2023—2024 学年度第二学期期中考试
高一级物理试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A A C B B AC BD AD
11.(5 分，每空均一分)（1） 一 B 和 C 2：1 （2） 1：3 1：9
12.（共 11 分，除第 2 个空是一分外其余每空均二分） （1）在竖直方向上做自由落体运动
（2）相等/相同 （3）在水平方向上做匀速直线运动 （4）BCD （5） 1.0 （－10cm，－5cm）
GMm
13. （共 10 分）（1） 在地球表面处物体受到的重力等于万有引力
R2
mg （2 分）
GMm
在卫星表面处物体受到的重力等于万有引力 mg 3R 2 （2 分）
1
卫星所在处的重力加速度为 g g （2 分）
9
GMm 4 2 M 3 r3
（2）万有引力提供向心力 2 m 2 r （2分） 地球密度为 4r T R
3 得 2 3 （2 分）
3 GT R
14.（共 12 分）（1）根据题意，对配重进行受力分析，根据共点力平衡得 T cos37 mg （2 分）
mg
则：T 6.25N （1分）
cos37
（2）根据题意可知，配重做匀速圆周运动，则 r l sin37 0.06 0.30m （1分）
。
m 2r mg tan37。 g tan 37（2分） 解得： 5rad s （2 分）
r
1 2
（3）配重球不慎脱落后做平抛运动，则有 h gt （1 分） v r 1.5m s （1 分）
2
3 10
平抛的水平距离为 x vt= m （2 分）
20
15.（共 16 分）
2 2
（1）在最低点，铁块受重力和杆拉力的作用，有T mg m L底 （2分）得 T低 mg m L（2 分）
（2）夯受到重力 Mg，杆对夯的拉力 T，地面的支持力 N 的作用，当铁块在最高点时，杆对夯的拉力最大，
要求夯不离开地面，即在最高点时 T≤Mg 且 T mg m L （2分）
则 m 2L Mg mg m M m M（2分） 得 g （2 分） 铁块匀速转动的角速度最大为 g
mL mL
v
（3）在最低点时夯对地面的压力最大，在最低点时有 T mg m （1分）
L
v L m M max L g （1分）（用线速度或角速度表示均可共得 2分）解得 T 2mg Mg （1 分）mL
对夯受力分析有：夯受到重力 Mg，地面的支持力 N，杆对夯的拉力与杆对球的拉力大小相同，方向相反，
也记做 T'，有 N T Mg 2mg 2Mg （2 分） 根据牛顿第三定律 max =
因为 m+M=定值,所以铁块质量 m对 Fmax无影响。 （1 分）
{#{QQABSYiEogigAoAAABgCAQkACkGQkBCAAAoOAAAAIAAAyRFABCA=}#}2023—2024学年度第二学期期中考试
高一级物理试题
班别： 学号： 姓名： 成绩：
单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一
个选项符合题目要求，多选、错选均不得分）
1.武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是
A．B．C． D．
2.关于曲线运动和圆周运动，以下说法中错误的是
A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B．做曲线运动的物体的速度一定是变化的
C．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心
3.某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点。若行星运动周期为T，则该行星
A．a到c的时间tac= /2
B．从a到b的运动时间等于从b到c的运动时间
C．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
D．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
4.如图所示，A、B为不同轨道地球卫星，轨道半径rAmB，A、B运行线速度分别为vA和vB，受到地球万有引力大小分别为FA和FB，下列关系正确的是
A．FA>FB B．FA5.2021年4月29日，长征运载火箭在海南文昌成功将空间站“天和”核心舱送入高度约400km的预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开。今年还将发射“问天”和“梦天”两个实验舱，完成与核心舱对接，并再发射“天舟”货运飞船、“神舟”载人飞船各两艘，为空间站送去乘组和物资，最终完成中国第一座空间站“天宫”的建造。下列说法正确的是
A．“天和”核心舱的发射速度大于11.2km/s
B．空间站绕地飞行周期大于24小时
C．空间站绕地飞行速度小于第一宇宙速度
D．要实现实验舱与核心舱的对接，需要把实验舱送入核心舱轨道后再加速追上核心舱
6.如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出、落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且。若不计空气阻力，则两小球
A．初速度大小之比为1：2
B．落地瞬间重力的瞬时功率相同
C．重力做功的平均功率不相同
D．落地速度相同
7.质量为m=1kg的小球，从离桌面H=1.5m高处由静止下落，桌面离地面高度为h=0.5m，如图所示，若以桌面为参考平面，重力加速度取10m/s2，那么小球落地时的重力势能、整个下落过程中重力势能的变化和重力做功分别是
A．5J，重力势能减少15J，重力做功5J
B．-5J，重力势能减少20J，重力做功20J
C．5J，重力势能增加10J，重力做功-5J
D．-5J，重力势能增加20，重力做功15J
二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全选对得6分,漏选且正确得3分，错选、不选得0分）
8.如图所示，某同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都刚好水平方向垂直击中篮筐，若篮球出手时高度相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A．三个篮球从出手到击中篮筐的时间相同
