四川省綿陽(yáng)市三臺(tái)縣2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1三臺(tái)縣2024年春高一半期教學(xué)質(zhì)量調(diào)研測(cè)試物理試題本試卷分為試題卷和答題卡兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）組成，共6頁(yè)；答題卡共2頁(yè)，滿分100分，考試結(jié)束后只將答題卡交回。第I卷（選擇題，共48分）一、本大題8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.關(guān)于生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.如圖甲，物體隨水平圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用B.如圖乙，衣物在內(nèi)壁隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速越大，則衣物所受摩擦力也越大C.如圖丙，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，為避免輪緣與內(nèi)外軌發(fā)生側(cè)向擠壓，傾角θ應(yīng)根據(jù)火車(chē)的質(zhì)量設(shè)計(jì)D.如圖丁，“水流星”表演中，在最低點(diǎn)處水對(duì)桶底一定有壓力〖答案〗D〖解析〗A．如圖甲，物體隨水平圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其中的摩擦力做向心力，故A錯(cuò)誤；B．衣物所受摩擦力與其重力等大反向，故B錯(cuò)誤；C．如圖丙，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，為避免輪緣與內(nèi)外軌發(fā)生側(cè)向變壓，傾角θ應(yīng)滿足即與火車(chē)的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．如圖丁，“水流星”表演中，在最低點(diǎn)處桶底對(duì)水的支持力和水的重力的合力提供向心力，即桶底對(duì)水一定有支持力，根據(jù)牛頓第三定律，水對(duì)桶底一定有壓力，故D正確。故選D。2.天王星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，下列關(guān)于天王星的說(shuō)法中正確的是（）A.天王星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度大小保持不變B.天王星的運(yùn)行軌道與由萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的軌道存在偏差，其原因是天王星受到軌道外的行星的引力作用，由此人們發(fā)現(xiàn)了海王星C.近日點(diǎn)處角速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)處角速度D.天王星和月球橢圓軌道半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期二次方的比值相同〖答案〗B〖解析〗AC．天王星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近日點(diǎn)處線速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度，故天王星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度大小是變化的，根據(jù)近日點(diǎn)距太陽(yáng)較近，故近日點(diǎn)處角速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處角速度，故AC錯(cuò)誤；B．天王星的運(yùn)行軌道與由萬(wàn)有引力定律計(jì)算出的軌道存在偏差，其原因是天王星受到軌道外的行星的引力作用，由此人們發(fā)現(xiàn)的海王星，故B正確；D．天王星和月球不是繞同一中心天體轉(zhuǎn)動(dòng)，故天王星和月球橢圓軌道半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期二次方的比值不相同，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，圓心為O。一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度水平向右拋出，落于圓軌道上的C點(diǎn)。已知OC的連線與OA的夾角為，重力加速度為，則小球從A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間為（，）（）A.4s B.6s C.8s D.3s〖答案〗A〖解析〗小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓形軌道半徑為R，豎直方向有水平方向有解得故選A。4.“嫦娥三號(hào)”攜帶“玉兔”探測(cè)車(chē)在月球虹灣成功軟著陸，在實(shí)施軟著陸過(guò)程中，“嫦娥三號(hào)”離月球表面某高度處最后一次懸停，確認(rèn)著陸點(diǎn)。若總質(zhì)量為M的“嫦娥三號(hào)”在最后一次懸停時(shí)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其提供反推力大小為F，方向豎直向上，引力常量為G，月球半徑為R，則月球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗當(dāng)“嫦娥三號(hào)”在最后一次懸停時(shí)，由平衡知識(shí)可知Mg=F在月球表面解得故選C。5.飛鏢游戲是一種非常有趣味性的娛樂(lè)活動(dòng)，如圖所示，某次飛鏢比賽，某選手在距地面某相同的高度，向豎直墻面發(fā)射飛鏢。每次飛鏢均水平射出，且發(fā)射點(diǎn)與墻壁距離相同，某兩次射出的飛鏢插入墻面時(shí)速度與水平方向夾角第一次為30°和第二次為60°，若不考慮所受的空氣阻力，則飛鏢前后兩次的初速度之比為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度為v0，插入墻面時(shí)速度與水平方向夾角為，有又，聯(lián)立，解得代入數(shù)據(jù)，可得飛鏢前后兩次的初速度之比為故選D。6.在光滑水平面上，有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面，交點(diǎn)O的上方h處固定一細(xì)繩，繩的另一端連接一質(zhì)量為m的小球B，繩長(zhǎng)，小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，要使小球不離開(kāi)水平面，轉(zhuǎn)軸角速度的最大值是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗小球不離開(kāi)水平面的臨界條件是水平面對(duì)小球的支持力為零，設(shè)此時(shí)細(xì)繩與轉(zhuǎn)軸的夾角為，有有幾何關(guān)系有整理有故選B。7.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R的光滑圓環(huán)形細(xì)管，現(xiàn)給質(zhì)量為m的小球（直徑略小于管內(nèi)徑）一個(gè)初速度，使小球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，已知重力加速度為g，則下列敘述中正確的是（）A.v的最小值為B.當(dāng)時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)C.當(dāng)時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力方向豎直向下D.