高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度下學(xué)期高一年級(jí)期中考試物理試卷注意事項(xiàng)：1、答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2、選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3、非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7小題只有一項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.1687年，牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的出版，意味著建立了完整的經(jīng)典力學(xué)體系。關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的適用范圍，可以總結(jié)為（）A.宏觀、高速運(yùn)動(dòng)的物體 B.宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體C.微觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體 D.微觀、高速運(yùn)動(dòng)的物體【答案】B【解析】A．經(jīng)典力學(xué)不適用于高速（接近光速）運(yùn)動(dòng)的物體，此時(shí)需用相對(duì)論，故A錯(cuò)誤；B．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．微觀領(lǐng)域需用量子力學(xué)，即使低速也不適用經(jīng)典力學(xué)，故C錯(cuò)誤；D．微觀和高速均超出經(jīng)典力學(xué)范圍，故D錯(cuò)誤。故選B。2.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球靜止衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（）A.a的向心加速度等于重力加速度g B.b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)C.c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是23h【答案】B【解析】A．靜止衛(wèi)星c周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)可知c的向心加速度比a的大，由牛頓第二定律可得可得衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則靜止衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯(cuò)誤；B．由萬(wàn)有引力提供向心力可得可得衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度越小，則有由可得所以b的線速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，故B正確；C．c是地球靜止衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是，故C錯(cuò)誤；D．由開(kāi)普勒第三定律可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期，則d的運(yùn)動(dòng)周期一定大于24h，故D錯(cuò)誤。故選B。3.汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若速度過(guò)大將做離心運(yùn)動(dòng)而造成事故。已知汽車(chē)質(zhì)量m，轉(zhuǎn)彎半徑為R，最大靜摩擦力為f，則最大安全轉(zhuǎn)彎速度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，汽車(chē)以最大安全速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，最大靜摩擦力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有解得故選B。4.如下圖所示，在傾角為的光滑斜面上，有一根長(zhǎng)為的細(xì)繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，斜面固定在地面，取，小球在A點(diǎn)最小速度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】小球在A點(diǎn)最小速度時(shí)，小球所受重力沿斜面向下的分力提高向心力，則解得故選B。5.如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一恒星O做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T(mén)1，B行星的周期為T(mén)2，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇（即相距最近），則（）A.經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝T1+T2，兩行星將第二次相遇B.經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，兩行星將第二次相遇C.經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，兩行星第一次相距最遠(yuǎn)D.經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，兩行星第一次相距最遠(yuǎn)【答案】D【解析】AB.多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，第二次相遇時(shí)，有解得故AB錯(cuò)誤；CD.多轉(zhuǎn)動(dòng)半圈時(shí)，第一次相距最遠(yuǎn)，有解得：故C錯(cuò)誤，D正確。故選D.6.詩(shī)句“轆轤金井梧桐晚，幾樹(shù)驚秋”中的“轆轤”是一種取水裝置。如圖所示，井架上裝有可用手柄搖轉(zhuǎn)的圓柱體，圓柱體上纏繞長(zhǎng)繩索，長(zhǎng)繩索一端系水桶。搖轉(zhuǎn)手柄，使水桶上升，提取井水，A是圓柱體邊緣上的一質(zhì)點(diǎn)，B是手柄上的一質(zhì)點(diǎn)，假設(shè)人轉(zhuǎn)動(dòng)手柄向上提水時(shí)，手柄繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，上升過(guò)程中長(zhǎng)繩會(huì)纏繞在圓柱體上，則（）A.向上提水過(guò)程中A點(diǎn)的線速度比B點(diǎn)的大B.向上提水過(guò)程中A點(diǎn)的向心加速度比B點(diǎn)的小C.上升過(guò)程中水桶重力的功率不變D.上升過(guò)程中水桶向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】AB．向上提水過(guò)程中A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度相等，且B點(diǎn)的半徑較大，根據(jù)可知，B點(diǎn)的線速度和向心加速度都比A點(diǎn)的大，A錯(cuò)誤，B正確；CD．上升過(guò)程中長(zhǎng)繩會(huì)纏繞在圓柱體上，所以在纏繞過(guò)程中長(zhǎng)繩纏繞的半徑變大，根據(jù)可知，長(zhǎng)繩向上的速度增大，也就是水桶向上做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，上升過(guò)程中水桶重力的功率變大，CD均錯(cuò)誤。故選B。7.如圖為車(chē)庫(kù)出入口的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿OA與橫桿AB鏈接而成，在道閘抬起過(guò)程中，桿AB始終保持水平。