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广州市第六中学2023学年第二学期期中考试
高一物理
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。）
1．如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（　　）
A．太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B．火星绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期小
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
2．体育课上两位同学在室内羽毛球场进行羽毛球比赛，羽毛球在空中上升的运动轨迹如图中虚线所示，羽毛球加速度方向示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，假设某同学能让笔绕其上的某一点做匀速转动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（　　）
A．笔杆上的点离点越远，角速度越大
B．笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大
C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走
4．一阶梯如图所示（有很多级台阶，图中只画出了一部分），每级台阶的高度和宽度均为，一小球（视为质点）以大小为的速度水平飞出，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球第一次将落在第n级台阶上，则n为（　　）
A．10 B．11 C．12 D．13
5．体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．天舟七号货运飞船采用快速交会对接方式。交会对接完成后，天舟七号将转入组合体飞行段。关于这次对接以及组合体运行，下列说法正确的是（ ）
A．对接前宇航员所受地球的引力为零
B．对接后空间站绕地球运行速度大于第一宇宙速度
C．对接后空间站绕地球运行速度小于第一宇宙速度
D．对接时天舟七号和天和核心舱因相互作用力而产生的加速度相同
7．一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车速度达到后保持功率不变，汽车能达到的最大速度为。已知汽车的质量为，运动过程中所受阻力恒为，速度从达到所用时间为，下列说法正确的是（　　）
A．汽车的最大功率为
B．汽车速度为时，加速度为
C．汽车速度从0到的过程中，位移为
D．汽车速度从到的过程中，位移为
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多一项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（　　）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做变速运动的物体机械能可能守恒
C．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒
9．如图甲，套圈是一种喜闻乐见的街头游戏，某次游戏中一位小朋友将套圈沿水平方向抛出，结果套中玩具A（如图乙），若他第二次将套圈沿相同方向水平抛出后恰好套中玩具B，忽略空气阻力和套圈转动的影响，套圈和玩具A、B均视为质点。对于两次游戏过程，下列说法正确的是（　　）
A．套中玩具B的套圈在空中运动时间更长
B．套中玩具B的套圈抛出时初速度更大
C．套中玩具A的套圈抛出时初速度更大
D．套中玩具B套圈的落地速度大于套中玩具A套圈的落地速度
10．如图所示，用汽车可将质量为m的工件由河底的M点运送到地面上的O点，整个过程中汽车对轻绳的拉力大小始终为F，工件始终没离开接触面，忽略轻绳与滑轮的摩擦。已知，工件在M点时轻绳与水平面的夹角为，工件与接触面之间的动摩擦因数为，重力加速度为。则整个运动过程中（　　）
A．工件克服重力所做的功为
B．接触面对工件的支持力做功为
C．轻绳的拉力对工件做功为
D．工件克服摩擦力做功为
三、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
（1）关于本实验﹐下列说法正确的是 （填字母代号）。
A．应选择质量大、体积小的重物进行实验
B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C．先释放纸带，后接通电源
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2 mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量＝ ，动能变化量= 。（用已知字母表示）
（3）在误差允许范围内，当满足关系式 时（用已知字母表示），可验证机械能守恒。
12．某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。
（1）三个情景中 是探究向心力大小F与质量m关系（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9：1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为 。
（3）另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图所示。
已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下∶
①用天平测出小钢球的质量m；
②用游标卡尺测出小钢球直径d；
③轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心的距离L，小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处；
④将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示为= （用题中字母表示）；
⑤读出力传感器示数的最大值，则向心力还可表示为= （用题中字母表示）；
⑥对比和的大小，可得出结论。
四、解答题（本题共3小题，共38分。）
13．如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求：
（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间，
（2）摩托车落地时速度；
（3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。
14．如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度v2驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）赛车在B点受到轨道支持力的大小；
（2）若赛车以2v2的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。
15．如图所示，水平轨道左端与长的水平传送带相接，传送带逆时针匀速运动的速度。轻弹簧右端固定在光滑水平轨道上，弹簧处于自然状态。现用质量的小物体（视为质点）将弹簧压缩后由静止释放，到达水平传送带左端B点后，立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动，经圆周最低点C后滑上质量为的长木板上，竖直半圆轨道的半径，物块与传送带间动摩擦因数，物块与木板间摩擦因数。取。求：
（1）物块到达B点时速度的大小；
（2）弹簧被压缩时的弹性势能；
（3）要使小物块恰好不会从长木板上掉下，木板长度与木板和地面之间摩擦因素的关系（设最大静动摩擦力等于滑动摩擦力）。2023-2024 学年第二学期高一物理期中考试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C D D A C C BD BD AC
11． AB = （每空2分）
12． C 1∶3 （每空2分）
13．（11分） （1）1.0s；（2），方向与水平方向夹角为向下；（3）
【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，则有 【2分】
所以 【1分】
（2）水平方向做匀速运动，则有 【1分】
竖直方向做自由落体运动，则 【1分】
摩托车落地时的速度大小 【1分】
得 【1分】
设落地时与水平方向的夹角为，则
得
故落地时速度方向与水平方向夹角为向下。 【1分】
（3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理 【2分】
代入数据解得 【1分】
所以，冲上高台过程中摩托车克服摩擦力所做的功为。
14．（11分）（1）4.95N；（2）15N，方向竖直向上。
【详解】（1）根据牛顿第二定律，B处的赛车满足 【2分】
即赛车在B点受到的支持力为 【2分】
（2）赛车以某速度v2驶过圆轨的最高点E时 【2分】
显然以过E点时 【2分】
根据牛顿第三定律，赛车对轨道的弹力 【1分】
故 【1分】 , 方向竖直向上。 【1分】
15．（16分）（1）；（2）；（3）
【详解】（1）物体在光滑半圆轨道最高点恰好做圆周运动，由牛顿第二定律得
【2分】
解得 【2分】
（2）设物块到达A点时的速度为，由题意可知，物块被弹簧弹出过程中，物块和弹簧组成的系统机械能守恒，有 【2分】
由于
可知，物体在传送带上一直做匀减速运动，则物块在传送带上滑行过程由动能定理可得
- 【2分】
联立以上各式解得 【2分】
（3）根据题意，从B到C过程有 - 【1分】
若有 【1分】
即
此时， 【1分】
解得
若，对物块有
对长木板有
共速时有 【2分】
木板的长度为
整理可得
综上所述 【1分】

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