江苏省南京市五所高中学校合作联盟2023-2024学年高一下学期4月期中学情调研物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省南京市五所高中学校合作联盟2023-2024学年高一下学期4月期中学情调研物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 969.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-18 07:15:06 | ||
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文档简介
南京市2023-2024学年度第二学期五所高中学校合作联盟期中学情调研
高一物理试卷
本卷:共100分 考试时间：75分钟
注意事项：
本试卷共分7页。满分100分。考试用时75分钟。
答题前，考生务必将学校、姓名写在答题卡上，正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
一、单项选择题（本题共11题，每题4分共44分）
1.如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。则下列说法中正确的是（ ）
A．摩天轮转动过程中，乘客所受合力保持不变
B．摩天轮转动过程中，乘客的角速度保持不变
C．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
D．通过最低点时，乘客的重力大于座椅对他的支持力
如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B．火星在绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期小
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
3．托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中（ ）
A．重力对乒乓球做负功 B．支持力对乒乓球做正功
C．空气阻力对乒乓球不做功 D．乒乓球所受合力做正功
4．一个0.1kg的球从1.8m的高处落到地上又弹回到的1m高度，选下落起点为参考面（）下列说法正确的是（ ）
A．整个过程重力做功为1.8J B．整个过程重力做了1J的功
C．物体的重力势能一定减少了0.8J D．物体在地面时的重力势能为0
5．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对内轨有侧向挤压作用
C． 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D．图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
6．在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏．图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示，为最高点，在最高点时杯口朝上．泼水过程中杯子的运动可看成圆周运动，人的手臂伸直，臂长约为．下列说法正确的是（ ）
A．泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向
B．位置飞出的小水珠初速度沿1方向
C．若要将水从点泼出，杯子的速度不能小于
D．杯子内装的水越多，水的惯性越大，因此越容易被甩出
7．中国计划于2020年登陆火星．已知火星质量为地球的0.1，火星半径为地球半径的0.5，火星公转半径约为地球公转半径的1.5倍，地球表面的重力加速度约为10m/s2，则火星（ ）
A．公转周期约为3.8年
B．公转周期约为1.1年
C．表面的重力加速度约为4m/s2
D．第一宇宙速度约为12km/s
8．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道.6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功交会对接，三名宇航员顺利进入天和核心舱开展工作．核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的.下列说法正确的是( )
A．核心舱在轨道上飞行的周期大于24 h
B．核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9 km/s
C．神舟十二号载人飞船与组合体成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小
D．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的()2倍
9．一小球竖直向上抛出，然后落回到原处。小球初动能为Ek0，假设小球受到的空气阻力恒定，则该过程中，小球的动能Ek与位移x关系的图线是（ ）
A． B．
C． D．
10．为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从到过程中，重力势能减少，动能先增加后减小
B．从B到过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
C．从B到过程中，游客的势能一直减小
D．从B到D过程中，游客的动能一直减小
11．如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到B点时的速度大小为4
B．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
C．小球运动到B点时重力的功率为2mg
D．弹簧长度等于R时，小球的机械能最小
二、解答题
12．（15分）某实验小组用两种方案来做探究影响向心力大小因素的实验，
(1)方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题：
①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的
A．探究小车速度随时间变化的观律
B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
D．探究平抛运动的特点
②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”、 “二”或“三”）；
③若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置，皮带置于塔轮的第二层，转动手柄等稳定后，可以看到左右标尺露出的格数之比为
(2)方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间），滑块P与竖直转轴间的距离可调，回答以下问题：
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为= ；
