晋中市 2023-2024 高一下学期期中考试
物 理
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用 0.5 毫米黑色
签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”。
2.选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦
干净后再填涂其它答案；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出
答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
4.考试范围必修二第 5 章～第七章第三节。时间 75 分钟。
一、单项选择题（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
一项符合题目要求。）
1.如图所示为自行车比赛圆形赛道,赛道与水平面间有一夹角,某运动员骑自
行车在 同一赛道上以速率 v 做匀速圆周运动,自行车所受侧向(垂直于速度
方向) 摩擦力 为 0,不考虑空气阻力,下列说法正确的是（ ）
A.速率小于 v 时,自行车所受侧向摩擦力仍为 0
B.速率小于 v 时,自行车所受侧向摩擦力沿路面指向内侧
C.速率大于 v 时,自行车所受侧向摩擦力沿路面指向内侧
D.该运动员在骑行过程中,自行车所受合外力沿路面斜向下
2. 体操单杠比赛中，有一个单臂大回环动作，如图所示为运动员在最
高点时的情景，则（ ）
A．运动员在最高点的最小速度不能为 0
B．在最高点，单杠对运动员的作用力提供运动员圆周运动的向心力
C．单杠对运动员的作用力与运动员的重力始终是一对平衡力
D．若运动员在最高点的速度增大，则运动员需要的向心力增大
3. 如图所示，质量为 m 的星球 A 和质量为 M 的星球 B 组成一个稳定的双星系统，绕公共的圆心O 做匀
速圆周运动，若测得星球 B 的线速度大小为 v0 ，则星球 A 的线速度大小为（ ）
Mv mv
A. 0 B. 0
m M
M 2v 2
C. 0
m v
D. 0
m2 M 2
1
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4. 如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为 m 的圆
环，地面上放一质量为 M 的物块,圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相
连 ， 连 接 圆 环 和 物 块 的 轻 绳 与 竖 直 方 向 的 来 角 分 别 为 α=37° ， β
=53°.sin37=0.6。施加外力 F 使得物块以速度 v 匀速向右运动则此时圆环
沿杆上升的速度大小为( )
3 4 12
A. B. C D.v
5 5 25
5. 如图所示,天花板上悬挂有一可自由转动的光滑小圆环 C,一轻质细绳穿过小圆环 C,两端分别连接小球 A、
B。现使两小球平稳地在各自的水平面内做周期相等的匀 速圆周运动,A、B 两小球到 C 的距离分别为 L1、L2,
则 A、B 两小球的质量之比 为（ ）
21
2
A. B. . 2 C. 12 D .
2
2 2 1 2 1
6. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，一薄铁片从距离水面高度为 h 处水平抛
出，水平方向运动距离 l，与水面第一次作用后，薄铁片会反复在水面上弹跳前
进。假设薄铁片和水面每次接触后，在水平方向，速度不变，而在竖直方向，
1
速度方向相反，大小变为原来的 ，已知重力加速度为 g，不计空气阻力，则（ ）
2
2g
A．薄铁片抛出的初速度大小为 v0 l
h
1
B．薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为 h
8
C．薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向
的位移大小为 l
D．薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
7. 如图所示，水平薄板上放置质量为 m1 物块 A，用水平轻绳通过光滑的固定小圆环悬挂质量为 m2 的小球
B，小球 B 到小圆环的绳长为 l，小球 B 以悬挂点为顶点做匀速圆锥摆运动，绳与竖直方向的夹角为 时，
物块 A 刚好不滑动。已知 A、B 及圆环可视为质点，重力加速度为 g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下
列说法正确的是（ ）
l
A．小球 B 的运动周期为T 2π
g
m
B．A 和水平薄板间的动摩擦因数为 1
m2cos
C．当 B 转动的角速度减小时，绳与竖直方向的夹角减小
D．当 B 转动的角速度减小时，滑块 A 可能滑动
二、多项选择题（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
项符合题目要求。全选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分）
8.经长期观测,人们在银河系中发现非常多的双星系统。如图所示,为 P、Q 两颗恒星 组成的双星系统,P、Q
2
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绕连线上一点 O 做圆周运动,测得 P、Q 两颗恒星间的距离为 L,质量之比为 3∶ 1,恒星 Q 的周期为 T,下列说
