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齐市普高联谊校2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：新人教必修第二册。
一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．关于功，下列说法正确的是（ ）
A．力越大，表明此力做功越快
B．力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少
C．正功表示功的方向为正方向，负功表示功的方向与正方向相反
D．两个互成90°的力分别对物体做了3J和4J的功，则这两力的合力做功为5J
2．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直．当细线与竖直方向夹角为θ＝30°时，橡皮的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，跳台斜坡与水平面的夹角θ＝30°，滑雪运动员从斜坡的起点A水平飞出，经过2s落到斜坡上的B点．不计空气阻力，重力加速度g取，则运动员离开A点时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．太阳的质量是月球的a倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球的距离的b倍，则太阳对地球的引力跟月球对地球引力之比是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，质量为m的均匀金属链条，长为L，有一半在光滑的足够高的斜面上，另一半竖直下垂在空中．已知斜面倾角为30°，顶端是一个很小的圆弧．从静止开始释放后整个链条滑动，当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能的减少量为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图，各轮的转轴均固定且相互平行，甲、乙两轮同轴且无相对转动，已知甲、乙、丙三轮的半径之比为1：9：3，传动链条在各轮转动中不打滑．当丙转一圈时，乙转过的圈数为（ ）
A． B．1 C．2 D．3
7．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫作动车．而动车组是几节自带动力的车相(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h
8．关于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）
A．该公式中的T是行星公转周期
B．该公式对其他星系不适用
C．研究太阳系时，式中的k值与太阳的质量有关
D．研究太阳系时，式中的k值与太阳及其行星的质量有关
9．如图所示，P、Q两艘质量相同的快艇在湖面上做匀速圆周运动的半径之比为8：9．若在相同的时间内，两快艇运动方向改变的角度之比是3：2，则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q的角速度之比为3：2 B．P、Q的周期之比为3：2
C．P、Q的线速度大小之比为3：4 D．P、Q的向心力大小之比为2：1
10．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m与M及M与地面间接触光滑．开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力和，两物体开始运动后的整个运动过程中，弹簧的形变量不超过其弹性限度，对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（ ）
A．m、M各自一直做匀加速运动，且加速度与质量成正比
B．m、M各自一直做变加速运动，且加速度与质量成反比
C．当弹簧弹力大小与、大小相等时，系统的动能最大
D．由于、等大反向，故系统机械能守恒
二、实验题(本题共2小题，共16分)
11．(6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时速度大小的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘科、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.1m)．
完成下列填空：
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘科上，如图甲所示，托盘科的示数为1.00kg．
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘科的示数如图乙所示，该示数为______kg．
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘科的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示，根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为N＝______N(保留三位有效数字)；小车通过最低点时的速度大小为v＝______m/s．(重力加速度g取，计算结果可保留根号)
序号 1 2 3 4 5
m/kg 1.80 1.75 1.85 1.75 1.85
12．(10分)在用如图甲所示装置验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地重力加速度为．
(1)(多选)为了减小实验误差，下列说法正确的是______．
A．应先释放纸带后接通电源 B．应先接通电源后释放纸带
C．重物应选质量大、体积小的物体 D．重物应选质量小、体积小的物体
(2)实验中，使质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示．O为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点，根据图乙所得的数据，应取图中O点到______点来验证机械能守恒定律．
(3)从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量______J，动能增加量______J．(结果均保留三位有效数字)
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴，下列图像正确的是______．
