广东省深圳市光明区光明中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题
试卷更新日期：2024-06-16 类型：期中考试
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
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1. 下列关于重力势能的说法中正确的是（ ）A、重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1与Ep2方向相反 B、同一物体重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1>Ep2 C、在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同 D、重力势能是标量，负值没有意义2. 如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点的过程中，质点的速度方向恰好改变了 ， 则（ ）
A、质点在M点受到的合力方向水平向右 B、质点在N点受到的合力方向竖直向下 C、质点从M点到N点的速率不断增大 D、质点从M点到N点做匀变速曲线运动3. 如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图。工作人员A以速度v沿直线水平向左拉轻绳，此时绳与水平方向的夹角为θ，此时表演者B速度大小为（ ）
A、 B、 C、 D、4. 如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图，各轮的转轴均固定且相互平行，甲、乙两轮同轴且无相对转动。已知甲、乙、丙三轮的半径之比为1∶9∶3。传动链条在各轮转动中不打滑。当丙转一圈时，乙转过的圈数为（ ）
A、 B、1 C、2 D、35. 运动员将排球从M点以初速度水平击出，排球飞到P点后被对方运动员击出，排球又斜向左上飞出后落到M点的正下方N点。若N点与P点等高，排球从P到N运动轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，则排球经过Q点时的速度大小为（ ）
A、 B、 C、 D、6. 如图所示，长度为L=0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=1kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，已知小球过最高点时的速率为1m/s，取g=10 m/s2 ， 则此时小球受到杆（ ）
A、8 N向下的拉力 B、8 N向上的支持力 C、12 N向下的拉力 D、12 N向上的支持力7. 我国已经成功发射北斗地球同步卫星。据了解这已是北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星。则对于这三颗已发射的同步卫星，下列说法中正确的是（ ）A、它们的运行速度大小相等，且都大于 B、它们的运行周期可能不同 C、它们离地心的距离可能不同 D、它们的角速度与静止在赤道上物体的角速度相同8. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成一组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A、120km/h B、240km/h C、360km/h D、480km/h9. 关于开普勒第三定律的公式 ， 下列说法正确的是（ ）A、该公式中的T是行星公转周期 B、该公式对其他星系不适用 C、研究太阳系时，式中的k值与太阳的质量有关 D、研究太阳系时，式中的k值与太阳及其行星的质量有关10. “套圈圈”是许多人都喜爱的一种游戏。如图所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动，则（ ）
A、大人抛出的圆环速度大小较小 B、两人抛出的圆环速度大小相等 C、小孩抛出的圆环运动时间较短 D、大人抛出的圆环运动时间较短11. 科学家威廉·赫歇尔首次提出了“双星”这个名词。现有由两颗中子星A、B组成的双星系统（不考虑其他星球的影响），可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型。已知A的轨道半径小于B的轨道半径，若A、B的总质量为M，A、B间的距离为L，A、B运动周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A、A的线速度一定大于B的线速度 B、A的质量一定大于B的质量 C、若L一定，则M越大，T越小 D、若M一定，则L越大，T越小12. 如图甲所示，质量的物体以8J的初动能在粗糙的水平地面上滑行（不受其他外力），其动能随位移x变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A、物体运动的初速度大小为4m/s B、物体运动的加速度大小为 C、物体所受的摩擦力大小为1N D、物体所受的摩擦力大小为2N二、实验题（本题共2小题，共16分）
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13. 未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
(1)由以上信息，可知a点（填“是”或“不是”）小球的抛出点。
(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2。（结果保留两位有效数字）
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是m/s。（结果保留两位有效数字）
14. 如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)、实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确的操作方法是（填“把长木板右端垫高”或“改变小车的质量”），在不挂重物且（填“计时器不打点”或“计时器打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。(2)、接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O，如图乙所示。在纸带上依次取A、B、C…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C…各点到O点的距离分别为、、…，实验中，因为重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功 ， 打B点时小车的速度大小。（均用题中所给字母表示）(3)、假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，下列各图中正确反映关系的是（ ）A、
B、
C、
D、
三、计算题（本题共3小题，共36分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）
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15. 如图所示，在水平地面上固定一倾角的斜面体ABC，A正上方一小物体距离地面高 ， 物体以水平速度向右水平抛出。（ ， ， ）求：
（1）物体做平抛运动时的速度大小v；
（2）物体击中斜面的时间。
16. 某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为 ， 轨道高度小于地球同步卫星高度。设地球半径为 ， 地球表面重力加速度大小为。（1）若忽略地球自转的影响，求该卫星运动的周期；
（2）已知该卫星飞行方向与地球的自转方向相同，地球的自转角速度为 ， 若某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求该卫星下次通过该建筑物正上方所需的时间。
17. 如图1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2的模型。倾角为的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC、平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，E、G间的水平距离l=40m。现有质量m=500kg的过山车，从高h=40m的A点静止下滑，经最终停在G点，过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为 ， 与减速直轨道FG的动摩擦因数均为 ， 过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求
（1）过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；
（2）过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力；
（3）减速直轨道FG的长度x。（已知 ， ）