B．三个篮球击中篮筐时速度相同
C．三个篮球在空中运动的加速度相同
D．三个篮球出手时的速度大小相同
9.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，轮缘对外轨有侧向挤压作用
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
10．2023年5月21日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丙运载火箭，成功发射首颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星“澳门科学一号”。若“澳门科学一号”入轨后，在到地心距离为kR0（其中k为大于1的常数，R0为地球的半径）的轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，球的体积（r为球的半径），则下列说法正确的是
A．“澳门科学一号”的线速度大小为 B．“澳门科学一号”的线速度大小为
C．地球的平均密度为 D．地球的平均密度为
三、实验题(共2小题，总分16分)
11．(5分)用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置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方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1.
(1)在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第 （填“一”“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在 （填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 ；
(2)在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，然后将两个质量相等的钢球分别放在A和C位置，匀速转动手柄，则左右两小球的角速度之比为 ，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 。
12．（11分）三个同学根据不同的实验装置，进行“探究平抛运动的特点” 实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的物体 。
（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个末端都水平的相同弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板接触，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0 。
（3）乙同学现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使它们同时分别从轨道M、N的末端射出，实验观察到在E处P球击中Q球，改变弧形轨道M的高度，重复实验，仍能观察到P球击中Q球的现象，这说明平抛运动的物体 。
（4）丙同学采用如图丙所示的装置探究平抛运动轨迹，下面做法可以减小实验误差的是 （填选项前的字母）。
A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B．使用密度大、体积小的钢球
C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 丙
D．使斜槽末端切线保持水平
（5）丙同学在做“探究平抛运动轨迹”的实验时，描绘出小球的轨迹如丁图，但忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点建立的坐标系如图所示，由图丁可求出小球做平抛运动的初速度为 m/s，小球做平抛运动的抛出点的坐标是 。（g取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字）
丁
四、计算题（共3小题，总分38分）
13．（10分）2023年9月17日12时13分，我国在西昌卫星发射中使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，假设该卫星绕地球做匀速圆周运动。地球半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转。
（1）若卫星到地心的距离为3R，求该卫星所在处的重力加速度。（已知地球表面处的重力加速度大小为g）
（2）若卫星环绕地球半径为r，在该轨道上环绕周期为T，地球可视为质量分布均匀的球体，求地球的密度。（结果用r、T、G、R表示）
14．（12分）现在很多健身设备智能化，一种自动计数的呼拉圈深受人们欢迎，如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量，绳长为，悬挂点到腰带中心的距离为，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为，，，，求：
（1）绳的拉力大小；
（2）滑轮在轨道中圆周运动的角速度的大小；
（3）若配重球不慎脱落，脱落后平抛的水平距离（结果用根号表示）。
15．（16分）如图所示，一种电动打夯机的结构为：在固定于夯上的电动机的转轴上固定一杆，杆的另一端固定一铁块（铁块可视为质点）。工作时电动机带动杆上的铁块在竖直平面内匀速转动，则当铁块转到最低点时，夯对地面将产生很大的压力而夯实地面。设夯（不包括铁块）的总质量为M，铁块的质量为m，杆长为L，重力加速度为g，杆的质量不计。
（1）若铁块的角速度为ω，则在圆周的最低点时杆对铁块的拉力是多少？
（2）若铁块的转速太大了，则有可能会将夯带离地面，在工作过程中为了保证安全要求打夯机不能离开地面，则铁块匀速转动的角速度最大为多少？
（3）在实际工作中，要保证打夯机在不离开地面的前提下对地面产生尽可能大的瞬间压力Fmax。请通过推导判断在打夯机和铁块的总质量一定的情况下（即M+m=定值），铁块质量m的大小对Fmax大小的影响：若有影响请说明随着m的增大Fmax的增减情况，若无影响，请说明原因。
