北京市教育學(xué)院附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中練習(xí)物理試卷

北京教育學(xué)院附屬中學(xué)2023~2024學(xué)年第二學(xué)期期中練習(xí)高一物理2024.4注意事項(xiàng)1.本試卷共4頁(yè)，共四道大題，20小題，滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。2.在試卷和答題紙上準(zhǔn)確填寫班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)。3.試卷答案填寫在答題紙的相應(yīng)位置上，在試卷上作答無(wú)效。4.在答題紙上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。）1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定發(fā)生變化的是（）A速度方向 B.速度大小C.加速度方向 D.加速度大小【答案】A【解析】【詳解】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向一定變化，但是速度大小不一定變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)；加速度方向和大小都不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)。故選A。2.如圖所示的曲線為運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球運(yùn)動(dòng)下落軌跡(鉛球視為質(zhì)點(diǎn))，A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，關(guān)于鉛球在B點(diǎn)的速度方向，下列說(shuō)法正確的是()A.沿AB的方向 B.沿BD的方向C.沿BC的方向 D.沿BE的方向【答案】B【解析】【詳解】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向．鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)軌跡由A到C，B點(diǎn)的速度方向沿切線方向，即BD方向，故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。3.用如圖所示裝置研究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。小鐵球以圖甲所示的初速度v0在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，忽略阻力，要使小鐵球沿圖乙中曲線所示軌跡運(yùn)動(dòng)，磁鐵應(yīng)該放在（）A.位置A B.位置B C.位置C D.位置D【答案】C【解析】【詳解】磁鐵對(duì)鋼球的作用力為引力，軌跡往引力的方向偏轉(zhuǎn)，所以磁鐵可能放在C位置。故選C。4.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬(wàn)有引力的大小為F，如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么它們之間萬(wàn)有引力的大小變?yōu)椋ǎ〢. B.4F C. D.2F【答案】A【解析】【詳解】萬(wàn)有引力將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，它們之間萬(wàn)有引力的大小變?yōu)楣蔬xA。5.如圖所示，質(zhì)量相等的汽車甲和汽車乙，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，汽車甲在汽車乙的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為和，則下列說(shuō)法中正確的是()A.> B.=C.< D.無(wú)法判斷【答案】C【解析】【分析】【詳解】汽車在水平彎道處轉(zhuǎn)彎，所需的向心力由靜摩擦力提供，根據(jù)向心力的公式由題可知，甲乙兩車速度大小相同，但甲的半徑較大，所需摩擦力較小。故選C。6.如圖所示的四種情形中，屬于防止離心現(xiàn)象的是（）A.甲圖：高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪，不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速B.乙圖：民間藝人在制作棉花糖C.丙圖：轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘可以去除雨傘上的一些水D.丁圖：鏈球運(yùn)動(dòng)員通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)將鏈球甩出【答案】A【解析】【詳解】A．甲圖：高速轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪，不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速，這是防止離心現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；B．乙圖：民間藝人在制作棉花糖，這是利用離心現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．丙圖：轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘可以去除雨傘上的一些水，這是利用離心現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．丁圖：鏈球運(yùn)動(dòng)員通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)將鏈球甩出，這是利用離心現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。7.甘肅酒泉和海南文昌是我國(guó)的兩個(gè)衛(wèi)星發(fā)射中心所在地，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度約為北緯40°，文昌衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度約為北緯20°。把地球看做一個(gè)半徑為6.4×103km的質(zhì)量分布均勻的球體，比較分別位于酒泉和文昌的甲、乙兩個(gè)物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況，下列判斷正確的是A.兩物體的線速度大小相等B.兩物體的角速度大小相等C.甲物體的線速度大于乙物體的線速度D.甲物體的角速度小于乙物體的角速度【答案】B【解析】【詳解】?jī)晌矬w是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相同，根據(jù)v=ωr，因乙所在地的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，可知乙物體的線速度較大；A．兩物體的線速度大小相等，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．兩物體的角速度大小相等，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．甲物體的線速度大于乙物體的線速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．甲物體的角速度小于乙物體的角速度，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.8.2011年9月29日晚21時(shí)16分，我國(guó)將首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”“神舟十號(hào)”飛船對(duì)接，從而建立我國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接前按如圖所示的軌道示意圖運(yùn)行，下列說(shuō)法中正確的是()A.“神舟八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”小 B.“神舟八號(hào)”運(yùn)行的速率比“天宮一號(hào)”小C.“神舟八號(hào)”運(yùn)行的周期比“天宮一號(hào)”長(zhǎng) D.