安徽省马鞍山市当涂第一中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试卷(含答案)

这是一份安徽省马鞍山市当涂第一中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


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的轻绳将一小球拴在一竖直转轴上，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，，，则小球的线速度大小为( )
B.C.D.
3．如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，排球又斜向上飞经O点后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A.排球由M点到P点，和由P点到N点两次飞行过程中加速度不同
B.排球由M点到P点，和由P点到N两次飞行过程中重力对排球做的功相等
C.排球离开M点的速率与经过Q点的速率相同
D.排球到达P点时重力的瞬时功率和离开P点时重力的瞬时功率大小相同
4．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空，航天员进驻天和核心舱开始太空科研。天和核心舱距离地面的高度约，绕地球的运动可近似为匀速圆周运动，已知地面的重力加速度为，地球半径约。根据以上信息可估算出核心舱所处位置的重力加速度约为( )
A.B.C.D.
5．某踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示，足球可视为质点，空气阻力不计。用分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示足球在空中运动的时间，下列图像中可能正确的是( )
A.B.C.D.
6．如图所示，粗糙的水平轨道和光滑的竖直圆轨道ABCD相切于A点，小滑块P静置在水平轨道上，现对P施加水平向右的恒力F使之由静止向右运动，到A点时撤去F。研究发现：当起点在M点左侧或N点右侧时，P进入圆轨道后不会脱离轨道。设MA与NA的比值为k，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，则( )
A.μ越大，k越大B.μ越大，k越小C.D.
7．如图所示，轨道MON动摩擦因数处处相同，其中ON水平，OM与ON在O处平滑过渡（物块经过O速率不变），将一小物块从倾斜轨道上的M点由静止释放，滑至水平轨道上的N点停下。现调大斜面倾角，把斜面调至图中虚线OJ位置，为使物块从斜轨上某处由静止释放后仍然在N点停下，则释放处应该是( )
A.J点B.K点
C.Q点D.K点与Q点之间某一点
二、多选题
8．在无风的情况下，由于重力和空气阻力的共同作用雨滴在地面附近竖直向下做匀速运动，在这个过程中( )
A.雨滴受到的重力做正功，其机械能增大
B.雨滴受到的空气阻力负功，其机械能减小
C.雨滴受到的合力做功为零，其机械能守恒
D.雨滴受到的合力做功为零，其动能不变
9．关于两个运动的合成，下列说法正确的是( )
A.两个直线运动的合运动一定也是直线运动
B.不共线的两个匀速直线运动的合运动一定不是匀速直线运动
C.小船渡河的运动中，小船对岸的速度可以小于水流速度
D.小船渡河的运动中，小船渡河所需时间与水流速度大小无关
10．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是( )
A.重力对小车所做的功是mgh
B.合力对小车做的功是
C.推力对小车做的功是
D.小车克服阻力做的功是
11．如图所示，某段直滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度大小为在运动员滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )
A.运动员受到的摩擦力的大小为B.运动员获得的动能为
C.运动员克服摩擦力做功为D.运动员减少的机械能为
12．一辆电动小汽车在水平路面上由静止启动，在时间内做匀加速直线运动，时刻达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力恒为1000N，取重力加速度大小，则下列说法正确的是( )
A.时间内汽车的加速度大小为
B.时间内汽车牵引力做的功为
C.汽车的额定功率为18kW
D.根据题述条件可以求得
三、实验题
13．在“探究平抛运动规律”的实验中：
（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹。下列对实验过程的描述哪些是正确的( )
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次静止释放小球的位置必须相同
C.小球平抛运动时应与木板上的白纸相接触
D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，将所有的点连接成一条折线
