2023-2024年山東省聊城市高一下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)高一物理試題一、單項(xiàng)選擇題1.下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析正確的是（）A.圖甲中自行車正常行駛時(shí)大齒輪上點(diǎn)和后輪上點(diǎn)的線速度大小相同B.圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，小桶通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)一定不受繩子的拉力C.圖丙中的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)最高點(diǎn)的速度至少等于D.圖丁中的、兩小球在同一水平面做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，、的角速度相等【答案】D【解析】圖甲中自行車正常行駛時(shí)大齒輪上點(diǎn)和后輪上點(diǎn)的線速度相同，后輪上點(diǎn)的角速度與點(diǎn)的角速度相同，由可知，點(diǎn)和點(diǎn)的線速度大小不同，A錯(cuò)誤；圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，只有當(dāng)小桶恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)重力提供向心力，此時(shí)繩子拉力為零，故B錯(cuò)誤；圖丙中小球固定在桿一端，在豎直面內(nèi)繞桿的另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，小球過(guò)最高點(diǎn)的速度至少等于零，故C錯(cuò)誤；圖丁中、兩小球在同一水平面做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，則，可得，則、的角速度相等，故D正確。故選D。2.年月日，在成都第屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)田徑項(xiàng)目男子三級(jí)跳遠(yuǎn)決賽中，中國(guó)某運(yùn)動(dòng)員以的成績(jī)奪得冠軍。不計(jì)空氣阻力，起跳后的騰空運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員（）A.慣性不斷改變B.上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)C.下落過(guò)程中速度與水平方向的夾角變大D.下落過(guò)程中加速度變大【答案】C【解析】慣性與運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量有關(guān)，起跳后的騰空運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)改變。故A錯(cuò)誤；上升過(guò)程中，加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)。故B錯(cuò)誤；下落過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的水平分速度不變，豎直分速度逐漸增加，根據(jù)，可知速度與水平方向的夾角變大。故C正確；下落過(guò)程中加速度保持不變，為重力加速度。故D錯(cuò)誤。故選C。3.木星的衛(wèi)星中有顆是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中三顆衛(wèi)星的周期之比為。小華同學(xué)收集到了如下一些數(shù)據(jù)：木衛(wèi)二繞木星做勻速周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，公轉(zhuǎn)周期為；木星的自轉(zhuǎn)周期為，萬(wàn)有引力常量。根據(jù)以上信息可以求得（）A.木衛(wèi)二的質(zhì)量 B.木星的質(zhì)量C.木星的密度 D.木星表面的重力加速度【答案】B【解析】根據(jù)，已知木衛(wèi)二繞木星做勻速周運(yùn)動(dòng)軌道半徑和公轉(zhuǎn)周期可求解木星的質(zhì)量，但是不能求解木衛(wèi)二的質(zhì)量；因木星的半徑未知，則不能求解木星的密度，也不能求解木星表面的重力加速度。故選B。4.年的“天宮課堂”上，航天員用繩子一端系住裝有水油混合液體的瓶子，做如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后水和油成功分層，已知水的密度大于油的密度，下列說(shuō)法正確的是（）A.瓶子中的水和油均不受重力B.水油分層后，油在瓶子底部C.水油分層后，油的線速度大于水的線速度D.水油分層后，水的向心加速度大于油的向心加速度【答案】D【解析】因?yàn)榭臻g站所受重力全部用來(lái)提供向心力而處于完全失重狀態(tài)，故瓶子中的水和油均受重力。故A錯(cuò)誤；水的密度大于油的密度，在混合液體中取半徑相同處體積相等的水和油的液體小球，水球的質(zhì)量大，根據(jù)可知，水需要的向心力更大，故當(dāng)向心力不足時(shí)，將會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，水會(huì)向瓶底移動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)讓瓶子里的水和油產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水將集中于試管的底部。故B錯(cuò)誤；油和水繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)可知，因水在外層，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，可知油的線速度小于水的線速度。故C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，水的向心加速度大于油的向心加速度。故D正確。故選D。5.某次排球比賽中，甲運(yùn)動(dòng)員在離地處將排球墊起，墊起瞬間球的速度大小為，與水平方向成，球飛向距甲水平距離為的運(yùn)動(dòng)員乙，乙豎直跳起將球擊回，取重力加速度，、，不計(jì)空氣阻力。