2023级第二学期半期质量检测物 理 试 卷
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，只有一项是符合题目要求的
1．一条河宽，船在静水中的速度为，水流速度是，则（ ）
A．该船可能垂直河岸横渡到对岸
B．当船头垂直河岸渡河时，船的位移为
C．当船头垂直河岸渡河时，过河所用的时间最短，且为
D．当水流速度增大且船头垂直河岸渡河时，渡河时间会减小
2．地球和月球上有两个足够长、倾角均为的山坡，若分别从两个山坡上以相同初速度水平抛出一个小球，小球落到山坡上时，速度方向与斜面的夹角分别记为、。地球表面重力加速度大小是月球表面的6倍，不计阻力，下列选项正确的是
A． B．
C． D．与无确定关系
3．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则下列说法不正确的是
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度为
C．当v2=c时，轻质绳最高点拉力大小为
D．若小球在最低点时的速度，小球运动到最低点时绳的拉力为6a
4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A．如图甲，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等
B．如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于
C．如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动
D．如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
5．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是
A．发射时的速度必须达到第三宇宙速度
B．在整个运行过程中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变
C．在轨道Ⅰ上运动时的速度不一定大于轨道Ⅱ上任意位置的速度
D．绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火加速
6．我国的火星探测器“天问一号”的发射过程采用了椭圆形转移轨道，如图所示为发射变轨简图。已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为r和，探测器需在地球运行至一个预先设定的位置A时发射，该位置也是椭圆形转移轨道的近日点，在此位置探测器通过火箭点火实施变速，进入椭圆形转移轨道，沿此轨道到达远日点B再次变速进入火星公转轨道。下列说法正确的是
A．探测器由A点大约经0.7年才能抵达B点
B．探测器由A点大约经0.9年才能抵达B点
C．为完成变轨，探测器在A点需要加速，在B点需要减速
D．为完成变轨，探测器在A、B两点均需要减速
7．如图所示，将原长为3.5L的轻弹簧一固定在P点，另一与质量为m的带孔小球拴接在一起，再将小球套在光滑的竖直杆上，现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中依次经过了N、Q、S三点。已知小球在M点时弹簧的弹力与小球的重力大小相等，小球在N、Q两点时加速度相同，，PM=3L，PS=4L，MS=5L，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A．弹簧的劲度系数为
B．小球运动到S点时的速度大小为
C．小球从M点运动到S点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
D．小球从M点运动到S点的过程中，小球速度先增大后减小
2、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物，重物运动的v-t图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段都是直线，已知在t1时刻拉力的功率达到额定功率，之后功率保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．图像中曲线AB段起重机的加速度越来越小
B．图像中直线OA段起重机的功率保持不变
C．在t1时刻，起重机的拉力最大且为
D．在t2时刻，起重机的拉力最大且为
9．影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则该时刻特技演员B
A．速度大小为
B．速度大小为
C．处于超重状态
D．处于失重状态
10．如图所示，把质量为的小球以大小为的速度从空中的点水平向右抛出，同时对小球施加大小为、方向斜向左上的恒力作用，。不计空气阻力，重力加速度为。下列判断正确的是
A．小球的加速度大小总为g
B．小球向右运动的最大位移为
C．小球经过一段时间会落地
D．小球的最小速度为
三、实验题:本题共2小题，共16分。
11．某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。
(1)下列操作正确的是__________（填正确答案标号）。
A．为了减小实验误差，重物应选择密度较小的物体
B．先释放纸带，后接通电源
C．在纸带上选取计数点，并测量计数点到第一个点间的距离