（2）某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。三点的位置在运动轨迹上已标出，O______（填“是”或“不是”）抛出点。
（3）则小球平抛的初速度______。（结果保留两位有效数字）
（4）小球运动到B点的速度______m/s。（结果保留两位有效数字）
14．为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图（a）装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题：
(1)小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量___________，动能的增加量___________。（均用题中所给字母表示）
(2)观察图（b）中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：___________。
(3)为减小实验误差，实验时应选用密度___________（选填“较大”或“较小”）的小球。
四、计算题
15．地球为太阳系中由内及外的第三颗行星，已知地球可以看成质量均匀的球体，半径为R，密度为ρ，地球表面的重力加速度大小为g。地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动，运动半径为L，周期为T。已知球体的体积公式为，求：
（1）引力常量G；
（2）太阳的质量。
16．如图所示，长为的轻杆一端可绕O点自由转动，杆的中点和另一端分别固定小球（A质量为m，B质量为）。让轻杆从水平位置由静止释放，不计空气阻力和转轴处的摩擦，重力加速度大小为g，求：
（1）小球B运动到最低点时速度；
（2）小球转至最低点时，杆对B球的拉力；
（3）在转动的过程中，杆对小球A做的功。
17．如图所示，竖直面内、半径为的光滑圆弧轨道底端切线水平，与水平传送带左端靠近，传送带右端C与一平台靠近，圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面，圆弧所对的圆心角为53°，传送带长为1m，以的恒定速度顺时针匀速转动，一轻弹簧放在平台上，右端固定在竖直墙上，弹簧处于原长，左端与平台上D点对齐，CD长也为1m，平台D点右侧光滑，重力加速度为，让质量为1kg的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块第二次滑上传送带后，恰好能滑到传送带的左端B点，不计物块的大小，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5。
（1）求物块运动到圆弧轨道最底端时的速度大小v；
（2）求物块第二次到达C点时的速度大小；
（3）物块第一次压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能。
参考答案
1．答案：B
解析：AB.物体做曲线运动，速度的方向一定发生改变，速度的大小，即速率不一定发生改变，A错误，B正确；
C.由于物体做曲线运动，速度的方向一定发生改变，则速度的变化量不为0，当速度的变化率一定时，根据
可知加速度也为一个定值，比如平抛运动，C错误；
D.根据
当加速度一定时，合外力也为一个定值，D错误。
故选B。
2．答案：A
解析：由轻绳拉力与小球重力的合力作为向心力，可得
解得，A正确。
故选A。
3．答案：D
解析：A.不计空气阻力，排球两次在空中只受重力作用，加速度为g，A错误；
B.设排球的抛体高度为h，第一次从M到P，重力做正功为
第二次做斜上抛运动从P到Q到N点，重力做功为零，排球两次飞行过程中重力对排球做的功不相等，B错误；
C.排球从M到P和从Q到N都是平抛运动，在M、Q点均只有水平方向的速度，高度h相同，由
运动时间相同，但
由
可推出离开M点的速度大于经过Q点的速度，C错误；
D.从P到Q竖直方向做的是竖直上抛运动，从M到P竖直方向做的是自由落体运动，上升和下落的高度相同，排球到达P点时竖直方向的瞬时速度和离开P点时竖直方向的瞬时速度大小相同，则重力的瞬时功率
排球到达P点时重力的瞬时功率和离开P点时重力的瞬时功率大小相同，D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：航天员所处位置受到的重力等于地球的万有引力，则在地球表面有
在核心舱所处位置有
联立可得核心舱所处位置的重力加速度为
解得
B正确，ACD错误；
故选B。
5．答案：C
解析：A.足球做斜抛运动，在竖直方向上做加速度为g的匀变速直线运动，上升阶段，有
下降阶段为
可知速度与时间成一次函数关系，图线是一条倾斜直线。故A错误；
B.依题意，空气阻力不计，足球只受重力作用，机械能守恒，E不变。故B错误；
C.取初始位置为零势能面，踢出时竖直方向速度为，根据机械能守恒可得
解得
即该图线为开口向上的抛物线。故C正确；
D.根据
结合A选项分析可知，该图线仍然为一条倾斜的直线。故D错误。
故选C。
6．答案：D
解析：根据题意知，滑块从M点开始运动时，恰好能够到最高点，有
