北京市豐臺(tái)區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中考試物理（A卷）

豐臺(tái)區(qū)20232024學(xué)年度第二學(xué)期期中練習(xí)高一物理（A卷）考試時(shí)間：90分鐘第I卷（選擇題共60分）單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共15題，共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是正確的。）請(qǐng)閱讀下述文字，完成第1、2題。如圖，將一個(gè)小鋼球從斜槽頂部由靜止釋放，觀察到小鋼球沿圖中軌跡a在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。在軌跡a的左邊放一塊磁鐵并使N極朝向軌跡a，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察到小鋼球沿軌跡b運(yùn)動(dòng)。1．現(xiàn)將磁鐵放在軌跡a右邊的對(duì)稱位置，且使S極朝向軌跡a，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作，可能觀察到小鋼球沿著哪條虛線運(yùn)動(dòng)A．a(chǎn)B．bC．cD．d2．若將磁鐵放在桌面不同的位置，下列說法正確的是A．小鋼球運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)的速度方向是該點(diǎn)的切線方向B．小鋼球運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)的加速度方向是該點(diǎn)的切線方向C．小鋼球可能做速度不變的曲線運(yùn)動(dòng)D．小鋼球運(yùn)動(dòng)過程中加速度方向一定發(fā)生變化請(qǐng)閱讀下述文字，完成第3、4題。同學(xué)們討論消防員如何駕駛小船救援被困于礁石上的學(xué)生，如圖，B為礁石距離岸邊最近位置，A、B為河岸上間距適當(dāng)?shù)膬牲c(diǎn)，假設(shè)河水均勻流動(dòng)，小船在靜水中的運(yùn)動(dòng)速率不變。3．若討論消防員如何在更短時(shí)間內(nèi)抵達(dá)礁石進(jìn)行救援，下列說法正確的是A．應(yīng)在河岸A處，船頭朝著v1方向進(jìn)行救援B．應(yīng)在河岸B處，船頭朝著v2方向進(jìn)行救援C．應(yīng)在河岸B處，船頭朝著v3方向進(jìn)行救援D．應(yīng)在河岸B處，船頭朝著v4方向進(jìn)行救援4．若討論消防員想從B點(diǎn)駕駛小船出發(fā)沿直線過去救援，下列說法正確的是A．船頭的方向就是小船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)方向B．若船頭一直朝著v3方向，小船將到達(dá)不了礁石C．若小船能從B點(diǎn)沿直線到達(dá)礁石，則合速度大于船在靜水中的速度D．若調(diào)整船頭方向與岸邊的夾角，小船一定能到達(dá)正對(duì)的礁石請(qǐng)閱讀下述文字，完成第5、6、7、8、9題。運(yùn)動(dòng)的合成和分解是我們研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)常用的方法，可以將復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)來研究。比如在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以將平拋運(yùn)動(dòng)分解成豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。5．飛機(jī)以某一速度在高空某一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻從飛機(jī)上每相隔1s釋放一顆炸彈，忽略空氣阻力。在地面上觀察炸彈做平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．炸彈的質(zhì)量影響炸彈的下落軌跡B．炸彈的速度大小和方向不斷變化，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C．炸彈在空中任意兩段時(shí)間內(nèi)速度的變化量的方向相同D．釋放炸彈時(shí)，若飛機(jī)的速度越大，炸彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)6．在地面上觀察這些炸彈落地前空中任一時(shí)刻的位置，下列說法正確的是A．炸彈排成拋物線，相鄰炸彈空間距離保持不變B．炸彈排成拋物線，相鄰炸彈空間距離隨時(shí)間的增加而增大C．炸彈排成豎直的一條直線，相鄰炸彈空間距離保持不變D．炸彈排成豎直的一條直線，相鄰炸彈空間距離隨時(shí)間的增加而增大xvxvyytxytABCDOOOO7．xvxvyytxytABCDOOOO8.擲實(shí)心球比賽中，某同學(xué)將實(shí)心球斜向上拋出，軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力。根據(jù)實(shí)心球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，參考平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法，實(shí)心球的運(yùn)動(dòng)可以看成哪兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成A．水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)B．水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．水平方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．水平方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)9.某一同學(xué)從相同高度拋出實(shí)心球A、B，拋出后再次落到拋出高度的軌跡如圖所示。兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同，不計(jì)空氣阻力。此過程中下列說法正確的是A．B球的加速度比A球的大B．B球的飛行時(shí)間比A球的長(zhǎng)C．B球在最高點(diǎn)的速度比A球在最高點(diǎn)的大D．B球的初速度比A球的初速度小ABC10.如圖所示，自行車大齒輪、小齒輪、后輪半徑不相同，關(guān)于它們邊緣上的三個(gè)點(diǎn)A、B、ABCA．A點(diǎn)和B點(diǎn)線速度相同，角速度相同B．A點(diǎn)線速度小于C點(diǎn)線速度C．B點(diǎn)和C點(diǎn)角速度相同、周期不相同D．B點(diǎn)向心加速度大于C點(diǎn)向心加速度11.一物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在極短時(shí)間內(nèi)先后經(jīng)過軌道上A、B兩點(diǎn)，其速度分別vA、vB。下面關(guān)于速度變化量?v和A點(diǎn)加速度的方向表示正確的是AABCD12.如圖，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，它們與圓臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)（設(shè)A、B、C都沒有滑動(dòng)），則A．物體受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．