黑龙江省齐齐哈尔市讷河市2023-2024学年高一下学期期中...

更新时间：2024-05-07 浏览次数：9 类型：期中考试

一、单选题（每题4'，共28分）

1. 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（　　）

A . 牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月球的引力是同一性质的力 B . 在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律 C . 在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样 D . 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”

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2. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）

A . 工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B . 工人对绳的拉力大于绳对工人的拉力 C . 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 D . 重物缓慢拉起过程，人受到的支持力变小

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3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A . 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B . 如图b所示是一圆锥摆，增大θ ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变 C . 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的运动周期相等 D . 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内侧轨道对火车轮缘会有侧向挤压作用

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4. 图甲为电影《封神第一部：朝歌风云》中攻打冀州时用到的一种投石装置工作时候的场景，展现了我国古代人民的智慧，图乙为投石装置的简化模型。在一次投石过程中，将一可视为质点的石块放在与转轴O相距L=5m的长臂末端网袋中，众人共同用力快速向下拉动短臂，使石块在长臂转到竖直位置时被水平抛出，刚好砸在正前方30m处与O点等高的城门上。不计空气阻力，g取10m/s² ，下列说法正确的是（）

A . 石块被抛出后在空中运动时间为1.2s B . 石块抛出时的速度大小为15m/s C . 石块被抛出前的瞬间机械臂转动的角速度为5rad/s D . 石块砸在城门上的瞬间速度大小为 $\text{[math]}$ m/s

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5. (2023高三上·郑州开学考) 2021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r₂的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r₁的圆轨道Ⅰ，运行周期为T₁ ，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（　　）

A . 神舟十二号飞船需要减速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ B . 神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 C . 神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为 $\text{[math]}$ D . 正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度

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6. 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 $\text{[math]}$ ，拉力 $\text{[math]}$ 与速度的平方 $\text{[math]}$ 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b与小球的质量无关 C . 比值 $\text{[math]}$ 与小球的质量和圆周轨道半径都有关 D . 利用数据a、b和g不能够求出小球的质量和圆周轨道半径

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7. 在某科学报告中指出，在距离我们大约1600光年的范围内，存在一个四星系统。假设四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用。假设某种四星系统的形式如图所示，三颗星体位于边长为L的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，而第四颗星体刚好位于三角形的中心不动。设每颗星体的质量均为m ，引力常量为G ，则（　　）

A . 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的向心加速度大小与m无关 B . 位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的线速度大小为 $\text{[math]}$ C . 若四颗星体的质量m均不变，距离L均变为2L ，则周期变为原来的2倍 D . 若距离L不变，四颗星体的质量m均变为2m ，则角速度变为原来的2倍

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二、多选题（每题6′，共18分）

8. 以相同的初速率，不同的抛射角同时抛出三个小球，A、B、C三球在空中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A . A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同 B . B球的射程最远，所以最迟落地 C . A球的射高最大，所以最迟落地 D . A、C两球的射程相等，两球的抛射角互为余角，即θ_A＋θ_C＝ $\text{[math]}$

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9. (2024高一下·深圳月考) 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上且木块A、B与转盘中心在同一条直线上，两木块用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴 $\text{[math]}$ 转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止转动，角速度缓慢增大，以下说法不正确的是（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时，绳子一定有弹力 B . 当 $\text{[math]}$ 时，A、B会相对于转盘滑动 C . 当 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大 D . 当 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 范围内增大时，B所受摩擦力变大

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10. 如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，t=0时刻A、B两颗卫星相距最近，图乙是两颗卫星的间距 $\text{[math]}$ 随时间t的变化图像。已知卫星A的周期 $\text{[math]}$ ，结合图像给出的信息可知（）

A . B卫星的周期 $\text{[math]}$ B . A卫星的轨道半径是B卫星轨道半径的 $\text{[math]}$ C . A卫星的向心加速度是B卫星的4倍 D . A、B两颗卫星的轨道半径在单位时间内扫过的面积之比为 $\text{[math]}$

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三、实验题（共14'）

11. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 $\text{[math]}$ ，请回答以下问题：
1. （1）在该实验中，主要利用了____来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
  
  A . 理想实验法 B . 微元法 C . 控制变量法 D . 等效替代法
2. （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在处；
  A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C
3. （3）探究向心力与角速度之间的关系时，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的比值为 $\text{[math]}$ ，运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为____；
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
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12. 在探究平抛运动规律的实验中：
1. （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是____。
  
  A . 斜槽轨道必须光滑 B . 斜槽轨道末端要保持水平 C . 挡板的高度需要等间距变化 D . 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 E . 为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板
2. （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点О为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y ，图2中 $\text{[math]}$ 图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是____。
  
  A . B . C . D .
3. （3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O。如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。以A为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，g取10m/s² ，根据图像，可知小球的初速度为m/s，小球抛出点的位置О的坐标为。
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四、解答题

13. (2020高三上·吉林月考) 长L=0.5 m、质量可忽略的硬杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况下杆对小球的作用力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）．
1. （1）当v=1 m/s时；
2. （2）当v=4 m/s时．
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14. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船成功返回。我国空间站关键技术完成验证，进入建造阶段。畅想未来，假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R ，自转周期为T ，引力常量为G ，已知半径为R的球体体积 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）该行星的第一宇宙速度v；
2. （2）该行星的平均密度ρ；
3. （3）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？
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15. 质量 $\text{[math]}$ 的小物块在长为 $\text{[math]}$ 的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力 $\text{[math]}$ ，转轴离地高度 $\text{[math]}$ ，不计阻力， $\text{[math]}$ 。
1. （1）小物块经过最高点的速度是多少？
2. （2）若小物块在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小物块的速度大小以及对应落地时的水平射程 $\text{[math]}$ 。
3. （3）若小物块落地时恰好落到一块质量为 $\text{[math]}$ 的薄木板上（厚度可忽略），且竖直方向速度瞬间变为零，水平速度不变在板上滑行，小物块与薄板之间的摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，薄板与地面摩擦不计，试计算小物块与薄板之间最大的相对位移。
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