩長，懸掛點到轉(zhuǎn)經(jīng)輪轉(zhuǎn)軸的距離為，吊墜的運動可視為水平面內(nèi)的勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為取。求（1）吊墜受到的拉力大?。唬?）吊墜的角速度。〖答案〗（1）1.25N；（2）〖解析〗（1）吊墜勻速轉(zhuǎn)動過程中，在豎直方向，根據(jù)受力平衡可得解得=1.25N（2）設(shè)吊墜做勻速圓周運動的半徑為R，以吊墜為對象根據(jù)牛頓第二定律有：，解得14.中國探月工程“嫦娥工程”分為“繞”“落”“回”3個階段，嫦娥五號月球探測器已經(jīng)成功實現(xiàn)采樣返回，不久的將來中國宇航員將登上月球。已知引力常量為G．若宇航員登陸月球后在月球表面做自由落體實驗，釋放點距月球表面高度為h，物體下落時間為t，已知月球的半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)，求：（1）月球的質(zhì)量；（2）月球的密度；（3）月球的第一宇宙速度；〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根據(jù)可得重力加速度根據(jù)可得月球的質(zhì)量（2）月球的密度（3）根據(jù)可得月球的第一宇宙速度15.“拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備。如圖所示，某學習小組用自制的拋石機演練拋石過程。將質(zhì)量m=1kg石塊裝在長臂長度末端的口袋中，開始時長臂處于靜止狀態(tài)，與水平面