以下關(guān)于擊球點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（）A.在排球的上升階段 B.在排球的下落階段C.在排球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn) D.擊球點(diǎn)高度為【答案】B【解析】球到達(dá)乙處的時(shí)間為，則此時(shí)球的豎直速度，可知擊球點(diǎn)在排球下落階段；擊球點(diǎn)的高度，擊球點(diǎn)高度為。故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6.有一質(zhì)量為、半徑為、密度均勻的球體，在距離球心為的地方有一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，球體與質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小為?，F(xiàn)從中挖去半徑為的球體，如圖所示，則剩余部分對(duì)的萬(wàn)有引力大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】質(zhì)量為的球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力，挖去的球體的質(zhì)量，質(zhì)量為的球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力，則剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力，故選D。7.汽車越野愛(ài)好者往往會(huì)在愛(ài)車上加裝汽車絞盤，周定在汽車上的絞盤通過(guò)電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)纜線，從而實(shí)施救援或者自我脫困。某次實(shí)施救援時(shí)，利用絞盤把被困汽車拖出困境，某段時(shí)間內(nèi)被困汽車以的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知絞盤的直徑為，在這段時(shí)間里，下列說(shuō)法正確的是（）A.絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 B.絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為C.絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為 D.絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為【答案】A【解析】根據(jù)，解得，故A正確；絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，解得絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為，故C錯(cuò)誤；絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為，故D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，半徑為的水平圓盤繞中心點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在圓盤中心點(diǎn)正上方處沿半徑方向水平拋出一個(gè)小球，小球初速度沿直徑方向，從上向下看圓盤沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，小球恰好擊中點(diǎn)，重力加速度大小為不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球從拋出到擊中點(diǎn)所用的時(shí)間為B.小球擊中點(diǎn)時(shí)速度為C.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期可能為D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可能為【答案】C【解析】小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由，可得，故A錯(cuò)誤；小球擊中點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為，因?yàn)?，故B錯(cuò)誤；小球平拋過(guò)程中，圓盤運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（，，，…），解得可知，當(dāng)時(shí)，故C正確；由可知角速度為（，，，…），故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題9.如圖甲，對(duì)花樣跳水的最早描述出現(xiàn)在宋人孟元老《東京夢(mèng)華錄》中：“又有兩艘船，上立秋千，……筋斗擲身入水，謂之水秋千?！蹦炒巍八锴А北硌葸^(guò)程如圖乙，質(zhì)量為的表演者，以點(diǎn)為圓心，從最低點(diǎn)蕩到與豎直方向夾角為的點(diǎn)時(shí)松手。若在空中經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為，表演者可視為質(zhì)點(diǎn).整個(gè)過(guò)程船體靜止不動(dòng)，不計(jì)空氣阻力和繩的質(zhì)量，重力加速度為。則下列說(shuō)法正確的是（）A.松手時(shí)表演者的速度大小為B.從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中繩對(duì)表演者的拉力逐漸變小C.從到的過(guò)程中表演者相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量變小D.從到的過(guò)程中表演者的水平速度不變【答案】BD【解析】表演者在點(diǎn)時(shí)的水平速度為，則在點(diǎn)松手時(shí)表演者的速度大小為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中繩對(duì)表演者的拉力，隨速度減小和的變大，則繩的拉力逐漸變小，選項(xiàng)B正確；從到的過(guò)程中表演者的加速度恒定不變，均為，則相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從到的過(guò)程中表演者做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平速度不變，選項(xiàng)D正確。