物體有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，即向后C．物體有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，靜摩擦力方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，即向前D．物體受到的摩擦力的方向指向圓心13.上題中A、B兩物體離軸心距離為R，質(zhì)量為m和2m，C離軸心距離為2R，質(zhì)量為3m，則A．物體B的向心加速度最大B．物體B受到的靜摩擦力最大C．物體C開始滑動(dòng)的臨界角速度為D．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，A比B先滑動(dòng)自遠(yuǎn)古以來，仰望星空時(shí)，天空中壯麗璀璨的景象便吸引了人們的注意，人們智慧的頭腦開始探索星體運(yùn)動(dòng)的奧秘。到了17世紀(jì)，牛頓以他偉大的工作把天空中的現(xiàn)象與地面上的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，成功地解釋了天體運(yùn)行的規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律取得了輝煌的成就。時(shí)至今日，上千顆人造地球衛(wèi)星正在按照萬有引力定律為它們“設(shè)定”的軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)著。14．在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說法正確的是A．第谷通過研究行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三大定律B．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出了萬有引力常量的數(shù)值C．開普勒認(rèn)為地球是宇宙的中心，其他星體都繞地球運(yùn)動(dòng)D．牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，并算出兩個(gè)天體之間萬有引力的大小15．關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星,下列說法正確的是A．開普勒第三定律，比值k是一個(gè)與衛(wèi)星有關(guān)的常量B．沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會(huì)重合二．多項(xiàng)選擇題（每小題3分，共5題，共15分。每小題至少有兩個(gè)選項(xiàng)是正確的。全選對(duì)的得3分，選不全的得2分，選錯(cuò)或不答的得0分）16．某段時(shí)間“彩虹滑道”在各短視頻平臺(tái)熱推，很多景區(qū)都推出了這一娛樂項(xiàng)目，游客從如圖所示的各個(gè)弧形滑道滑下，然后在弧形滑道末端以水平速度vo拋出，落向傾角為θ的“彩虹滑道”，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則A．游客以不同的vo拋出，落到“彩虹滑道”時(shí)的速度方向都不同B．游客以不同的vo拋出，落到“彩虹滑道”時(shí)的速度方向都相同C．游客在空中經(jīng)歷的時(shí)間為D．游客落到“彩虹滑道”時(shí)的速度大小為17．甲圖是質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)（OA為輕繩）；乙圖是質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)（OB為輕質(zhì)桿）；丙圖是質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)；丁圖是質(zhì)量為m的小球在豎直放置的半徑為R的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是aabA．甲圖中，小球通過最高點(diǎn)的最小速度是B．乙圖中，若小球通過最高點(diǎn)的速度增大，則在最高點(diǎn)桿對(duì)小球的彈力也增大C．丙圖中，小球在水平線ab以上沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道對(duì)小球一定有作用力D．丁圖中，小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力18．如圖，雜技表演“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在圓臺(tái)形筒壁內(nèi)，圓臺(tái)筒固定不動(dòng)，其軸線沿豎直方向。演員駕駛摩托車先后在a、b兩處緊貼著內(nèi)壁分別在圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果此時(shí)不計(jì)車輪與筒壁間的摩擦力，則A．a(chǎn)處對(duì)筒壁的壓力一定大于b處對(duì)筒壁的壓力B．a(chǎn)處的線速度一定大于b處線速度C．a(chǎn)處的角速度一定小于b處的角速度D．a(chǎn)處的運(yùn)動(dòng)周期一定等于b處的運(yùn)動(dòng)周期

19．某飛船與空間站對(duì)接簡(jiǎn)化過程如圖所示，飛船在半徑為r1的圓軌道I上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T1。通過變軌操作，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，再變軌進(jìn)入圓軌道Ⅲ，最終實(shí)現(xiàn)與空間站對(duì)接，隨空間站在距地面約400km，半徑為r2的圓軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球同步衛(wèi)星距地面的高度約為36000km，則A．空間站繞地球運(yùn)行的周期小于24小時(shí)B．空間站繞地球運(yùn)行的速度大于7.9km/sC．飛船沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期為D．飛船從軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A減速才能進(jìn)入軌道Ⅲ20．已知同步衛(wèi)星與地心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，向心加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2；第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則第二部分非選擇題（共40分）三、填空題（每空2分，共12分）21.（6分）如圖甲利用向心力演示器探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。甲甲（1）本實(shí)驗(yàn)主要用到的科學(xué)方法是下列哪一項(xiàng)_______________A．等效替代法 B．控制變量法C．理想模型法 D．微小量放大法（2）若準(zhǔn)備探究的是向心力大小與軌道半徑之間的關(guān)系，應(yīng)如何操作____________A．將皮帶調(diào)至半徑大小不同的左右兩塔輪上，將完全相同的小球分別放置在A、C兩處槽內(nèi)B．將皮帶調(diào)至半徑大小相同的左右兩塔輪上，將完全相同的小球分別放置在B、C兩處槽內(nèi)C．將皮帶調(diào)至半徑大小不同的左右兩塔輪上，將完全相同的小球分別放置在B、C兩處槽內(nèi)（3）若完全相同的兩小球，放置位置如圖甲（分別是A、C兩處）。