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.5m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F-ω2图线可测得滑块P质量m= kg（结果保留2位有效数字）。
13．(6分)一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内做圆周运动。已知球的质量m=0.5kg，重力加速度取，求：
（1）小球能够到达最高点继续做圆周运动的最小速度；
（2）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力大小．
14．（8分）2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星，在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的质量M；
（2）“天问一号”绕火星飞行时轨道半径r．
15．（12分）某型号发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为2 000 kg，在水平直线公路上行驶时所受阻力恒为 4 000 N.若汽车从静止以额定功率启动，20s后汽车已经做匀速直线运动．重力加速度取，求：
（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度；
（2）当汽车的速度为10 m/s时的加速度；
（3）由静止开始启动20s内汽车的位移．
16．（15分）如图所示，AB、BC、CD是同一竖直面的三段，它们之间平滑连接。其中AB为光滑圆弧轨道，为圆心，B在点的正下方，，半径。BC段是水平传送带，BC长为l1 =，始终保持匀速传送。CD段水平，长为l2 =。一质量为的小物块从由静止释放，最终恰好停在点。已知物块与BC段传送带间的动摩擦因数为μ1 = 0.4，与CD间的动摩擦因数为μ2 = 0.5，重力加速度取。求：
（1）物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小F；
（2）物体到达C点的速度vc；
（3）传送带由于传送物块多消耗的电能E．
南京市2023-2024学年度第二学期五所高中学校合作联盟期中学情调研
高一物理参考答案 2024.4
1.本试卷共分8页。满分100分。考试用时75分钟。
2.答题前，考生务必将学校、姓名写在答题卡上，正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B A B C D C C B D C B
二、解答题
12．(1) C 一 1:4
(2) 0.18
13．(3+3)（1）；（2）2.5N
【详解】（1）依题意：当小球能够到达最高点继续做圆周运动时，重力提供向心力，则
解得
3分
（2）在最高点时，如果绳子有弹力则只能竖直向下， 设绳子的弹力为F，方向竖直向下
解得
3分
所以绳子对小球的拉力的大小为2.5N
14．
（1）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
解得
4分
（2）设天问一号质量为，根据万有引力提供向心力有
解得
4分
15．
（1）汽车匀速行驶时F=f=4000N
代入数据解得
（2）当汽车的速度为10 m/s时
解得F=6000N
由牛顿第二定律
代入数据得a=1m/s2
（3由动能定理得 P t – f x = mv2
代入数据解得x =243.75m
16．（1）A到B的过程
得
vB=4m/s 2分
在B点
得
FN=20N
由牛顿第三定律
2分
（2）C到D的过程
得
vC=6m/s 4分
（3）vC=6m/s>vB
假设物块在传送带上一直加速，设到达C点的速度为v，
得
所以传送带速率为。 2分
物块在传送带上匀加速运动的时间为
1分
物块与传送带间的相对位移大小为
2分
传送带多消耗的电能为
2分
高一物理试卷
本卷:共100分 考试时间：75分钟
注意事项：
本试卷共分7页。满分100分。考试用时75分钟。
答题前，考生务必将学校、姓名写在答题卡上，正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
一、单项选择题（本题共11题，每题4分共44分）
1.如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。则下列说法中正确的是（ ）
A．摩天轮转动过程中，乘客所受合力保持不变
B．摩天轮转动过程中，乘客的角速度保持不变
C．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
D．通过最低点时，乘客的重力大于座椅对他的支持力
如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B．火星在绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期小
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
3．托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中（ ）
A．重力对乒乓球做负功 B．支持力对乒乓球做正功
C．空气阻力对乒乓球不做功 D．乒乓球所受合力做正功
4．一个0.1kg的球从1.8m的高处落到地上又弹回到的1m高度，选下落起点为参考面（）下列说法正确的是（ ）
A．整个过程重力做功为1.8J B．整个过程重力做了1J的功
C．物体的重力势能一定减少了0.8J D．物体在地面时的重力势能为0
5．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对内轨有侧向挤压作用
C． 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D．图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
6．在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏．图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示，为最高点，在最高点时杯口朝上．泼水过程中杯子的运动可看成圆周运动，人的手臂伸直，臂长约为．下列说法正确的是（ ）
A．泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向
B．位置飞出的小水珠初速度沿1方向
C．若要将水从点泼出，杯子的速度不能小于
D．杯子内装的水越多，水的惯性越大，因此越容易被甩出
7．中国计划于2020年登陆火星．已知火星质量为地球的0.1，火星半径为地球半径的0.5，火星公转半径约为地球公转半径的1.5倍，地球表面的重力加速度约为10m/s2，则火星（ ）
A．公转周期约为3.8年
B．公转周期约为1.1年
C．表面的重力加速度约为4m/s2
D．第一宇宙速度约为12km/s
