2024年春期高中一年級期中質量評估物理試題注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.選擇題答案使用2B鉛筆填涂，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號；非選擇題答案使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題的答題區(qū)域（黑色線框）內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。4.保持卡面清潔，不折疊，不破損。5.本試卷分試題卷和答題卷兩部分，滿分100分，考試時間75分鐘。第Ⅰ卷選擇題（共44分）一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題意）1.套圈游戲是一項趣味活動。如圖所示，某次游戲中，一個小孩從距地面高0.45m處水平拋出半徑為0.1m的圓環(huán)（圓環(huán)面始終水平），套住了距圓環(huán)前端水平距離為1.0m、高度為0.25m的豎直細圓筒狀物體。若，忽略空氣阻力，則小孩拋出圓環(huán)的初速度可能是（）A.5.6m/s B.6.5m/s C.7.5m/s D.8.5m/s【答案】A【解析】【詳解】圓環(huán)做平拋運動，在豎直方向其中解得在水平方向，最大速度為最小速度為則故選A。2.排球比賽中，運動員在A處水平發(fā)球，對方一傳在B處墊球過網，排球經最高點C運動到D處，軌跡如圖所示。已知A、B、C、D在同一豎直平面內，A與C、B與D分別在同一水平線上，A、D在同一豎直線上，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.排球從A運動到B與從B運動到D的時間相等B.排球在空中運動過程中相同時間內速度的變化量相同C.排球在A、C兩點時的速度大小相等D.排球在B、D兩點時的速度相同【答案】B【解析】【詳解】A．排球B到D可看做兩段平拋運動，其豎直高度與從A到B的豎直高度相同，根據則從B運動到D的時間等于從A運動到B的時間的2倍，故A錯誤；B．排球在運動過程中始終只受重力，加速度始終為重力加速度，由可得排球在空中運動過程中相同時間內速度的變化量相同，故B正確；C．排球在A點的速度在C點的速度大小故C錯誤；D．排球從B運動到D的過程中，在B、D兩點速度大小相同，但是方向不同，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，雙手端著半球形玻璃碗，碗內放有三個相同的小玻璃球，晃動玻璃碗，當碗靜止后碗口水平，三小球沿著碗的內壁在不同的水平面內做勻速圓周運動。不考慮摩擦作用，下列說法中正確的是（）A.距碗口最近的小球線速度最大 B.處于中間位置的小球周期最小C.距碗底最近小球向心加速度最大 D.三個小球受到的合力大小相等【答案】A【解析】【詳解】D．對于任意一球，設其軌道處半球形碗的半徑與豎直方向的夾角為，半球形碗的半徑為R。如圖根據重力和支持力的合力提供小球圓周運動的向心力，得故D錯誤；ABC．由幾何關系，可得又聯立，解得，，R一定，可知越大（越接近碗口），線速度v越大、周期T越小、加速度a越大，故A正確、BC錯誤。故選A。4.一架無人機在飛行過程中水平方向速度vx、豎直方向速度與飛行時間t的關系圖像如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）A.時間內無人機一定做曲線運動B.時刻無人機運動到最高點C.時刻無人機的速度大小為D.t3【答案】D【解析】【詳解】A．在時間內，無人機在水平方向和豎直方向均做初速度為零的勻加速直線運動，合運動是初速度為零的勻加速直線運動，故A錯誤；B．由題圖乙可知，圖線始終在時間軸上方，則在豎直方向上，無人機始終豎直向上運動，即在時間內勻加速上升，在t1～t2時間內勻速上升，在t2～t4時間內勻減速上升，所以在t4時刻無人機運動到最高點，故B錯誤；C．時刻無人機的速度大小為故C錯誤；D．在t3～t4時間內，無人機在豎直方向上做勻減速直線運動，加速度方向豎直向下，速度方向豎直向上，在水平方向上，無人機做勻速直線運動，則兩個直線運動合成后，合加速度方向豎直向下，合速度方向斜向上，不在同一直線上，所以無人機做勻變速曲線運動，故D正確。故選D。5.如圖所示，太空中有A、B雙星系統(tǒng)繞O點逆時針做勻速圓周運動，運動周期為，它們的軌道半徑分別為、，。C為B的衛(wèi)星，繞B做逆時針勻速圓周運動，周期為。忽略A、C間引力，已知引力常量為G，，A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力。則（）A.A的線速度大于B的線速度B.B的質量為C.若A也有一顆運動周期為的衛(wèi)星，則其軌道半徑一定大于C的軌道半徑D.若知道C繞B運動的軌道半徑，則可求出C的質量【答案】C【解析】【詳解】A．由于A、B星的角速度相等，根據可知，角速度相等時，半徑越大，線速度越大，因此A的線速度大于B的線速度，A錯誤；B．根據萬有引力定律和牛頓第二定律可知，對于A星而言解得B錯誤；C．設A星的衛(wèi)星的軌道半徑為，B星的衛(wèi)星的軌道半徑為，根據萬有引力定律及牛頓第二定律可得解得同理可得根據上述求解可知由于，可知，故，C正確；D．即使知道C繞B運動的軌道半徑，也只能求得中心天體B星的質量，而無法求得C星的質量，D錯誤。故選C。6.如圖所示，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，且PQ桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點，另一端連接一個質量為m的小球，小球穿過PQ桿。金屬框繞MN軸分別以角速度ω和ω'勻速轉動時，小球均相對PQ桿靜止，若，則與以ω勻速轉動時相比，以ω'勻速轉動時（）A.