法正确的是 ( )
A.P 做圆周运动的周期小于 Q 做圆周运动的周期
B.P、Q 做圆周运动的半径之比为 1∶ 3
C.P、Q 做圆周运动的向心加速度之比 1∶ 3
D.P、Q 两颗恒星质量之和为
9.过河时，以小船所在位置为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，以水流速的方向为 x 轴正方向，水
流速的大小为 v0 ，垂直于水流速的方向为 y 轴，小船船头垂直于河岸在 y 方向做初速度为 0，加速度为 a
的匀加速直线运动，已知河宽为 d，则（ ）
2ad
A．小船到达对岸的速度方向与 x 轴夹角的正切值为
2v0
．小船到达对岸的速度大小为 v2B 0 2ad
2d
C．小船到达对岸的坐标为 v0 ,d
a
a
D．小船的运动轨迹方程为 y x2
2v20
10. 如图所示，粗糙水平转盘上静止放有两个质量均为 1kg 的小物块 P 和Q，物块 P 与转盘之间的动摩擦
因数为 1 0.3，物块Q与转盘之间的动摩擦因数为 2 0.2 ，物块 P 用长度为 l1 1.5m 的细线拴接在
过转盘圆心O 的竖直转轴上，物块 P 和物块Q 用长度为 l2 0.5m 的细
线拴接。初始时，两细线刚好沿同一条半径方向绷直，重力加速度 g 取
10m/s2。现让水平转盘缓慢转动起来，则下列说法正确的是（ ）
A.当角速度大小为 1.0rad/s 时，两细线上会同时出现拉力
B.当角速度大小为 2.0rad/s 时，O 、 P 间细线的拉力大小为 9N
C.当角速度大小为 2.0rad/s 时，物块 P 受到的摩擦力大小为 0
D.两细线中的拉力大小相等时，转盘的角速度大小为 2 rad/s
三．实验题（12 题第（1）第二空和（2）问每空 3 分，其余每空 2分，合计 14分）
11.如图 1 所示，在“探究平拋运动特点”的实验中：
（1）关于该实验，以下说法正确的是______（填选项序号）。
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度处由静止释放
C．斜槽的末端切线必须水平
D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
3
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（2）某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间 T 拍一次照
片）拍摄小球在空中的位置。小球在平抛运动中的几个位置如图 2 中的
a、b、c、d 所示，由于照片上的污渍，b 球在坐标纸上的位置模糊不清。
已知图 2 中每个小方格的实际边长 L 2.5cm ，重力加速度 g 取10m/s2 ，
那么：
① 照相机的频闪周期T ______s；
②小球做平抛运动的初速度大小是 v0 ______m/s。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。其中水平直杆固定在竖直转轴上，左侧
水平直杆上套有一质量可调节的滑块 P ，滑块 P 用长度可调的细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连，
右侧水平直杆上竖直固定一宽度为 d 的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为 D ，光电计时器可记录挡光条
通过光电门的时间 t 。
甲 乙
（1）挡光条通过光电门的线速度大小为 v __________（用题目中的字母表示），若挡光条竖直安装在水
平直杆上的俯视图如图乙所示，则导致测得挡光条通过光电门时的线速度__________（填“偏大”或“偏
小”）。
（2）探究向心力大小 F 和线速度大小 v 的关系。保证滑块 P 的质量 m 和滑块 P 到转轴的距离 L 不变，多
次改变装置的转速，测量多组细线的拉力大小 F 和对应的遮光时间 t ，并用图像法处理实验数据，结果如
图丙所示，图像中纵截距的绝对值b 的物理意义为______________。
丙
4
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四．计算题（14题 12分，15题 12分，16题 16分，共 40分，解答要有必要的过程或说明）
13.2024 年 2 月 24 日，中国载人月球探测任务新飞行器名称已经确定，新一代载人飞船命名为“梦舟”，月
面着陆器命名为“揽月”。假设“梦舟”飞船绕月球表面飞行的周期为 T，“揽月”飞行器在月球表面着陆后，宇
航员在月球表面将一小球从倾角为 的斜面上，以水平速度 v0 抛出后，仍落在斜面上，如图所示。月球半
径为 R，空中运动时不计阻力，求：
v0
（1）月球表面的重力加速度大小；
A
（2）从斜面上抛出的小球，经过多长时间落在斜面上。
14.如图所示.一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度转动,盘
3
面上离转轴距离 r= m 处有一质量 m=1kg,可视为质点的物体与圆盘始终保持
8
相对静止。盘面与水平面的夹角为θ=37°.且 P 是轨迹圆上的最高点, Q 是轨迹
圆上的最低点,物体与盘面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度 g 取 10 m/s(sin 37°=0.6, cos 37°=0.8.).