當(dāng)時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力大小為〖答案〗C〖解析〗A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)管可以提供豎直向上的支持力，當(dāng)支持力的大小等于小球重力的大小，小球的最小速度為零，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，小球的加速度為方向豎直向下，則小球只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，小球需要的向心力為且故軌道對(duì)小球的彈力大小為，方向豎直向下，故C正確；D．當(dāng)時(shí)，小球需要的向心力且故軌道對(duì)小球的彈力大小為，方向豎直向上，故D錯(cuò)誤。故選C。8.固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道ABCD，其A點(diǎn)與圓心等高，D點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)，DB為豎直線，AC為水平線，AE為水平面，如圖所示。今使小球自A點(diǎn)正上方某處由靜止釋放，且從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，只要適當(dāng)調(diào)節(jié)釋放點(diǎn)的高度，總能使球通過(guò)最高點(diǎn)D，則小球通過(guò)D點(diǎn)后（）A.一定會(huì)落到水平面上B.一定會(huì)再次落到圓弧軌道上C.可能會(huì)落在A點(diǎn)D.可能會(huì)再次落到圓弧軌道上〖答案〗A〖解析〗小球通過(guò)D點(diǎn)的臨界條件是在D點(diǎn)重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，設(shè)圓的半徑為R，有解得離開(kāi)D點(diǎn)后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有水平方向有整理有即小球若通過(guò)D點(diǎn)，則其一定落在AE平面上。故選A。二、本大題4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.胎壓監(jiān)測(cè)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車(chē)輪胎內(nèi)部的氣壓，在汽車(chē)上安裝胎壓監(jiān)測(cè)報(bào)警器，可以預(yù)防因汽車(chē)輪胎胎壓異常而引發(fā)的事故。一輛裝有胎壓報(bào)警器的載重汽車(chē)在高低不平的路面上行駛，其中一段路面的水平觀察視圖如圖所示，圖中虛線是水平線，下列說(shuō)法正確的是（）A.若汽車(chē)速率不變，經(jīng)過(guò)圖中A處最容易超壓報(bào)警B.若汽車(chē)速率不變，經(jīng)過(guò)圖中B處最容易超壓報(bào)警C.若要盡量使胎壓報(bào)警器不會(huì)超壓報(bào)警，應(yīng)在A處減小汽車(chē)的速度D.若要盡量使胎壓報(bào)警器不會(huì)超壓報(bào)警，應(yīng)在A處增大汽車(chē)的速度〖答案〗AC〖解析〗如圖所示，在A點(diǎn)可以看成時(shí)豎直圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，則有整理有若要盡量使胎壓報(bào)警器不會(huì)超壓報(bào)警，應(yīng)在A處減小汽車(chē)速度；在B點(diǎn)可以看成豎直圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，有整理有所以若汽車(chē)速率不變，經(jīng)過(guò)圖中A處最容易超壓報(bào)警。故選AC。10.某段江面寬80m，水流速度5m/s，有一木船在A點(diǎn)要過(guò)江，如圖所示，A處下游60m的B處是一片與河岸垂直的險(xiǎn)灘，則下列說(shuō)法正確的是（）A.若木船相對(duì)靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時(shí)間為10sB.若木船相對(duì)靜水速度大小為8m/s，則木船最短渡江時(shí)間為12sC.若木船相對(duì)靜水速度大小為4m/s，則木船能安全渡河D.若木船相對(duì)靜水速度大小為4m/s，則木船不能安全渡河〖答案〗AC〖解析〗AB．當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)，渡河時(shí)間最短，所以故A正確，B錯(cuò)誤；CD．若船恰好能安全渡河，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得若木船相對(duì)靜水速度大小為4m/s，能夠安全渡河。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11.如圖為某品牌自行車(chē)的部分結(jié)構(gòu)。A、B分別是飛輪邊緣和大齒盤(pán)邊緣上的一個(gè)點(diǎn)?，F(xiàn)在提起自行車(chē)后輪，轉(zhuǎn)動(dòng)腳蹬子，使大齒盤(pán)和飛輪在鏈條帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等B.A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等C.由圖中信息可知，A、B兩點(diǎn)的角速度之比為D.由圖中信息可知，A、B兩點(diǎn)的向心加速度之比為〖答案〗BD〖解析〗B．同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，同一條皮帶相連線速度相等，A、B兩點(diǎn)通過(guò)同一鏈條傳動(dòng)，線速度大小相等。故B正確；AC．由公式可知，A、B兩點(diǎn)的角速度大小不相等，且故AC錯(cuò)誤；D．由題可知大齒盤(pán)和飛輪的周長(zhǎng)之比為則半徑之比為由可知，A、B兩點(diǎn)的向心加速度與飛輪、大齒盤(pán)半徑成反比，即故D正確。故選BD。12.如圖甲所示為農(nóng)場(chǎng)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)分離谷物示意圖。某次拋出的谷粒中有兩顆的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為O，且軌跡交于P點(diǎn)，拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.谷粒1和谷粒2在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.谷粒1和谷粒2在豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)C.兩谷粒從O到P的平均速度相等D.谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于〖答案〗AD〖解析〗AB．谷粒1做平拋運(yùn)動(dòng)，谷粒2做斜拋運(yùn)動(dòng)，故谷粒1和谷粒2在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，谷粒1在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，谷粒2在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。故A正確；B錯(cuò)誤；C．谷粒1在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有谷粒2在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)谷粒2的初速度與水平方向的夾角為，有可得兩谷粒從O到P的位移l相同，由可知平均速度不相等。