石家庄市部分学校2023-2024学年高一下学期期中考试
物理
注意事项：
1.考试时间为75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、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. 下列说法正确的是（ ）
A. +5J的功与5J的功大小相等方向相反
B. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C. 动能是矢量，方向与速度方向相同
D. 重力势能的大小与参考平面的选取无关
2. 关于万有引力定律的表达式，下列说法不正确的是（ ）
A. 只有能看做质点的两物体间的引力才能用计算
B. 两物体间距离r减小时（没有无限靠近），它们之间的引力增大
C. 在国际单位制中引力常量G的单位是N m2/kg2
D. m1对m2的万有引力与m2对m1的万有引力是一对相互作用力
3. 嫦娥四号探测器的成功发射完成了亿万中华儿女探月飞天梦想，实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月球背面刻上了中国足迹，如图所示。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动，则（ ）
A. 探测器的线速度为 B. 探测器的角速度为
C. 月球受到探测器引力为 D. 月球表面的重力加速度为
4. 在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的摩天轮，正在从最低点向最高点运动。对此过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小明所受合外力为零
B. 小明所受合外力不做功
C. 小明的机械能守恒
D. 小明所受重力的功率不变
5. 某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体，经时间t后，物体以速率v落回手中。已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A. 该星球表面的重力加速度为 B. 该星球的质量
C. 该星球的第一宇宙速度 D. 该星球的密度
6. 如图，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳两端各系一小球A和B。A球静置于地面，B球用手托住，离地高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放B后，在B触地的瞬间，B球的速度大小为（g为重力加速度，不计空气阻力），在此过程中（ ）
A. A球与B球组成的系统机械能不守恒
B. A、B球的重力对A球与B球组成的系统不做功
C. A球与B球质量比值为3∶5
D. A球的加速度为
7. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶，该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（F阻=kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（ ）
A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始先做加速度减小的加速运动后做匀速运动
C. 若四节动力车厢输出的总功率为2P，则动车组匀速行驶的速度为
D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
二、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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同，在此过程中，则下列判断中正确的是（ ）
A. 滑动摩擦力对小物块做的功为零
B. 滑动摩擦力对传送带做的功为2mv2
C. 小物块与传送带间因摩擦产生的热量为mv2
D. 小物块与传送带间因摩擦产生的热量为2mv2
9. 北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨，例如某次变轨，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（ ）
A. 该卫星从轨道2变轨到轨道3需要在Q处减速
B. 该卫星从轨道1到轨道2再到轨道3，周期逐渐增大
C. 该卫星在轨道3的速率大于在轨道1的速率
D. 该卫星稳定运行时，在轨道3上经过Q点的加速度等于在轨道2上Q点的加速度
10. 如图甲所示，质量为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆形轨道，此后小球速度的平方与其距离水平地面的高度的关系图象如图乙所示。已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是（ ）
A 图乙中x=4
B. 小球从A到C损失了0.25J机械能
C. 小球运动到B点时对轨道的压力为3.625N
D. 小球从C抛出后，落地时的动能为1J
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。
11. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”。
（1）下列做法不必要的是 。
A. 测量重物的质量
B. 重物应该选用质量和密度较大的
C. 先接通电源，后释放重物
D. 手应提住纸带上端，使纸带竖直
（2）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置，那么纸带的_________（填“左”或“右”）端与重物相连。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，若O点为打下的第一个点，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量为_________，动能增加量为_________。（用题中所给字母表示）
12. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，一实验小组让小球自倾角为30°的斜面上滑下，用频闪相机记录了小球沿斜面下滑的过程，如图所示，测得B、C、D、E到A的距离分别为x1、x2、x3、x4，已知相机的频闪频率为f，重力加速度g=9.8m/s2。
（1）小球经过位置C时速度大小vC=__________。
（2）选取A为位移起点，根据实验数据作出图像，若图像斜率k=__________，则小球下滑过程机械能守恒。
（3）若斜面的摩擦力不可忽略，则通过增大斜面倾角可以___________（“减小”或“增大”）实验误差。
13. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
（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，月球绕地球运动的角速度为ω，且把月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，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，在距月球表面高度为h处以速度v0水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知月球半径R月，引力常量G，忽略月球的自转。试求出月球的质量M月。
14. 厂家为了提高场地的利用率大多选择多层建筑，因此升降机被广泛用于生产、生活中。如图所示，升降机内斜面的倾角θ=30°，在升降机以2m/s2的加速度从静止开始匀加速上升4s的过程中，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动。g取10m/s2，求：
（1）斜面对物体的支持力所做的功；
（2）合外力对物体所做的功；
（3）斜面对物体的摩擦力所做功的平均功率；
（4）物体机械能的增加量。
15. 如图甲所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图乙所示的模型。倾角为45°的直轨道AB、半径为R的光滑竖直圆轨道和倾角为37°的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC、C'E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处的A点由静止下滑，经BCDC'EF最终停在G点。过山车与轨道AB、EF间的动摩擦因数均为μ1=0.2，与减速直轨道FG间的动摩擦因数为μ2，其他部分光滑。过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，g取10m/s2。求：
（1）若光滑竖直圆轨道的半径R=10m，则过山车运动至圆轨道最低点C时对轨道的作用力大小；
（2）若过山车能够通过光滑竖直圆轨道的最高点，则光滑竖直圆轨道半径的最大值为多大：
（3）若过山车恰好能够通过光滑竖直圆轨道的最高点，且减速直轨道FG的长度x=30m，求减速直轨道FG间的动摩擦因数μ2。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
石家庄市部分学校2023-2024学年高一下学期期中考试
物理 简要答案
一、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题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】B
二、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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
【8题答案】
【答案】AD
【9题答案】
【答案】BD
【10题答案】
【答案】ABD
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。
【11题答案】
【答案】（1）A （2） ①. 左 ②. ③.
【12题答案】
【答案】（1）
（2）4.9 （3）减小
【13题答案】
【答案】（1）；（2）
【14题答案】
【答案】（1）288J；（2）64J；（3）24W；（4）384J
【15题答案】
【答案】（1）；（2）12.8m；（3）0.75
