佳木斯市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试
物理试题
考试时间：75分钟满分：100分
Ⅰ卷（选择题共56分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共32分）
1. 以下关于物理学史和物理学方法叙述不正确的是（ ）
A. 开普勒总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 线速度，角速度是用比值定义法定义的
C. 卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力测量，得出了引力常量的数值
D. 伽利略做了月地检验，证明了月球和地球之间的引力及地面物体所受引力和行星与太阳之间的引力遵循相同的规律
2. 为查明某地的地质灾害，有关部门在第一时间调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，以便于发现地面（或海洋）的目标。下面说法正确的是（ ）
A. 轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力减小
B. 轨道半径减小后，卫星的线速度减小
C. 轨道半径减小后，卫星的向心加速度增大
D. 轨道半径减小后，卫星的周期增大
3. 2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为，地球表面的重力加速度为．卫星质量保持不变，则下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道I和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同
B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过点的加速度大小不同
C. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于
D. 卫星在轨道I向轨道II变轨时，火箭需在点点火向前喷气
4. 三颗不同的人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是（ ）
A. A加速可追上同一轨道上的C
B. 至少经过时间，A、B再次相距最近
C. A、C向心力大小相等，且小于B的向心力
D. 在相同时间内，A与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
5. 如图所示，斜轨道的下端与半径为的圆轨道平滑连接。现在使质量为的小球从斜轨道上端距地面的点由静止滑下，运动到圆形轨道的最高点处时，对轨道的压力大小等于小球的重力大小，取，则小球从运动到的过程中克服摩擦力所做的功为（ ）
A. 0.2J B. 0.4J C. 0.6J D. 0.8J
6. 如图所示，圆筒绕竖直中心轴OO'匀速转动，在其底面和内壁上各有一物块随筒转动。两物块均恰与圆筒接触面保持相对静止，圆筒底面半径为r，底面的物块到底面圆心的距离为0.5r，已知两物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两个物块均可视为质点，则物块与接触面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧处于原长的位置由静止释放，则小球A能够下降的最大高度为h（重力加速度为g，不计空气阻力）；若将小球A换成质量为3m的小球B，仍从弹簧处于原长的位置由静止释放，则小球B下降h高度时的速度为（ ）
A.
B.
C.
D.
8. 质量为2t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度一时间图像如图所示．从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000N，图中，，，则（ ）
A. 时间内，汽车牵引力为4000N
B. t1-t2时间内，汽车功率为40kW
C. 汽车运动的最大速度为20m/s
D. 时间内，汽车位移1125m
二、多项选择题（本题共4小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共24分）
9. 双星的运动是引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的角速度为，P、Q两颗星之间的距离为L，P，Q两颗星的轨道半径之差为（P星的质量大于Q星的质量），引力常量为G，则（ ）
A. P、Q两颗星的向心力大小相等
B. P、Q两颗星的向心加速度大小相等
C. P、Q两颗星的线速度大小之差为
D. P、Q两颗星的质量之比为
10. 设地球半径为R，a为静止在地球赤道上的一个物体，b为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球的一颗同步卫星，其轨道半径为r。下列说法中正确的是（ ）
A. a与c的线速度大小之比为
B. b与c的线速度大小之比为
C. a与c的周期之比为1：1
D. b与c的周期之比为
11. 质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块的动能Ek与其位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. x＝1 m时物块的速度大小为2 m/s
B. x＝3 m时物块的加速度大小为1.25 m/s2
C. 在前2 m的运动过程中物块所经历的时间为2 s
D. 在前4 m的运动过程中拉力对物块做的功为25 J
12. 如图所示，固定光滑斜面顶端有一轻质光滑定滑轮，质量为的物块P和质量为的物块Q用轻质细绳相连，外力作用于P，使P、Q均静止，某时刻撤去外力，当Q下降的高度为时，细绳断裂，重力加速度为，、，P、Q均可视为质点，斜面足够长，则（ ）
A. 物块P沿斜面上升的最大高度为
B. 当细绳断裂的瞬间，物块Q的重力的功率为
C. 在细绳断裂后，物块P沿斜面向上运动的时间为
D. 细绳断裂的瞬间P的速度大小
Ⅱ卷（非选择题共44分）
三、实验题（每空2分，总共10分）
13. （1）小明同学利用图甲实验装置，探究平抛运动特点，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出与挡片相碰时，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地（P、Q运动过程中始终不能相碰）。
①为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有（ ）
A．斜槽轨道末段N端必须水平
B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C．斜槽轨道必须光滑
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
②该实验结果可表明（ ）
A．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
B．P小球水平方向的分运动是匀速直线运动
C．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动
14. （2）小明同学又利用频闪照相的方法描绘小球平抛运动的轨迹，获得小球做平抛运动时三个点、、，如图乙所示，图中小方格的边长为1.25cm，取重力加速度大小，空气阻力不计，则：
①小球从运动的时间=______s；
②小球运动的初速度=______m/s；
③小球过点速度=______m/s。
四、计算题（共34分，解答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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 探索地外文明一直是人们的梦想，假设多年以后，一宇航员在某星球表面做实验，让一小球离该星球表面高度为处开始自由下落，经过时间到达该星球表面。若他在地球表面上，也让该小球离地面高度处开始自由下落，经过时间小球到达地面。已知地球的半径与该星球的半径之比为2：1，忽略地球和星球的自转，空气阻力不计。试求：
（1）地球表面重力加速度与该星球表面重力加速度的比值；
（2）地球的第一宇宙速度与该星球的第一宇宙速度的比值。
16. 如图，在的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住，若打开锁扣，物块将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道的点沿切线方向进入圆弧形轨道。点的高度，圆弧轨道的圆心与平台等高即圆弧轨道的半径，轨道最低点的切线水平，并与地面上长为的水平粗糙轨道平滑连接；小物块沿轨道运动与右边墙壁发生碰撞，且碰后速度等大反向，取。
（1）求小物块由A到B运动时间：
（2）求小物块在B点的速度大小；
（3）若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，运动至点停止。试求动摩擦因数μ。
17. 为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°，长为的粗糙的倾斜轨道，通过水平轨道与竖直圆轨道相连，整个轨道除段以外都是光滑的，其中与轨道以微小圆弧相接，如图所示，一个质量为2kg的小物块从轨道A点沿倾斜轨道滑下，已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数，取，，。
（1）若竖直圆弧轨道的半径，小物块不脱离轨道并恰好通过圆周最高点，求小物块在点的速度的大小；
（2）若小物块在A点的速度大小，为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？
（3）若小物块在A点的速度大小且圆弧轨道的半径R=2m，那么在小物块的运动过程中，可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.02m的某一点？（必须有推导过程）
佳木斯市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试
物理试题 简要答案
Ⅰ卷（选择题共56分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共32分）
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】BD
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】D
二、多项选择题（本题共4小题，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共24分）
【9题答案】
【答案】ACD
【10题答案】
【答案】ACD
【11题答案】
【答案】BCD
【12题答案】
【答案】CD
Ⅱ卷（非选择题共44分）
三、实验题（每空2分，总共10分）
【13~14题答案】
【答案】13. ①. AB##BA ②. A
14. ①. 0.05 ②. 0.75 ③. 1.25
四、计算题（共34分，解答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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）
【16题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）大于等于；（3）6次