桿OA繞O點(diǎn)從水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.A點(diǎn)線速度不變 B.A、B線速度相同C.A點(diǎn)的加速度不變 D.B點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．桿OA繞O點(diǎn)從水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直的過(guò)程中，A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度大小不變，方向改變，故A錯(cuò)誤；B．依題意，桿AB始終保持水平，A、B兩點(diǎn)保持相對(duì)靜止，線速度相等，故B正確；C．A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式可知，A點(diǎn)的加速度大小不變，方向改變。故C錯(cuò)誤；D．B點(diǎn)速度與A點(diǎn)速度相等，又其線速度與水平方向夾角一直減小，如圖所示將B的速度分解為水平和豎直方向。豎直方向的分速度一直在減小，故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖甲所示，若有人在某星球上用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)一切阻力），小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v，繩對(duì)小球的拉力為T(mén)，其圖像如圖乙所示，則下列選項(xiàng)正確的是（）A.輕質(zhì)繩長(zhǎng)為B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镃.當(dāng)時(shí)，輕質(zhì)繩的拉力大小為D.只要，小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為6a【答案】BD【解析】A．在最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力和重力的合力提供向心力，則有得由圖像知，時(shí)，。圖像的斜率則有解得繩長(zhǎng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，，代入得得B正確；C．當(dāng)時(shí)，代入解得C錯(cuò)誤；D．由圖知只要，在最高點(diǎn)繩子的拉力大于0，根據(jù)牛頓第二定律知，在最高點(diǎn)有在最低點(diǎn)有從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立解得即小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為，D正確。故選BD。9.2023年10月26日11時(shí)14分，搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。17時(shí)46分，神舟十七號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接。飛船的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為：飛船從預(yù)定軌道I的A點(diǎn)第一次變軌進(jìn)入橢圓軌道II，到達(dá)橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)，再次變軌進(jìn)入空間站的運(yùn)行軌道Ⅲ，與變軌空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接。假設(shè)軌道I和Ⅲ都近似為圓軌道，不計(jì)飛船質(zhì)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，下列說(shuō)法正確的是（）A.飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度等于飛船在圓軌道I經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度B.飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度一定大于7.9km/sC.飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度比飛船在圓軌道Ⅲ經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大D.飛船沿軌道II由A點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間小于【答案】AD【解析】A．根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度等于飛船在圓軌道I經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度，故A正確；B．軌道I相對(duì)于軌道II是低軌道，由低軌道變軌到高軌道，需要在切點(diǎn)位置加速，可知，飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度一定大于軌道I的線速度，由于7.9km/s指第一宇宙速度，該速度近似等于近地衛(wèi)星的線速度，根據(jù)解得可知，軌道I的線速度小于第一宇宙速度7.9km/s，結(jié)合上述可知，飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度不一定大于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；C．軌道II相對(duì)于軌道Ⅲ是低軌道，由低軌道變軌到高軌道，需要在切點(diǎn)位置加速，可知，飛船在橢圓軌道II經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度比飛船在圓軌道Ⅲ經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有由于半長(zhǎng)軸則有飛船在軌道Ⅲ時(shí)有在地表有根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，飛船沿軌道II由A點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間解得，故D正確。故選AD。10.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下從平衡位置P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示。則力F所做的功為（）A.若F為恒力，則F力做功為B.若F為恒力，則F力做功為C.若小球被緩慢移動(dòng)，則F力做功為D.若小球被緩慢移動(dòng)，則F力做功為【答案】AD【解析】AB．若F為恒力，根據(jù)功的計(jì)算公式可得F力做功為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．若小球被緩慢移動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得所以F力做功為故C錯(cuò)誤，D正確故選AD。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.在“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量的重物自由下落，帶動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，），則：（1）上圖中紙帶的____________________（用字母表示）端與重物相距最遠(yuǎn)；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度__________m/s；（3）從P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體重力做的功__________J?！