(1)当圆盘角速度ω=√2rad/s 时,求物体受到的向心力大小,以及物体在 P 点
受到的摩擦力大小；
（2)当圆盘角速度ω=2 rad/s 时,为维持物体相对圆盘静止,求物体与盘面间的
动摩擦因数的最小值。
5
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15. 如图所示，水平地面上有一固定的斜面体，其中斜面 ABCD 的倾角为 53 ， AC 边长为
L1 11.25m ， AB 边长为 L2 2m 。一小球从斜面上的 A 点以大小为 v0 4m/s 的初速度沿 AB 边进入
斜面开始运动。不计小球与斜面间的摩擦力与空气阻力，小球可视为质点，重力加速度 g 取 10m/s2，
sin53 0.8， cos53 0.6，求：
（1）小球在斜面内运动的时间；
（2）小球离开斜面时的速度大小；
（3）小球离开斜面第一次落到地面上的位置到 B 点的水平距离。
6
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晋中市 2023-2024 高一下学期期中考试物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D A D B C C BCD BCD BD
11.（1）BCD (2) ①0.05s ②0.5m/s
d
12. （1） 偏大
t
（2）滑块 P 与水平直杆之间的最大静摩擦力大小
13.解：(1)以“梦舟”飞船为研究对象：设月球质量为 M，“梦舟”飞船质量为 m，由牛顿第二定理得：
4 2
2 = 2 ①
4 2 3
可得：GM=
2
②
又因为 mg= 2 ③
4 2
将②带入③得：g=
2
(2)小球落到斜面时，竖直位移和水平位移的比值为定值
1
2
tanθ=2 ④
0
2 0
2
0 所以 t= = 2 ⑤ 2
14. (1)当角速度ω=√2rad/s 时.由 2 =
代入数据解得 Fn=0.75 N
在 P 点,mgsin θ-fp= 2
代入数据解得 fp =5.25 N
(2)当物体转到圆盘的最低点恰好不下滑,此时为μ的最小值即 fQ=umgcos
fQ=mgsin θ+ 2
15
代入数据解得μ=
16
L
15. 解析：（1）小球在斜面内做类平抛运动，假设从 BD边离开，则运动的时间为 t 21 0.5s
v0
沿 AC 方向的加速度大小为 a g sin 8m / s2
1
在 t1 时间内沿 AC 方向运动的距离为 y at
2
1 1m 11.25m
2
假设成立，所以小球从 BD边离开斜面，在斜面内运动的时间为 t1 0.5s
（2）小球从 BD边离开时，沿 BD方向的速度大小为 v1 at1 4m / s
7
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所以小球离开斜面时的速度大小为 v v2 v20 1 4 2m / s
（3）小球从 BD边离开时，沿竖直方向的分速度大小为vy v1 sin 3.2m/ s
在水平面内垂直 AB 方向的速度大小为 vx v1 cos 2.4m / s
1
从 BD离开到落到地面竖直方向有 L1 y sin vyt2 gt
2
2 解得 t2 1s
2
该过程中，小球沿 AB 方向运动的距离为 x1 v0t2 4m
小球在水平面内垂直 AB 方向运动的距离为 x2 vxt2 2.4m
2
所以小球第一次落到地面上的位置到 B 点的水平距离为 d y cos x2 x
2
1
解得 d 5m
8
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