小球的高度升高 B.彈簧彈力的大小保持不變C.小球對桿的壓力一定變大 D.小球對桿的壓力一定變小【答案】B【解析】【詳解】AB．設彈簧的形變量為x，，對小球受力分析，豎直方向有可知無論角速度如何變化，彈簧彈力大小不變，小球的位置不會發(fā)生變化，A錯誤，B正確；CD．水平方向，由于桿對小球的支持力方向未知，分為兩種情況，當支持力向右時，即角速度較小時，根據合外力提供向心力有由于彈簧彈力不變，當角速度增加時，支持力FN當支持力向左時，即角速度較大時，根據合外力提供向心力有由于彈簧彈力不變，當角速度增加時，支持力FN變大，根據牛頓第三定律，小球對桿的壓力將變大，所以小球對桿壓力的大小變化的情況是不確定的，CD故選B。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）7.如圖所示，一個圓盤在水平面內勻速轉動，角速度為4rad/s，盤面上與圓盤中軸OO'相距0.1m的位置有兩個質量均為0.1kg的物體A、B疊放在一起，A、B隨圓盤一起做勻速圓周運動。A、B間，B與圓盤間動摩擦因數均為0.2，重力加速度g取。則（）A.B對A的摩擦力大小為0.16NB.圓盤對B的摩擦力大小為0.4NC.A相對于B有背離中軸水平向外滑動的趨勢D.A、B整體相對于圓盤有沿圓周切線向前滑動的趨勢【答案】AC【解析】【詳解】A．根據題意可知，B對A的靜摩擦力提供A做圓周運動的向心力，則有故A正確；B．對A、B整體，圓盤對B的靜摩擦力提供整體做圓周運動的向心力，則有故B錯誤；CD．B對A的靜摩擦力方向指向圓心，A相對于B有背離中軸水平向外滑動的趨勢，同理可知，A、B整體相對于圓盤有背離中軸水平向外滑動的趨勢，故C正確，D錯誤。故選AC。8.如圖所示，坐標系的x軸水平向右，質量為的小球從坐標原點O處，以初速度斜向右上方拋出，同時受到斜向右上方恒定的風力的作用，風力與的夾角為30°，風力與x軸正方向的夾角也為30°，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.小球的速度先減小后增大B.小球的加速度方向保持不變C.小球的加速度與初速度的夾角為60°D.小球加速度大小為【答案】BD【解析】【詳解】由題意可知，風力與重力的夾角為120°，由于即風力與重力大小相等，根據矢量合成規(guī)律，可知合力與重力等大，如圖則小球的加速度大小為方向與初速度垂直，所以小球做類平拋運動，速度一直增加。故選BD。9.2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，17時46分，神舟十七號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接。飛船的發(fā)射過程可簡化為：飛船從預定軌道Ⅰ的A點第一次變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達橢圓軌道的遠地點B時，再次變軌進入空間站的運行軌道Ⅲ，與變軌空間站實現對接。假設軌道Ⅰ和Ⅲ都是圓軌道，不計飛船質量的變化，空間站軌道距地面的高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。則（）A.飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點的加速度比飛船在圓軌道Ⅰ經過A點的加速度大B.飛船在橢圓軌道Ⅲ上經過B點的速度大于在軌道Ⅱ上經過B點的速度C.飛船沿軌道Ⅱ由A點運動到B點的時間為D.在軌道Ⅰ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積小于在軌道Ⅲ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積【答案】BD【解析】【詳解】A．根據牛頓第二定律可知飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點的加速度等于飛船在圓軌道Ⅰ經過A點的加速度，故A錯誤；B．根據變軌原理，飛船在橢圓軌道Ⅱ的B點需加速做離心運動進入橢圓軌道Ⅲ，故飛船在橢圓軌道Ⅲ經過B點的速度大于飛船在橢圓軌道Ⅱ經過B點的速度，故B正確；D．飛船在圓軌道Ⅰ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積都相等，在A點附近，因為飛船在橢圓軌道Ⅱ經過A點的速度大于飛船在圓軌道Ⅰ經過A點的速度，則單位時間內在軌道I上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積小于在軌道II上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積。同理在軌道Ⅱ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積小于在軌道Ⅲ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積，所以在軌道Ⅰ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積小于在軌道Ⅲ上飛船與地心連線單位時間內掃過的面積，故D正確；C．根據萬有引力與重力的關系根據萬有引力提供向心力解得飛船在軌道Ⅲ的周期為根據開普勒第三定律軌道Ⅱ的半軸長小于軌道Ⅲ的半徑，故飛船在軌道Ⅱ的周期小于軌道Ⅲ的周期，飛船沿軌道Ⅱ由A點到B點的時間為故C錯誤。故選BD。10.如圖甲所示，長為L的輕繩上裝有力傳感器（圖中未畫出），輕繩一端連接著可視為質點的小球，小球上裝有寬為d的遮光條（長度較短，寬度較窄，圖中未畫出），小球可在豎直平面內做圓周運動。當小球通過最高點時，光電門（圖中未畫出）可測出遮光條的遮光時間t，力傳感器可測出繩上的拉力F。利用該裝置在地球赤道和南極測得的圖像如圖乙所示，兩直線的斜率均為k，在橫軸上的截距分別為a、b。