2023-2024学年江西省南昌市第十中学高一（下）期中考试物理试卷（含答案）

2023-2024学年江西省南昌市第十中学高一（下）期中考试物理试卷
一、选择题（第1-7题每题4分，第8-10题每题6分，分46分）
1.自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。下列有关天体运动的说法中，正确的是( )
A. 北半球的四季更替，秋冬季节比春夏天数少可以说明地球公转轨迹是椭圆
B. 绕太阳运转的所有行星轨道的半长轴的二次方跟它自转周期的三次方的比值都相等
C. 托勒密的日心说提出太阳是宇宙的中心，太阳是静止不动的
D. 引力常量是由科学家库仑根据库仑扭秤实验所测
2.如图所示，、两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的倍，若小球能落到半圆轨道上，小球能落到斜面上，则下列说法不正确的是
A. 球可能先落在半圆轨道上 B. 球可能先落在斜面上
C. 两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上 D. 球可能垂直落在半圆轨道上
3.如图所示，是静止在赤道上的物体，，是同一平面内两颗人造卫星。为绕地球表面的近地卫星，是地球同步卫星。则以下判断正确的是( )
A. 卫星的速度大于地球的第一宇宙速度
B. ，的线速度大小关系为
C. 周期大小关系为
D. 若卫星要靠近所在轨道，需要先加速
4.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为如图，弯道处的圆弧半径为。若火车转弯速度为时，对内、外轨道侧向均没有挤压作用。下列正确的是( )
A. 可知这时速度
B. 可知这时速度
C. 若火车转弯时速度大于，则内轨对内侧车轮的轮缘有挤压
D. 若火车转弯时速度小于，则外轨对外侧车轮的轮缘有挤压
5.两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )
A. 运动的线速度大小相等 B. 运动的角速度大小相等
C. 向心加速度大小相等 D. 向心力大小相等
6.年月日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如果着陆前着陆器近火星绕行的周期为。已知地球平均密度为，地球近地卫星的周期为。估算火星的平均密度约为( )
A. B. C. D.
7.“天狼星”是除太阳外人用肉眼能看到的最亮的恒星，“天狼星”实际上是一个双星系统，它由恒星“天狼星”和白矮星“天狼星”组成。“天狼星”和“天狼星”均绕它们连线上的点做匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为、，如图所示。已知引力常量为，则“天狼星”的质量为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，一个半径为的半圆柱体放在水平地面上，一小球从圆柱体左端点正上方的点水平抛出小球可视为质点，恰好从半圆柱体的右上方点掠过。已知为半圆柱体侧面半圆的圆心，与水平方向夹角为，，，不计空气阻力，重力加速度取，则( )
A. 小球从点运动到点所用时间为 B. 小球从点运动到点所用时间为
C. 小球做平抛运动的初速度为 D. 小球做平抛运动的初速度为
9.如图所示，两个质量均为的物体、用不可伸长的细线相连，放在匀速转动的水平转盘上，细线过圆心，、在圆心两侧，与圆心距离分别为和，且与转盘之间的动摩擦因数相同为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转盘由静止开始转速逐渐增大至两物体恰好相对转盘发生滑动过程中，说法正确的是
A. 受到摩擦力先增大后不变
B. 受到的摩擦力一直增大
C. 两物体恰好相对转盘发生滑动时，细线上拉力最大为
D. 角速度为时物块不受摩擦力
10.宇航员在离地球表面高处由静止释放一小球，经时间小球落到地面；若他在某星球表面同样高处由静止释放一小球，需经时间小球落到星球表面。已知该星球的半径与地球的半径之比为，则星球与地球的( )
A. 表面附近的重力加速度之比 B. 第一宇宙速度之比为
C. 质量之比为 D. 密度之比为
二、非选择题（共54分）
在做“研究平抛物体的运动”的实验时：
为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线_______．
小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为轴和轴，竖直线是用________来确定的．
某同学通过实验得到的轨迹如图所示，判断点是否是抛出点：________填“是”或“否”．
该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了图象，则此平抛物体的初速度________取
12.某实验小组为了测量当地的重力加速度设计了如下实验，将一根长为的轻绳，一端固定在过点的水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，使整个装置绕点在竖直面内转动。在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度，同时记录传感器上绳子的拉力大小，即可做出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图如图乙；
根据实验所给信息，写出小球在最高点处与的关系式______；
请根据作出的图象的信息可以求出当地的重力加速度______；用、表示
如果实验中保持绳长不变，而减小小球的质量，则图象中的位置______；变化不变，图象斜率______；不变变小变大。
13.如图所示，在距地面高为处，有一小球以初速度水平抛出，与此同时，在的正下方有一物块由静止开始在水平恒力的作用下同方向滑出，已知物体的质量为，，、均可看成质点，假设水平面光滑、空气阻力不计，，求：
球从抛出到落地的时间
球从抛出到落地这段时间内的水平位移
球落地时，、之间的距离。
14.动画片中有这样一个情节：某天和中了设计的陷阱，被挂在了树上如图甲，聪明的想出了一个办法，让自己和荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为，离地高度为，两熊可视为质点且总质量为，绳长为且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为，求：
设和刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离点的水平距离为多少；
改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离点的水平距离最大，最大为多少；
若绳长改为，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他们落地点离点的水平距离为多少。
15.某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为，地球半径为，地球两极处的重力加速度为，引力常量为，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求：
地球的密度；
航天飞机绕地球转动的周期；
它下次通过该建筑物上方所需的时间。
答案
1..
2..
3..
4..
5..
6..
7..
8..
9..
10..
11..水平，重垂线，是，。
12.. 不变 变小
13..解：小球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得；
小球在水平方向做匀速直线运动，则有；
设物体的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
小球与物体的运动具有同时性，球落地时，物体走的位移大小为
故A、之间的距离为。
14..解：在最低点
绳子断后，两熊做平抛运动，则
两熊落地点离点的水平距离
联立可得
设绳长为，
则在最低点
绳子断后，两熊做平抛运动，则
两熊落地点离点的水平距离
即
则当时，两熊落地点离点水平距离最远，此时最大值
两熊做圆锥摆运动时，设绳子与竖直方向的夹角为时，绳子被拉断。
竖直方向
水平方向
此时两熊离地面的高度为
此后两熊做平抛运动
水平位移
由几何关系：落地点到点的水平距离
联立可求得
15..解：地球表面的物体重力等于万有引力，有：，
解得：，
地球的密度为：；
根据万有引力提供向心力，有：，
由于：，
联立解得：；
用表示航天飞机的角速度，由于航天飞机的高度低于同步卫星的高度，故
用表示所需的时间，则：，
解得：。
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