在最高点时，重力提供向心力
滑块从N点开始运动时，刚好能够运动到B点，有
联立上式得
k的取值与μ无关，故选D。
7．答案：C
解析：设倾斜轨道的倾角为α，MN两点连线的倾角为θ，滑块与轨道之间的动摩擦因数为μ。滑块从M点到N点的整个过程，根据动能定理得
得
根据数学知识可得
可得
即MN两点连线的倾角一定，与倾斜轨道的倾角无关，所以释放处应该是Q点。
故选C。
8．答案：BD
解析：A.雨滴下落过程重力竖直向下，位移方向竖直向下，重力方向与位移方向相同，重力对雨滴做正功；雨滴匀速下落，雨滴的动能不变而重力势能减小，雨滴的机械能减少，故A错误；
BC.雨滴受到的空气阻力负功，其机械能减小，故B正确C错误；
D.根据动能定理可知，雨滴受到的合力做功为零，其动能不变，故D正确。
故选BD。
9．答案：CD
解析：A.两个分运动是直线运动，其合运动可能是曲线运动，比如平抛运动，故A项错误；
B.不共线两个匀速直线运动，没有加速度，则合运动也一定是匀速直线运动，故B项错误；
C.合运动的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故C项正确；
D.小船渡河运动中，时间为
所以其时间与河岸宽与船垂直于河岸的速度有关，与水流速无关，故D项正确。
故选CD。
10．答案：BD
解析：A.重力所做的功
所以小车克服重力所做的功是，故A错误；
B.对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得
故B正确；
C.由于推力为恒力，则推力对小车做的功
故C错误；
D.设克服阻力做的功为W，由动能定理可得
得
故D正确。
故选BD。
11．答案：ABD
解析：A.由牛顿第二定律可知，人受到的合力
解得
选项A正确；
B.合力的功
由动能定理可知，运动员获得的动能为；故B正确；
C.运动员克服摩擦力所做的功
故C错误；
D.根据功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故机械能减小了；故D正确；
故选ABD.
12．答案：AC
解析：A.由
可得时间内汽车牵引力大小为
由牛顿第二定律
可得
故A正确；
BD.由
可得
时间内做变加速运动，由动能定理可得
可知与是互求关系，这两个量都未知，故时间内汽车牵引力做的功未知，故BD错误；
C.由
可得
故C正确。
故选AC。
13．答案：（1）AB（2）不是（3）2.0（3）2.5
解析：（1）A.为了保证小球的初速度水平，需调节斜槽的末端保持水平，A正确；
B.为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等，小球每次必须从同一位置由静止释放，B正确；
C.小球做平抛运动时，不应与纸接触，避免摩擦改变运动轨迹，带来误差，C错误；
D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，并建立坐标，以便分析研究平抛运动，D错误。
故选AB。
（2）O到B、B到C过程，水平分位移相等，即时间间隔相等，若O点是抛出点，两段竖直分位移之比应为1:3，而题中竖直分位移之比为1:2，故竖直方向有初速度，O不是抛出点。
（3）竖直方向上，根据
其中T为O到B、B到C过程的时间间隔，可得
水平方向上
（4）在竖直方向上有
那么小球运动到B点的速度
14．答案：(1)mgh；(2)空气阻力做负功，机械能有损失(3)较大
解析：(1)小球第一次摆动至最低点的过程，重心下降了h，则重力势能的减少量为
小球第一次摆动至最低点，初速度为零，最低点速度为，由牛顿第二定律有
而动能的增加量为
联立解得
(2)根据图像可知小球做周期性的摆动每次经过最低点时拉力最大，而最大拉力逐渐变小，说明经过最低点的最大速度逐渐变小，则主要原因空气阻力做负功，导致机械能有损失；
(3)为了减小因空气阻力带来的误差，应选择密度大体积小的球进行实验。
15．答案：（1）（2）
解析：（1）地球的质量可表示为
在地球表面，忽略地球自转的影响，物体受到的重力与万有引力相等，有
则引力常量
（2）地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
解得
16．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）运动过程中机械能守恒，有
由题意可得，的角速度相同，则有
解得
（2）在最低点时，对小球B有
解得
（3）对A由动能定理得
解得
17．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）物块从A点由静止释放，运动到圆弧轨道最底端的过程中，根据机械能守恒有
求得
（2）设物块第二次滑上传送带时速度大小为，则有
求得
（3）由于，因此物块滑上传送带后先做加速运动，设物块在传送带上先加速后匀速，则加速的加速度
解得
加速的距离
因此物块以的速度从C点滑上平台，设物块与平台间的动摩擦因数为，从C点到第一次向左运动到B点
根据动能定理有
求得
物块从C点到第一次压缩弹簧到最大形变量过程中，根据功能关系有
求得最大弹性势能