“神舟八號(hào)”運(yùn)行的角速度比“天宮一號(hào)”大【答案】D【解析】【分析】【詳解】“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力均有地球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力提供，根據(jù)萬(wàn)有引力定律、牛頓第二定律和向心力公式有＝＝mrω2＝＝man解得v＝ω＝T＝an＝由圖可知因此有：ABC錯(cuò)誤；D正確。故選D。考點(diǎn)：本題主要考查了萬(wàn)有引力定律、牛頓第二定律的應(yīng)用問(wèn)題。9.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球A（視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定于O點(diǎn)，小球在豎直面做圓周運(yùn)動(dòng)，最低點(diǎn)速度為v0，且剛好能過(guò)最高點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度可能為零B.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力不可能為零C.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為D.小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的拉力為【答案】C【解析】【詳解】A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球不能提供支撐力，則小球的速度不可能為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力可能為零，此時(shí)小球的重力提供向心力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)可得速度大小為選項(xiàng)C正確；D．小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。10.某同學(xué)玩擲飛鏢游戲，先后將兩只飛鏢a、b由同一位置水平投出，已知飛鏢投出的初速度va>vb，不計(jì)空氣阻力，則兩只飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)（側(cè)視圖）可能是（）A B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】?jī)芍伙w鏢由同一位置水平投出，即兩只飛鏢的水平位移相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為由于，所以；其豎直位移分別為則，即飛鏢a插在豎直靶上的位置較高。飛鏢的速度方向與水平方向夾角的正切值分別為由于，所以，即飛鏢b插在豎直靶上時(shí)飛鏢的速度方向與水平方向夾角較大。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，錯(cuò)選不得分。）11.如圖所示，玻璃球沿碗的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（若忽略摩擦），對(duì)這時(shí)球的受力情況正確的是（）A.重力和向心力B.重力和支持力C.合力指向水平方向D.合力指向碗底【答案】BC【解析】【詳解】AB．玻璃球沿碗內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力和支持力作用。向心力是根據(jù)效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力來(lái)充當(dāng)，不是真實(shí)存在的力，不能說(shuō)物體受到向心力，A錯(cuò)誤、B正確；CD．合力沿水平方向，提供向心力，C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。12.如圖所示，修正帶核心部件是兩個(gè)半徑不同的齒輪，兩個(gè)齒輪通過(guò)相互咬合進(jìn)行工作，A和B分別為兩個(gè)齒輪邊緣處的點(diǎn)。若兩齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B.A、B兩點(diǎn)的角速度大小不等C.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相等D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小不等【答案】BD【解析】【詳解】AB．A和B分別為兩個(gè)齒輪傳動(dòng)邊緣處的點(diǎn)，則線速度大小相等，而，由可知故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)向心加速度可知故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。13.圖中描繪的四條虛線軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星無(wú)動(dòng)力飛行軌道的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【詳解】人造地球衛(wèi)星無(wú)動(dòng)力飛行軌道平面必須要通過(guò)地球的球心，則AD可能，BC不可能。故選AD。14.跳臺(tái)滑雪因其驚險(xiǎn)刺激而被稱為“勇敢者的運(yùn)動(dòng)”。圖（a）是運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的照片，將上述飛行過(guò)程抽象為圖（b）所示的物理模型：運(yùn)動(dòng)員（包括滑雪板）視為質(zhì)點(diǎn)，從起跳點(diǎn)P以水平初速度飛出，經(jīng)時(shí)間t在著陸坡上Q點(diǎn)著陸，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。則（）A.P、Q兩點(diǎn)的高度差為B.P、Q兩點(diǎn)的距離為C.運(yùn)動(dòng)員著陸前瞬間的速度大小為D.運(yùn)動(dòng)員著陸前瞬間的速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有A正確；B．運(yùn)動(dòng)員水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有P、Q兩點(diǎn)的距離為解得B錯(cuò)誤；CD．運(yùn)動(dòng)員著陸前瞬間的速度大小C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共3小題，每空2分，共14分。）15.“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)有以下幾步。（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)B球由靜止下落，可以觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地，改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，發(fā)現(xiàn)：兩球總是同時(shí)落地。由此可以得到的結(jié)是：______________。（2）在（1）的基礎(chǔ)上，該組同學(xué)用如圖乙所示裝置繼續(xù)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在該實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是。A.斜槽軌道必須光滑 B.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平C.每次釋放小球的位置可以不同 D.每次必須由靜止開始釋放小球（3）該組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到了鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖丙中的曲線OP所示。在曲線OP上取A、B、C、D四點(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)分別（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）、（xD，yD），使，若___________，則說(shuō)明鋼球在x方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。