故選BD。10.如圖所示為某同學(xué)利用無(wú)人機(jī)玩“投彈”游戲。無(wú)人機(jī)懸停在距水平地面高度處，某時(shí)刻以的加速度水平向右飛行，經(jīng)過(guò)釋放一個(gè)小球?？諝庾枇雎圆挥?jì)，取。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球落地時(shí)的速度大小為B.小球落地時(shí)的速度大小為C.小球落地點(diǎn)與開(kāi)始懸停點(diǎn)之間的水平距離為D.小球落地時(shí)與開(kāi)始懸停點(diǎn)之間的水平距離為【答案】AD【解析】小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)由，可得，故，小球飛離飛機(jī)時(shí)水平方向的速度為，落地速度為，A正確，B錯(cuò)誤；前飛機(jī)水平方向飛行的距離為，小球平拋的水平距離為，故小球落地點(diǎn)與開(kāi)始懸停點(diǎn)之間的水平距離為，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11.如圖所示，一半徑為r的圓形轉(zhuǎn)盤放在水平放置的圓形餐桌上，轉(zhuǎn)盤中心為，在離轉(zhuǎn)盤中心處放置一質(zhì)量為的碟子（可視為質(zhì)點(diǎn)）?，F(xiàn)使轉(zhuǎn)盤繞中心點(diǎn)由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，緩慢增加轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度達(dá)到時(shí)，碟子開(kāi)始相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)。認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為。則（）A.碟子隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碟子受到的摩擦力方向與速度方向相反B.碟子與轉(zhuǎn)盤間的摩擦因數(shù)為C.若將碟子放在轉(zhuǎn)盤邊緣，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，碟子開(kāi)始相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)D.將兩個(gè)這種相同的碟子疊在一起放在離轉(zhuǎn)盤中心處，使碟子相對(duì)轉(zhuǎn)盤開(kāi)始滑動(dòng)的角速度為【答案】BC【解析】碟子隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碟子受到的摩擦力提供碟子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故摩擦力方向指向圓心，A錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度達(dá)到時(shí)，碟子開(kāi)始相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)，則，解得，B正確；若將碟子放在轉(zhuǎn)盤邊緣，碟子開(kāi)始相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)時(shí)，設(shè)轉(zhuǎn)盤角速度為，則，，代入得，C正確；將兩個(gè)這種相同的碟子疊在一起放在離轉(zhuǎn)盤中心處，使碟子相對(duì)轉(zhuǎn)盤開(kāi)始滑動(dòng)的角速度為，則，代入得，D錯(cuò)誤；故選BC。12.年月日時(shí)分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭與遠(yuǎn)征一號(hào)成功發(fā)射第五十七顆、五十八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該組衛(wèi)星屬中圓地球軌道衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射可簡(jiǎn)化為如圖所示過(guò)程，衛(wèi)星首先進(jìn)入圓形停泊軌道進(jìn)行數(shù)據(jù)確認(rèn)，后擇機(jī)在點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)入經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道，再在軌道的點(diǎn)點(diǎn)火進(jìn)入運(yùn)行軌道。已知停泊軌道和運(yùn)行軌道都是圓形軌道，停泊軌道的半徑近似為地球半徑，軌道距地面的高度為，、分別為軌道的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道與軌道上的線速度大小之比為B.衛(wèi)星在軌道與軌道上的角速度大小之比為C.衛(wèi)星在軌道與軌道上的周期之比為D.衛(wèi)星在軌道與軌道上的點(diǎn)的加速度大小之比為【答案】ABD【解析】依題意，衛(wèi)星在軌道與軌道的半徑之比為，根據(jù)，解得，可知衛(wèi)星在軌道與軌道上的線速度大小之比為。故A正確；同理，有，解得，可知衛(wèi)星在軌道與軌道上的角速度大小之比為。故B正確；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，又軌道的半長(zhǎng)軸為，可知衛(wèi)星在軌道與軌道上的周期之比為，故C錯(cuò)誤；根據(jù)，可知衛(wèi)星在軌道與軌道上的點(diǎn)的加速度大小之比為。故D正確。故選ABD。三、非選擇題13.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究影響向心力大小因素，已知小球在擋板、、處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，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、和?