A． B． C． D．
三、计算题(本题共3小题，共38分．作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(12分)某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为r，轨道高度小于地球同步卫星高度．设地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g．
(1)若忽略地球自转的影响，求该卫星运动的周期；
(2)已知该卫星飞行方向与地球的自转方向相同，地球的自转角速度为，若某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求该卫星下次通过该建筑物正上方所需的时间．
14．(12分)如图所示，以一定初速度做平抛运动的物体，在P点时，其速度方向与水平方向成30°角，在Q点时其速度方向与水平方向成60°角．已知从P点至Q点用时1s，重力加速度g取．求：
(1)物体的水平初速度；
(2)物体由拖出点至P点的运动时间t；
(3)P，Q两点的坚直高度h．
15．(14分)如图甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在坚直圆轨道上运行，可抽象为图乙的模型．倾角为45°的直轨道AB、半径R＝10m的光滑坚直圆轨道和倾角为37°的直轨道EF，分别通过水平光滑轨道BC、CE平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，EG间的水平距离l＝40m．现有质量m＝500kg的过山车，从高h＝40m的A点由静止下滑，经最终停在G点，过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为，与减速直轨道FG的动摩擦因数为，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，重力加速度g取，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：
(1)过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；
(2)过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力大小；
(3)减速直轨道FG的长度．
齐市普高联谊校2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理
参考答案、提示及评分细则
1．B 根据P＝Fv，可知力越大，做功的功率不一定大，此力做功不一定越快，A错误；由功的定义可知，力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少，B正确；功是标量，不能说功有方向，正功表示动力做功，负功表示阻力做功，C错误；功为标量，两个互成90°的力分别对物体做了3J和4J的功，则这两力的合力做功为7J，D错误．
2．A 将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示，则沿绳子方向上的分速度为，则像皮在坚直方向上的速度大小为，合速度大小为，A正确．
3．D 设A点与B点的距离为L，坚直方向有，解得，设运动员离开A点时的速度大小为，运动员在水平方向有，解得，D正确．
4．A 根据万有引力定律，太阳对地球的引力跟月球对地球引力之比，A正确．
5．B 设斜面的最高点所在的水平面为零势能参考面，开始时斜面上的那部分链条的重力势能为，竖直下垂的那部分链条的重力势能为，当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能为，重力势能的减少量为，B正确．
6．D 甲、丙两轮边缘处的各点线速度相等，根据，可得甲、丙的角速度之比为，甲、乙同轴转动，故角速度相等，有，当丙转一圈时，乙转三圈，D正确．
7．C 若2节动车加6节拖车编成的动车组，最大速度可达到120km/h，设每节动车的功率为P，每节车厢所受的阻力为，则有，当9节动车加3节拖车编成的动车组，则有，联立解得，C正确．
8．AC 开普勒第三定律中的T是行星运行的公转周期，A正确；该公式对其他星系一样也适用，B错误；研究太阳系时，式中的k值与太阳的质量有关，C正确、D错误．
9．AD 根据可知，P、Q的角速度之比为3：2，A正确；根据可知，P、Q的周期之比为2：3，B错误；根据可知，P、Q的线速度大小之比为4：3，C错误；根据可知，P、Q的向心力大小之比为2：1，D正确．
10．BC 对m和M分别受力分析，可得，由于x逐渐变大，二者的加速度逐渐变小，所以一直做变加速运动，且加速度与质量成反比，A错误、B正确；当弹簧弹力大小与、大小相等时，两物体的加速度为零，速度达到最大，系统的动能最大，C正确；、大等大反向，且对两个物体都做正功，故系统机械能逐渐增加，D错误．
11．(2)1.50 (3)8.00 (每空2分)
12.(1)BC (2)B (3)1.88 1.84 (4)A (每空2分)
解析：(1)为了便于数据的采集，应先接通电源后释放纸带，B正确、C错误；为了减小实验误差，应选用质量大、体积小的物体，C正确、D错误．
(2)验证机械能守恒时，我们要验证的是减少的重力势能mgh和增加的动能之间的关系，则我们选取的点要能测出h和v的数据，故选B点．
(3)由图可知，重物重力势能的减少量为；B点的速度为，则动能增加量，代入数据得．
(4)验证机械能守恒时，我们要验证的是重物减少的重力势能mgh等于重物增加的动能，即，整理得，则图线是一条过原点的直线，A正确．
13．解：(1)在地球表面，有(2分)
对该卫星，有(2分)
联立解得(2分)
(2)再次经过该建筑物正上方时，卫星比地球多转一圈，设所需时间为，则(2分)
其中（2分） 解得(2分)
14．解：(1)根据速度的分解和竖直方向自由落体运动，可知(1分)
(1分) 且(1分)
解得(1分)
(2)P点坚直方向分速度为(1分)
物体由抛出点至P点的运动时间为(2分) 解得(1分)
(3)Q点坚直方向速度为(1分)
P、Q两点的坚直高度为(2分) 解得(1分)
15．解：(1)设过山车到达C点的速度大小为，由动能定理有(2分) 解得(2分)
(2)设过山车到达D点的速度大小为，由动能定理有(2分)
由牛顿第二定律可知(2分)
联立解得(1分)
由牛顿第三定律可知，轨道受到的作用力大小为(1分)
(3)过山车从A到达G点，由动能定理有
(2分)
解得(2分)

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