山东省泰安市泰山国际学校2023-2024学年高一下学期期中联考模拟物理试卷（原卷版）

山东省泰安市泰山国际学校20232024学年高一下学期期中联考模拟物理试题一、单选题1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A.速率 B.速度C.加速度 D.合外力2.如图所示，用长为0.5m的轻绳将一小球栓在一竖直转轴上，当转轴稳定转动时，轻绳与转轴的夹角为37°。小球可以视为质点，已知重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则小球的线速度大小为（）A.1.5m/s B.m/s C.m/s D.m/s3.21世纪以来，“校园足球”一直是备受关注的焦点。如图为某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹（轨迹在竖直平面内，空气阻力不可忽略），则足球在最高点的速度v的方向和所受合力F的方向应为（）A B.C. D.4.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（）A.在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度B.沿轨道Ⅱ运行的周期为C.沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大D.沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期5.如图所示，两个可视为质点的质量相同的小球a、b分别被套在刚性轻杆的中点位置和其中一端的端点处，两球相对于杆固定不动，杆总长m，轻杆的另一端可绕固定点O自由转动。装置在竖直平面内由水平位置静止释放到杆恰好摆至竖直状态，在此过程中不计一切摩擦，重力加速度，则关于此过程下列说法正确的是（）A.杆竖直状态时a、b两球重力的瞬时功率相同B.杆竖直状态时b球的速度大小为m/sC.轻杆对a、b球均不做功D.a球机械能增加，b球机械能减小6.。如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平U型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（）A.甲、乙的最大腾空高度相同B.甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度C.甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同D.甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同7.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度比飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大B.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于C.飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为D.在轨道Ⅰ上飞船与地心连线单位时间内扫过的面积小于在轨道Ⅲ上飞船与地心连线单位时间内扫过的面积8.如图所示，两个可视为质点的质量相同的小球a、b分别被套在刚性轻杆的中点位置和其中一端的端点处，两球相对于杆固定不动，杆总长m，轻杆的另一端可绕固定点O自由转动。装置在竖直平面内由水平位置静止释放到杆恰好摆至竖直状态，在此过程中不计一切摩擦，重力加速度，则关于此过程下列说法正确的是（）A.杆竖直状态时a、b两球重力的瞬时功率相同B.杆竖直状态时b球的速度大小为m/sC轻杆对a、b球均不做功D.a球机械能增加，b球机械能减小二、多选题9.一物块在倾角为45°的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下，物块由静止滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做的功随时间的变化分别如图曲线①、②所示。则（）A.物块与斜面间的动摩擦因数为B.当拉力沿斜面向上，重力做的功为9J时，物块动能为3JC.拉力分别沿斜面向上和向下，物块的加速度大小之比为1:3D.拉力分别沿斜面向上和向下，物块滑到底端时的动能大小之比为1:210.一辆电动小汽车在水平路面上由静止启动，在0~t1时间内做匀加速直线运动，t1时刻达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其vt图像如图所示。已知汽车的质量m=1000kg，汽车受到的阻力恒为1000N，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A.0~t1时间内汽车的加速度大小为4m/s2B.0~t2时间内汽车牵引力做的功为1.62×105JC.汽车的额定功率为18kWD.根据题述条件可以求得t2=4s11.如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球与两细线连接后分别系于、两点，装置静止时细线水平，细线与竖直方向的夹角。已知小球的质量，细线长，点距点的水平和竖直距离相等（重力加速度取，，）,则（）A.若装置匀速转动的角速度为时，细线上的张力为零而细线与竖直方向夹角仍为B.若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度时，细线张力C.若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度时，细线上张力与角速度的平方成线性关系D.若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度时，细线上张力不变12.如图所示，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角的光滑直杆上，D为杆的底端，与固定杆的夹角也是，细线水平，此时细线的拉力是。小球B的质量，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（）A.物体A、B系统的机械能不守恒B.小球B第一次运动到C点时的动能为7.2JC.小球B第一次运动到C点时细线对B做的功为10JD.小球B第一次运动到D点时A的动能为零三、实验题13.某实验小组用如图所示的装来验证系统的动能定理，当地的重力加速度为g，主要实验步骤如下：A．用天平测量滑块与遮光条的总质量M以及钩码的质量m，调节气垫导轨成水平状态；B．将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上，用跨过光滑定滑轮的细线拴接滑块和钩码，调节细线；C．将滑块由气垫导轨左侧某个位置由静止释放，通过刻度尺读出释放点与光电门之间的距离L以及遮光条通过光电门的挡光时间；D．重复上述实验步骤得出多组实验数据．（1）下列说法正确的是________（填标号）；A．实验过程中，钩码的重力做的功等于绳对滑块的拉力做的功B．需要调节细线与气垫导轨成平行状态C．为了完成该实验，还需要测量挡光片从释放点到光电门处运动时间（2）若测得挡光条的宽度为d，则滑块经过光电门的瞬间速度为________；（3）以为纵轴、以为横轴，当绘出的函数图像的斜率________，就能验证系统的动能定理。14.某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。（1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系。在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1（2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。四、计算题15.如图所示，半径为r的光滑圆轨道固定在水平地面上，O为圆心，分别为竖直、水平直径，一质量为m的小球（视为质点）从轨道上的P点获得一个沿轨道向下的速度，下滑到Q点时刚好与轨道分离，小球在Q点的速度的延长线与地面的交点为J，小球从Q点离开轨道时，立即给小球施加一个恒定的作用力F（F为未知量），使小球沿着做匀加速直线运动，已知，、，重力加速度为g，求：（1）与间的夹角的大小；（2）当F取最小值时，小球从Q到J的加速度大小以及小球刚到达J点时的动能。16.如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连）、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道．全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m，OE长L1=0.2m，AC长L2=0.4m，圆轨道和AE段光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因数。滑块质量m=2g且可视为质点，g=10m/s2，弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能．忽略空气阻力，各部分平滑连接。求：（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时速度大小；（2）当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E点时对圆轨道的压力FN大小；（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系。17.可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面AB上，一端固定在A点，另一端与滑块P（可视为质点，质量为m）接触但不连接，AB的长度为（），B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，C点与圆心O等高，D点在O点的正上方，是半圆轨道的最高点，用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），AE的长度为R，静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D；在水平面AB上铺被测材料薄膜，滑块P仍从E点由静止释放，恰能运动到半圆轨道上的F点，O、F连线与OC的夹角为，重力加速度为g，。（1）求滑块P与被测材料间的动摩擦因数；（2）在不撤去被测材料的基础上仅将滑块P换为质量的同种材质的滑块Q，滑块Q最终不与弹簧接触，试判断滑块Q由静止释放后能否压缩弹簧2次。18.华盛顿大学的一项新研究表明，某些短周期的双星系统是由恒星演化而产生的。假设太空中有A、B两星体组成的短周期双星，已知A、B环绕连线上的点做匀速圆周运动，A、B的轨道半径和为，A、B的轨道半径差为，恒星A、B的半径均远小于，且B的质量大于A的质量。求：（1）A、B的线速度之和与A、B的线速度之差的比值；（2）A、B质量之和与A、B质量之差的比值。19.如图所