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知谷粒2的水平速度小于和谷粒1的水平速度，即谷粒2在最高點(diǎn)的速度小于。故D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）三、本大題2小題，每空2分，共16分。13.某同學(xué)利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F與小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度之間的關(guān)系。左右塔輪自上而下有三層，每層半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖乙所示），它們通過(guò)不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過(guò)改變傳動(dòng)皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_______A.等效替代法B.控制變量法C.放大法（2）若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，可以將相同的鋼球分別放在擋板C和擋板B處，將傳動(dòng)皮帶置于第________層（填“一”、“二”或“三”）。（3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將質(zhì)量為和的小球分別放在B、C位置，傳動(dòng)皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比1∶3，由此可知________?！即鸢浮剑?）B（2）一（3）3：2〖解析〗（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，用到的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選B。（2）若要探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，則角速度和質(zhì)量相等，需將傳動(dòng)皮帶調(diào)制第一層塔輪。

（3）將質(zhì)量為和的小球分別放在B、C位置，其半徑之比為2：1；根據(jù)若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為1：3；根據(jù)由于左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為1：3，由此可知3：214.利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，要想得到鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就得設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置（每次使用鉛筆記下小球球心在木板上的水平投影點(diǎn)）。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來(lái)就得到了鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_____________。A.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦B.使用密度小、體積大的鋼球C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一位置由靜止開(kāi)始滾下D.使斜槽末端切線保持水平（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是_____________。（3）若某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的三點(diǎn)的位置，如圖，取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，小球平拋的初速度大小_____________（重力加速度取，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是_____________（以為單位，〖答案〗不用寫(xiě)單位，注意正負(fù)號(hào)）?！即鸢浮剑?）CD##DC（2）C（3）1.0（-10、-5）或（-10cm、-5cm）〖解析〗（1）A．對(duì)斜槽軌道是否光滑無(wú)要求，根據(jù)動(dòng)能定理，每次合外力做功相同，就會(huì)獲得相同大小的速度。故有無(wú)摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響。A錯(cuò)誤；B．使用密度小、體積大的鋼球，實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)增大。B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中為保證速度大小恒定，則要求每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放。實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)減小。C正確；D．斜槽的作用是提供一個(gè)恒定的水平速度，水平速度要求斜槽軌道末端水平。實(shí)驗(yàn)誤差會(huì)減小。D正確；故選CD。（2）建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)將小球在斜槽末端時(shí)，球心在豎直面上的投影為坐標(biāo)原點(diǎn)。故選C。（3）如圖所示，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，在豎直方向代入得水平方向初速度為代入得由圖知，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為代入得則小球從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為根據(jù)豎直方向小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直方向位移為代入得則拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（-10，-5）四、本大題3小題，共36分。要求須寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、主要的計(jì)算步驟和明確的〖答案〗。15.如圖所示，質(zhì)量的汽車(chē)先后駛過(guò)凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為。如果汽車(chē)行駛的速率恒為10m/s，取。求：（1）汽車(chē)駛到凹形橋底部時(shí)，汽車(chē)受到的支持力；（2）汽車(chē)在凸形橋最高點(diǎn)對(duì)橋面的壓力。〖答案〗（1），豎直向上；（2），方向豎直向下〖解析〗（1）汽車(chē)駛過(guò)凹形橋底部時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得方向豎直向上。（2）汽車(chē)駛過(guò)凸形橋頂部時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律可知汽車(chē)對(duì)橋面的壓力是，方向豎直向下。16.如圖甲是運(yùn)動(dòng)員跳臺(tái)滑雪時(shí)的場(chǎng)景，其運(yùn)動(dòng)示意圖如圖乙所示。運(yùn)動(dòng)員在雪道上獲得一定初速度后從跳臺(tái)末端點(diǎn)水平飛出，并在空中飛行一段距離后著陸，已知雪道斜坡的長(zhǎng)度，與水平面的夾角，不計(jì)空氣阻力。（1）若運(yùn)動(dòng)員以初速度