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带，为第一个点，A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为 。（结果保留三位有效数字）
(3)已知重物的质量为，当地的重力加速度，从点到B点，重物重力势能的减少量 J，动能的增加量 J。（结果均保留三位有效数字），可以得出的结论是 。
12．某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与质量、角速度以及半径之间的关系”实验。实验时转动手柄，通过皮带带动两个轮塔转动，使得槽内的钢球做圆周运动，钢球对挡板的作用通过连杆使测力筒下降，露出的标尺刻度能表示两钢球所受的向心力的大小。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1。
(1)本实验的思想方法是 （填选项前字母）
A．理想模型法 B．等效替代法 C．推理法 D．控制变量法
(2)在某次实验中，探究向心力的大小与质量的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；选择两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 （选填“A”或“B”）和挡板C处。
(3)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 。
A．1∶3 B．1∶4 C．6∶1 D．1∶9
四、解答题，本题共3小题，共计41分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（12分）如图所示，竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，小球从斜面上的A点由静止开始滑下，滑到斜面底端后又滑上半径为R=0.4m的圆弧轨道，小球质量m=0.1 kg。（g=10 m/s2）
（1）若接触面均光滑，斜面高h=1.6m，求小球滑到C点时速度和对轨道的压力。
（2）若接触面不光滑，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道的压力为1N，求全过程中克服摩擦力做的功。
14．（13分）(1)已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，忽略地球的自转，试求出月球绕地球运动的轨道半径r；
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球落回抛出点。已知月球半径为，引力常量为G，忽略月球的自转，试求出月球的质量。
15．（16分）如图所示，某装置由斜面轨道AB、水平面轨道BC、光滑圆周轨道、光滑直轨道平滑连接组成，B、C、C'为连接点（C、C'略微岔开），F端有一挡板，挡板上固定有一轻弹簧，整个装置处于同一竖直平面内。质量为m的滑块以某一初速度从A点开始下滑，沿着轨道运动。已知，圆周轨道半径，AB长度，倾角，BC长度，物块与AB、BC间动摩擦因数均为。不计其它阻力，重力加速度取，，。
（1）若滑块运动过程中恰好能过圆轨道最高点E，求滑块压缩弹簧时能达到的最大弹性势能和从A点开始下滑时初速度的大小；
（2）在满足能过圆轨道最高点E的条件下，滑块过C点时对轨道的最小压力的大小；
（3）要使滑块不脱离轨道，求的取值范围
高2023级第二学期半期质量检测物理学科参考答案
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，只有一项是符合题目要求的。
1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.A 7.B
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.AC 9.AC 10.AD
三、实验题:本题共2小题，共16分。
11．（1）C （2分）
（2）1.92 （2分）
（3） 0.188 （2分） 0.184 （2分） 在误差允许范围内，机械能守恒定律是正确的（或是成立的）（1分）
12．（1）D （2分）
（2） 一 （1分） 不同（1分） A（1分）
（3）D（2分）
四、解答题，本题共3小题，共计41分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（12分）
解：（1），，方向竖直向上；（2）
【详解】（1）若接触面均光滑，斜面高h=1.6m，小球从A点到C点过程，根据动能定理可得
（2分）
解得小球滑到C点时速度为
在C点，根据牛顿第二定律可得
（2分）
解得
（1分）
根据牛顿第三定律可知，小球滑到C点时对轨道的压力大小为，方向竖直向上。（1分）
（2）若接触面不光滑，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道的压力为1N，在C点，根据牛顿第二定律可得
（2分）
解得小球滑到C点时速度为
小球从A点到C点过程，根据动能定理可得
（2分）
解得全过程中克服摩擦力做的功为
（2分）
14．（1） （6分） （2）（7分）
15．（1）；（4分）（2） （5分）（3） 或（7分）
（1）物块恰好过E点时
物块压缩弹簧最大弹性势能
解得
物块由A到E过程中
解得
（2）由（2）可知，当时，物块对C点的压力最大
得
由
可得
由牛顿第三定律得，物块对轨道的最大压力大小为12N。
（3）物块恰好能到达与圆心等高D处
解得
由（1）可知，物块恰好能过圆周最高点时
物块返回后恰好不超过A点
解得
综上所述，要使物块不脱离轨道，初速度v0需满足
或