（4）另一組同學(xué)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照片的一部分如圖丁所示，已知每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g，則鋼球平拋的初速度大小為_____________?！敬鸢浮浚?）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）BD（3）1:2:3:4（4）【解析】【小問(wèn)1詳解】?jī)汕蚩偸峭瑫r(shí)落地，說(shuō)明兩球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，則可以得到的結(jié)是平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；【小問(wèn)2詳解】A．斜槽軌道不一定必須光滑，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；CD．每次釋放小球必須由同一位置由靜止開始釋放，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD?！拘?wèn)3詳解】小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)根據(jù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移差為定值可知相鄰點(diǎn)跡間的時(shí)間間隔相等，若水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則有【小問(wèn)4詳解】根據(jù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移差為定值有根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有解得16.我們可以用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究向心力大小與質(zhì)量、角速度和半徑關(guān)系。長(zhǎng)槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸的距離的2倍，長(zhǎng)槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的相對(duì)大小。（1）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.控制變量法 C.等效替代法（2）將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相等的輪盤上，若探究角速度、半徑一定時(shí)，向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處B.應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處C.應(yīng)將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處D.應(yīng)將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板B和擋板C處（3）若用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為____________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）2:1【解析】【小問(wèn)1詳解】在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。故選B。小問(wèn)2詳解】將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相等的輪盤上，若探究角速度、半徑一定時(shí)，向心力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處，故選C；【小問(wèn)3詳解】若用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，可知左右兩邊的向心力之比為1:4，根據(jù)則角速度之比為1:2，根據(jù)v=ωr可知皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為2:1。四、解答題（本題共4小題，共40分。）17.某同學(xué)利用無(wú)人機(jī)玩“投彈”游戲。無(wú)人機(jī)以v0=2.0m/s的速度水平向右勻速飛行，在某時(shí)刻釋放了一個(gè)小球。此時(shí)無(wú)人機(jī)到水平地面的距離h=20m，空氣阻力忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2。（1）求小球下落的時(shí)間t；（2）求小球釋放點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的水平距離x；（3）以釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度方向?yàn)閤軸方向，豎直向下為y軸方向，建立平面直角坐標(biāo)系，寫出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡方程?！敬鸢浮浚?）2s；（2）4m；（3）【解析】【詳解】（1）由豎直方向自由落體可得代入數(shù)據(jù)解得t=2s（2）小球水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此x=v0t=2×2m=4m（3）小球水平方向勻速直線，豎直方向自由落體x=v0t聯(lián)立解得18.如圖為洗衣機(jī)甩干桶的簡(jiǎn)化示意圖。在橫截面半徑為R的圓桶內(nèi)，一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），緊貼著圓桶內(nèi)壁隨圓桶以角速度ω繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）求小物塊隨圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)所需向心力的大小F。（2）當(dāng)圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變大時(shí)，小物塊始終與圓桶保持相對(duì)靜止，圓桶內(nèi)壁對(duì)小物塊的摩擦力如何變化？請(qǐng)說(shuō)明理由?！敬鸢浮浚?）；（2）見解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律可知，小物塊隨圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)所需向心力的大?。?）豎直方向物塊所受的摩擦力與重力平衡，則當(dāng)圓桶轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變大時(shí)，小物塊始終與圓桶保持相對(duì)靜止，圓桶內(nèi)壁對(duì)小物塊的摩擦力不變，總等于重力。19.1970年4月24日，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功，這是我航天事業(yè)發(fā)展的里程碑。為紀(jì)念這一重要事件，國(guó)務(wù)院同意從2016年開始將每年4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”。經(jīng)過(guò)幾代航天人的努力，我國(guó)的航天事業(yè)取得了輝煌的成就。2016年1月16日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射白俄羅斯通信衛(wèi)星一號(hào)，這標(biāo)志著中國(guó)航天邁出了開拓歐洲市場(chǎng)、服務(wù)世界航天的重要一步。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，白俄羅斯通信衛(wèi)星一號(hào)距離地面的高度h。引力常量為G。求：（1）該通信衛(wèi)星的線速度v；（2）該通信衛(wèi)星的周期為T；（3）衛(wèi)星被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中，請(qǐng)你舉出兩個(gè)例子?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）通訊，導(dǎo)航【解析】【詳解】（1）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力該通信衛(wèi)星的線速度（2）該通信衛(wèi)星的周期為（3）衛(wèi)