已知引力常量為G，地球半徑為R。則（）A.小球的質量為B.地球南極處的重力加速度為C.地球的質量為D.小球在圓周最高點時向心加速度的大小總是等于當地的重力加速度【答案】AC【解析】【詳解】A．小球在最高點的速度在最高點，由牛頓第二定律得解得直線斜率解得小球的質量故A正確；B．將圖線1和圖線2延長，縱軸的交點的絕對值表示小球所受重力，因南極比赤道的重力加速度大，故小球在南極的重力大，圖線2表示小球在南極測得的數據，當繩的拉力為零時得南極的重力加速度故B錯誤；C．又因為得地球質量故C正確；D．只有當繩上的拉力為零時，小球在圓周最高點時向心加速度的大小才等于當地的重力加速度，故D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷非選擇題（共56分）三、填空題（本題共2小題，共14分。把答案填在答題卡上對應位置）11.某實驗小組做探究影響向心力大小因素的實驗。如圖甲所示，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1:2:1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1:1、2:1和3:1。（1）在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，則需要將傳動皮帶調至第________層塔輪（填“一”“二”或“三”）。（2）若兩個鋼球質量和轉動半徑相等，且標尺上紅白相間的等分標記顯示出左右兩個鋼球所受向心力的比值為1:4，則與皮帶連接的左塔輪與右塔輪的半徑之比為________?！敬鸢浮浚?）一（2）2:1【解析】【小問1詳解】在探究向心力大小與半徑的關系時，需控制小球質量、角速度相同，運動半徑不同，變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據為了控制角速度相同，需要將傳動皮帶調至第第一層塔輪。為使小球運動半徑不同，應將兩個質量相等的鋼球分別放在B和C位置?！拘?詳解】若兩個鋼球質量和轉動半徑相等，勻速轉動手柄，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比等于左右兩球所受向心力大小之比，所以左右兩球所受向心力大小之比為1:4。根據左右兩小球的角速度之比為1:2。所以所選的左右變速塔輪的角速度之比為1:2。變速塔輪邊緣處的線速度相等，由可得與皮帶連接的左塔輪與右塔輪的半徑之比為2:1。12.填空（1）平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：①水平方向做勻速運動，②豎直方向做自由落體運動。為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到水平地面，這個實驗（）A.只能說明上述規(guī)律中的第①條B.只能說明上述規(guī)律中的第②條C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條D.能同時說明上述兩條規(guī)律（2）某同學用如圖乙所示的裝置描繪做平拋運動物體的運動軌跡，并求出初速度大小。①實驗時，下列要求合理的是（）A小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B.斜槽軌道必須光滑C.斜槽軌道末端必須水平D.記錄小球的位置時，水平方向的間距必須相等②某同學記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖丙所示，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。取，由圖中信息可求得小球平拋的初速度大小為________m/s，小球平拋起點的橫坐標為________cm，縱坐標為________cm。【答案】（1）B（2）①.AC②.2③.-20④.-5【解析】【小問1詳解】用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面，則說明平拋運動豎直方向的分運動為自由落體運動，只能說明上述規(guī)律中的第②條。故選B。【小問2詳解】①[1]AB．為了保證小球每次做平拋運動的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不需要光滑。故A正確；B錯誤；C．為了使小球平拋運動的初速度水平，斜槽末端需切線水平。故C正確；D．記錄小球的位置時，水平方向的間距沒有必須相等。故D錯誤。故選AC。②[2]根據解得小球平拋的初速度大小為[3][4]丙圖中B點的豎直分速度為設從拋出點到B點的時間為t，則有聯立，解得設小球平拋起點的坐標為（-x，-y），則有，解得，可知小球平拋起點的坐標為（-20，-5）。四、計算題（本題共3小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13.某同學做了如下實驗：如圖甲所示，在水平地面上固定一個傾角為的粗糙斜面，使一個小物塊以速度沿斜面向上運動，經過時間，物塊運動到最高點。利用速度傳感器得到其往返運動的v-t圖像如圖乙所示。已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，不考慮地球自轉的影響。求：（1）地球表面的重力加速度；（2）地球的平均密度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）物體向上運動時，設加速度大小為，根據牛頓第二定律有又物體向下運動時，設加速度大小為，根據牛頓第二定律有又聯立解得出地球表面的重力加速度為（2）在地球表面聯立解得到該星球的密度為14.如圖所示，水平桌面上固定一半徑為R、所對圓心角為60°的光滑圓弧軌道，圓弧軌道的最左端與水平桌面相切，最右端與傾角為30°的斜面體緊靠在一起，斜面