圖乙左右兩標(biāo)尺上黑白相間的等分格，分別顯示A、C兩處鋼球?qū)醢宓膲毫Υ笮?，可判斷出傳?dòng)皮帶放置的左右塔輪半徑之比R左:R右=____________22．（6分）如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，讓鋼球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出鋼球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，下面操作要求正確的是A．斜槽軌道PQ必須光滑B．斜槽軌道PQ末端水平C．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球D．調(diào)節(jié)擋板高度要等間距變化E.將鋼球的位置記錄在紙上后，取下紙用直尺將各點(diǎn)連成折線（2）下列因素中，會(huì)對(duì)測(cè)定小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度產(chǎn)生影響的是A．小球與斜槽間有摩擦B．斜槽末端不水平C．小球每次滾下的初始位置不同（3）某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球拋出點(diǎn)的位置O。如圖所示，A、B、C為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，取g=10m/s2。該同學(xué)以A位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示坐標(biāo)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)圖象，可知小球的初速度為__________m/s。四、計(jì)算論證題（本題共5小題，共28分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結(jié)果。有數(shù)值計(jì)算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。23．（5分）從地面上方某點(diǎn)將一小球以v0=6m/s的初速度沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間t=0.8s落地。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離x；（2）小球落地時(shí)速度的大小v；（3）以釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度為x軸方向，豎直向下為y軸方向，建立平面直角坐標(biāo)系，求出該小球運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。24．（5分）公路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑R=100m，汽車總質(zhì)量m=1500kg，取g=10m/s2。（1）若路面是水平的，已知汽車輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。請(qǐng)問汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，不發(fā)生徑向滑動(dòng)所允許的最大速率vm是多少？）θ（2）如圖，通過彎道路面內(nèi)外高差的合理設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)剛好不受側(cè)向摩擦力作用的效果。若汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)仍以（1）中的最大速率運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎半徑不變時(shí)，道路的傾斜角θ的正切值tanθ）θ25．（6分）如圖所示，豎直半圓軌道AB，軌道半徑R=0.9m，軌道B端與水平面相切，質(zhì)量m=1kg的光滑小球從水平面以初速度v0向B滑動(dòng)，取g=10m/s2。（1）若小球經(jīng)過B點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力是重力的10倍，求小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B的速度vB的大小；（2）若小球剛好能經(jīng)過A點(diǎn)，求小球離開A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)間距離x。AAB26．（12分）隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，人類宇航員可以登陸一些未知星球。一名宇航員在登陸某星球后，為了測(cè)量此星球的質(zhì)量進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：他把一小鋼球托舉到距星球表面的高度為h處由靜止釋放，計(jì)時(shí)儀器測(cè)得小鋼球從釋放到落回星球表面的時(shí)間為t。此前通過天文觀測(cè)測(cè)得此星球的半徑為R，不計(jì)小鋼球下落過程中的氣體阻力，可認(rèn)為此星球表面的物體受到的重力等于物體與星球之間的萬有引力。已知引力常量為G。（1）求此星球的第一宇宙速度；（2）求此星球的質(zhì)量M和密度ρ；（3）除了上述測(cè)量未知星球質(zhì)量的方法外，你還能設(shè)計(jì)出什么測(cè)量星球質(zhì)量的方法？請(qǐng)寫出設(shè)計(jì)方案并對(duì)方案中所涉及到的物理量加以說明。AB（4）現(xiàn)代觀測(cè)表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特點(diǎn)，眾多的恒星組成不同層次的恒星系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星。它們以兩者連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就不至于由于萬有引力的作用而吸引在一起。如圖所示，設(shè)某雙星系統(tǒng)中的兩星為A和B，在相互間萬有引力的作用下，繞它們連線上的某點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T，A到O點(diǎn)的距離為r1，A和B的距離為r，求A和B的質(zhì)量AB豐臺(tái)區(qū)2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期中練習(xí) 高一物理（A卷）參考答案第Ⅰ卷（選擇題共60分）題號(hào)12345678910答案CAABCDDBCB題號(hào)11121314151617181920答案BDCBBBCADBCACAD第Ⅱ卷（非選擇題共40分）三．實(shí)驗(yàn)題（21題共6分、22題共6分）21.（1）B（2分）（2）B（2分）（3）2:1（2分）22.（1）BC（2分）（2）BC（2分）（3）1.5（2分）四．計(jì)算論證題（共28分）23.（5分）解：（1）小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得x=v0tx=4.8m/s（1分）（2）小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可得vy=gt=8m/s落地時(shí)速度v=10m/s（2分）（3）小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)x=