8．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道.6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功交会对接，三名宇航员顺利进入天和核心舱开展工作．核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的.下列说法正确的是( )
A．核心舱在轨道上飞行的周期大于24 h
B．核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9 km/s
C．神舟十二号载人飞船与组合体成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小
D．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的()2倍
9．一小球竖直向上抛出，然后落回到原处。小球初动能为Ek0，假设小球受到的空气阻力恒定，则该过程中，小球的动能Ek与位移x关系的图线是（ ）
A． B．
C． D．
10．为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从到过程中，重力势能减少，动能先增加后减小
B．从B到过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
C．从B到过程中，游客的势能一直减小
D．从B到D过程中，游客的动能一直减小
11．如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．小球运动到B点时的速度大小为4
B．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
C．小球运动到B点时重力的功率为2mg
D．弹簧长度等于R时，小球的机械能最小
二、解答题
12．（15分）某实验小组用两种方案来做探究影响向心力大小因素的实验，
(1)方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答以下问题：
①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的
A．探究小车速度随时间变化的观律
B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
D．探究平抛运动的特点
②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”、 “二”或“三”）；
③若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置，皮带置于塔轮的第二层，转动手柄等稳定后，可以看到左右标尺露出的格数之比为
(2)方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间），滑块P与竖直转轴间的距离可调，回答以下问题：
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为= ；
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.5m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F-ω2图线可测得滑块P质量m= kg（结果保留2位有效数字）。
13．(6分)一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内做圆周运动。已知球的质量m=0.5kg，重力加速度取，求：
（1）小球能够到达最高点继续做圆周运动的最小速度；
（2）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力大小．
14．（8分）2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星，在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的质量M；
（2）“天问一号”绕火星飞行时轨道半径r．
15．（12分）某型号发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为2 000 kg，在水平直线公路上行驶时所受阻力恒为 4 000 N.若汽车从静止以额定功率启动，20s后汽车已经做匀速直线运动．重力加速度取，求：
（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度；
（2）当汽车的速度为10 m/s时的加速度；
（3）由静止开始启动20s内汽车的位移．
16．（15分）如图所示，AB、BC、CD是同一竖直面的三段，它们之间平滑连接。其中AB为光滑圆弧轨道，为圆心，B在点的正下方，，半径。BC段是水平传送带，BC长为l1 =，始终保持匀速传送。CD段水平，长为l2 =。一质量为的小物块从由静止释放，最终恰好停在点。已知物块与BC段传送带间的动摩擦因数为μ1 = 0.4，与CD间的动摩擦因数为μ2 = 0.5，重力加速度取。求：
（1）物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小F；
（2）物体到达C点的速度vc；
（3）传送带由于传送物块多消耗的电能E．
南京市2023-2024学年度第二学期五所高中学校合作联盟期中学情调研
高一物理参考答案 2024.4
1.本试卷共分8页。满分100分。考试用时75分钟。
2.答题前，考生务必将学校、姓名写在答题卡上，正确填涂考试号。答案涂、写在答题卡上指定位置。考试结束后交回答题卡。
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B A B C D C C B D C B
二、解答题
12．(1) C 一 1:4
(2) 0.18
13．(3+3)（1）；（2）2.5N
【详解】（1）依题意：当小球能够到达最高点继续做圆周运动时，重力提供向心力，则
解得
3分
（2）在最高点时，如果绳子有弹力则只能竖直向下， 设绳子的弹力为F，方向竖直向下
解得
3分
所以绳子对小球的拉力的大小为2.5N
14．
（1）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
解得
4分
（2）设天问一号质量为，根据万有引力提供向心力有
解得
4分
15．
（1）汽车匀速行驶时F=f=4000N
代入数据解得
（2）当汽车的速度为10 m/s时
解得F=6000N
由牛顿第二定律
代入数据得a=1m/s2
（3由动能定理得 P t – f x = mv2
代入数据解得x =243.75m
16．（1）A到B的过程
得
vB=4m/s 2分
在B点
得
FN=20N
由牛顿第三定律
2分
（2）C到D的过程
得
vC=6m/s 4分
（3）vC=6m/s>vB
假设物块在传送带上一直加速，设到达C点的速度为v，
得
所以传送带速率为。 2分
物块在传送带上匀加速运动的时间为
1分
物块与传送带间的相对位移大小为
2分
传送带多消耗的电能为
2分
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