敬鸢浮浚?）C（2）0.98（3）0.48【解析】【小問(wèn)1解析】重物下落時(shí)，速度越來(lái)越快，則相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離越來(lái)越大，可知重物在P端，故C端與重物相距最遠(yuǎn)；【小問(wèn)2解析】根據(jù)，有得【小問(wèn)3解析】由得12.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。（填選項(xiàng)前字母）A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.演繹法（2）圖示中兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，則正在探究的是______。（填選項(xiàng)前字母）A.向心力的大小與半徑的關(guān)系B.向心力的大小與角速度的關(guān)系C.向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系D.向心力的大小與線速度大小的關(guān)系（3）保持兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，若圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:4，則兩個(gè)小球的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比為_(kāi)_____。（4）保持兩個(gè)小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，調(diào)節(jié)皮帶在變速塔輪的位置多次實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是______。（填選項(xiàng)前字母）A.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比B.在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比C.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比D.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成反比【答案】（1）C（2）B（3）1:2（4）C【解析】（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄孔鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)，數(shù)據(jù)處理時(shí)，先確保其它物理量不變，只改變相關(guān)兩個(gè)物理量，因此本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。故選C。（2）圖示中兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，即保持質(zhì)量、半徑不變，可知正在探究的是向心力大小與角速度的關(guān)系。故選B。（3）根據(jù)保持兩個(gè)鋼球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，若圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:4，可解得兩個(gè)小球的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度之比為1:2。（4）保持兩個(gè)小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，即在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比。故選C。13.有一輕型載重汽車(chē)未裝載貨物時(shí)其總質(zhì)量，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，某時(shí)刻從某段水平路面上由靜止開(kāi)始行駛，先以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持該功率不變繼續(xù)行駛，直至達(dá)到最大速度，已知阻力是車(chē)重的k倍，，取，求：（1）汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）15m/s（2）10s【解析】【小問(wèn)1解析】當(dāng)加速度時(shí)，速度達(dá)到最大，此時(shí)有解得【小問(wèn)2解析】設(shè)汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)階段的牽引力為F，末速度為，根據(jù)牛頓第二定律勻加速直線運(yùn)動(dòng)末狀態(tài)的功率達(dá)到額定功率，則有根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系有解得14.“登月工程”一直是我國(guó)航天事業(yè)的重要目標(biāo)，也是一代代航天人的夢(mèng)想。我國(guó)自主研制的“玉兔號(hào)”月球車(chē)與月球表面的第一次接觸實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人“奔月”的偉大夢(mèng)想。假設(shè)“玉兔號(hào)”月球車(chē)在月球表面做了一個(gè)科學(xué)測(cè)量，測(cè)出月球表面的重力加速度為，已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，引力常量為G。求：（1）月球的密度；（2）探測(cè)器在離月球表面高度為h處做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度的大小；（3）月球的同步衛(wèi)星離月球表面高度H?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1解析】在月球表面附近可認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力解得因?yàn)槁?lián)立上述兩式解得【小問(wèn)2解析】圓周運(yùn)動(dòng)由萬(wàn)有引力提供向心力解得【小問(wèn)3解析】對(duì)同步衛(wèi)星由萬(wàn)有引力提供向心力解得15.如圖所示，傾角的斜面AB通過(guò)平滑的小圓弧與水平直軌道BC連接，CD、DE為兩段豎直放置的四分之一圓管，兩管相切于D處，半徑均為。右側(cè)有一傾角的光滑斜面PQ固定在水平地面上。質(zhì)量為、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從斜面AB頂端由靜止釋放，經(jīng)ABCDE軌道從E處水平飛出后，恰能從P點(diǎn)平行PQ方向飛入斜面。小物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到圓管的作用力為28N，小物塊與斜面AB的動(dòng)摩擦因數(shù)，與BCDE段摩擦不計(jì)，重力加速度g取，，。（1）求物塊A初始位置距離BC所在平面的高度；（2）求E點(diǎn)與P點(diǎn)的水平距離；（3）若斜面PQ上距離P點(diǎn)的M點(diǎn)下方有一段長(zhǎng)度可調(diào)的粗糙部分MN，其調(diào)節(jié)范圍為，與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，斜面底端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且不與粗糙部分MN重疊，求小物塊在MN段上運(yùn)動(dòng)的總路程s與MN長(zhǎng)度L的關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）0.9m（2）（3）【解析