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，用到的實(shí)驗(yàn)方法是______。A.微元法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.理想模型法（2）探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，選擇兩個(gè)質(zhì)量不同的小球，分別放在擋板的______（選填“”或“”）和擋板處，傳動(dòng)皮帶調(diào)至變速塔輪的第______層（填“一”、“二”或“三”）。【答案】（1）；（2）①.，②.一【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與小球質(zhì)量關(guān)系時(shí)，保持、不變；探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時(shí)，保持、不變；探究向心力的大小和半徑之間的關(guān)系時(shí)，保持m、不變，所以實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選B。（2）[1]探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需控制小球運(yùn)動(dòng)半徑、角速度相同，質(zhì)量不同，應(yīng)將小球分別放在擋板A處和擋板C處。[2]實(shí)驗(yàn)需控制角速度相同，變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)，故需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。14.高中課外興趣小組采用如圖甲所示的裝置完成“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)中的操作及要求，下列說(shuō)法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A.斜槽軌道末端必須水平B.斜槽軌道必須光滑C.擋板高度必須等間距變化D.小球每次必須從斜槽上同一高度釋放（2）如圖乙所示，為一次實(shí)驗(yàn)記錄中的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)表示實(shí)際的長(zhǎng)度為。由圖乙分析可得，點(diǎn)______（填“是”或“不是”）拋出點(diǎn)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度大小是______，點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_____（重力加速度為g）?！敬鸢浮浚?）AD；（2）①.不是，②.，③.【解析】（1）調(diào)節(jié)斜槽軌道末端水平，是為了保證小球拋出的初速度水平，A正確；只要小球從斜槽的同一位置靜止釋放，無(wú)論斜槽光滑還是粗糙，都能保證平拋的初速度相等，B錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)擋板高度目的是獲得若干鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡點(diǎn)，所以擋板高度不需要等間距變化，C錯(cuò)誤；為了保證每次小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，讓小球每次從斜槽的同一高度靜止釋放，D正確；故選AD。（2）[1]若是從點(diǎn)水平拋出，豎直方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間的位移比應(yīng)為，而小球從到到再到的過(guò)程，豎直方向的位移為，，，故小球的拋出點(diǎn)不是點(diǎn)。[2]由平拋運(yùn)動(dòng)知，水平方向有，豎直方向有，代入得；[3]點(diǎn)豎直方向的速度為，則點(diǎn)速度為。15.年月日，中國(guó)火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在火星表面的目標(biāo)著陸點(diǎn)成功著陸，“祝融號(hào)”火星車開(kāi)展巡視探測(cè)。若在火星“地面”附近高處自由釋放一物塊，落至“地面”時(shí)的速度為。已知火星的半徑為，引力常量為，將火星看作是質(zhì)量分布均勻的球體，忽略火星自轉(zhuǎn)，不計(jì)火星大氣的阻力。求：（1）火星的密度；（2）火星的第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）依題意，有，又，火星的密度為聯(lián)立，解得；（2）火星的第一宇宙速度是衛(wèi)星貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，可得，解得。16.俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中大量無(wú)人機(jī)投入了使用，如圖所示，一架在的高空飛行的無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)了停在路邊的一輛敵軍車輛，無(wú)人機(jī)以大小的速度沿水平方向飛向敵軍車輛，欲使無(wú)人機(jī)投下的炸彈擊中汽車。不計(jì)空氣阻力，重力加速度。求：（1）無(wú)人機(jī)應(yīng)在距離汽車的水平距離多遠(yuǎn)處投彈；（2）擊中汽車時(shí)炸彈速度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由題知，炸彈在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)下落時(shí)間為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，豎直方向有，水平方向有，代入得；（2）設(shè)豎直方向速度為，則豎直方向有，則擊中汽車時(shí)炸彈速度為。17.兩段輕桿與一端各固定一個(gè)小球甲與乙，按如圖所示的方式連接在一起。將桿的一端與光滑豎直軸連接在一起，兩桿在同一直線上，整個(gè)系統(tǒng)可以在光滑水平面上繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知桿長(zhǎng)為，桿長(zhǎng)為，