2022-2023学年湖北省武汉市部分重点中学高一下学期期中联考试题物理试题

武汉市部分重点中学2022—2023学年度下学期期中联考

高一物理试卷

考试时间：2023年4月20日上午8：00——09：15   试卷满分：100分

本试卷共5页，16题。考试用时75分钟。

祝考试顺利

注意事项：

1. 答题前先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
3. 选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.   考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共 11小题，每小题 4分，共 44分。在每小题给出的四个选项中，第 1-7题只有一项符合题目要求,第 8-11题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。

1. 关于做功，下列说法正确的是（　　）

A．人由下蹲状态竖直起跳的过程中，支持力对人做正功

B．若一个物体的速度发生变化，则物体所受合力一定对该物体做功

C．物体所受静摩擦力一定不对物体做功

D．作用力和反作用力对两个物体做功的代数和可能为正、负或者零

2. 滚筒洗衣机里衣物随着滚筒转动能达到脱水的效果，滚筒沿竖直方向的截面如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．衣物在A、B两点时的加速度相同

B．衣物在最高点A时处于失重状态

C．衣物上的小水滴因受到离心力的作用而脱离衣物

D．衣物在A、B两点时所受筒壁的弹力大小相等

3. 2022年月日，天舟五号货运飞船在文昌航天发射场发射升空，短短小时后，便

与“天宫”空间站成功交会对接。已知空间站在距地球表面高度约为400km的圆形轨道运动，下列判断正确的是（　　）

A．空间站绕地运行的速率等于地球自转速率

B．航天员在空间站内完全失重，所受重力为N

C．空间站的运行角速度大于地面赤道上物体随地球自转的角速度

D．航天员在空间站内仅使用弹簧测力计就能测出物体的重力

4. 2021年5月15日我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任

务的国家，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。以下说法正确的是（　　）

1. 火星探测卫星的发射速度一定大于11.2km/s
2. 在地面表面发射一颗绕月卫星，发射速度必须大于11.2km/s
3. 16.7km/s是人造地球卫星脱离地球束缚的最小发射速度
4. 地球同步卫星的环绕速度一定大于7.9km/s

5. 如图所示，在长为1m的轻绳下端拴一个质量为0.6kg的小球，捏住绳子

的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，形成一个圆锥摆。开始时使绳子跟竖直方向的夹角为α=37°，之后对小球做功，再次稳定后，使绳子跟竖直方向的夹角为β=53°，保持悬点和轻绳长度不变。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，g取10m/s2，则绳子对小球做的功为（　　）

A．3.05 J    B．1.85 J      C．1.25 J     D．4.25 J

6. 质量为m的小球由轻绳a系于轻质木架上一凸起的小钉子A上，可自由转动。轻绳b

系于木架上的C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向。当小球运动到图示位置时，将绳b烧断的同时轻杆停止转动，不考虑摩擦和空气阻力，则（　　）

1. 此后小球可能在竖直平面内做匀速圆周运动
2. 此后小球可能在水平平面内做匀速圆周运动
3. 在绳b被烧断的前后，绳a中张力大小可能不变
4. 在绳b被烧断的前后，绳a中张力大小一定变大

7. 地震引起的海啸会给人们带来巨大的损失。某中学的部分学生组成了一个课题小组，对

海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力（模拟海啸）作用下运动，推力F随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　）

A．运动过程中物体的最大加速度为15m/s2

B．物体在水平地面上运动的最大位移是50m

C．整个过程中摩擦力对物体做功1KJ

D．在距出发点5.0m位置时物体的速度达到最大

8. 某卫星在赤道上空圆轨道Ⅰ上绕地球运行，周期为T，运动方向与地球自转方向相同，

赤道上某城市的人每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方。一段时间后，卫星在A点变轨由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为椭圆轨道的近地点。不计空气阻力，则（　　）

A．T为9小时36分钟

B．卫星沿轨道Ⅱ从A点到B点的时间超过12h

C．卫星由轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ过程中，机械能增大

D．卫星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行时，卫星与地球的连线在单位时间内扫过的面积相同

9. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可

视为质点）放在小车的最左端，现用一大小为F的水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做直线运动，当小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，小物块和小车之间的滑动摩擦力大小为f，在此过程中（小物块从小车最左端滑到最右端），不计空气阻力，下列结论正确的是（　　）

A．物块动能增加（F-f）（L+x）

B．小物块克服摩擦力做功为fL

C．小车的动能增加fx

D．物块和小车组成的系统机械能增加量为F(L+x)

10. 如图为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱。当人站在平

衡车上沿水平直轨道由静止开始运动，其v－t图像如图所示（除3～10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知人与平衡车质量之和为60kg，t＞3s后平衡车功率恒为600W，且整个骑行过程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（　　）

A．3～10s时间内，小车的平均速度大小是3m/s  

B．0～3s时间内，牵引力做功570J

C．3～10s时间内，小车克服摩擦力做功3840J

D. 第2s末与第14s末牵引力的功率之比为4∶3

11. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过固定于O点的

光滑定滑轮，一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在粗细均匀的光滑固定竖直杆上。开始时，小球C锁定在杆的P点，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个竖直向上、大小为F的恒力，小球C运动到Q点时的速度达到最大，OQ与竖直方向的夹角也为，D点为P、Q两点的中点，且与O点在同一水平面，P、Q两点间的距离为L，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　）

A．小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功为零

B．小球C从P点运动到D点的过程中，物块A重力的功率增加

C．小球C运动到Q点时物块A的速度大小为

D. 小球C运动到Q点时物块A的加速度大小为

二、非选择题（本大题共5小题，共56.0分）

12. (6分)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组A通过如图甲所示

装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，滑块和挡光片总质量为m，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。

（1）本次探究采用的实验方法是___________。

（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线斜率的表达式为___________（用m、r、d表示）；图线不过坐标原点的原因是___________。

13.（8分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：

①用天平分别测出物块A、B的质量4m0和3m0（A的质量含遮光片）：

②用游标卡尺测量遮光片的挡光宽度d；

③将重物A、B用轻绳按图甲示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则重物A速度的大小为______，重物B速度的大小为______。

（2）要验证系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为：______（用重力加速度g，，d和h表示）。上述关系式没能满足的原因之一可能是：。

14. （12分）科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为F2，通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，求：

（1）火星的半径R；

（2）火星的密度；

（3）火星的第一宇宙速度。

15．（14分）一滑雪项目如图所示，可视为质点的总质量（包括装备）为m=60kg的滑板运动员，从高为H=30m的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑，在B点进入光滑的四分之一圆弧BC，圆弧BC半径为R=5m，运动员经C点沿竖直轨道冲出向上运动，经时间t=1s后到达C点正上方的最高点D（图中未标出）。若运动员经C点后在空中运动时只受重力，轨道AB段粗糙、BC段光滑。g=10m/s2。（不计过B点时机械能的损耗和空气阻力）求：

（1）运动员在C点的速度大小和离开C点可上升的高度；

（2）运动员（包括装备）运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力大小；

（3）从A点到B点，运动员损失的机械能。

16. （16分）如图所示，半径为2r的水平圆盘距地面的高度为h=，质量与的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，长3r。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动（O'为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影），转动角速度从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。A、B两物块的转动半径（B在转盘边缘）。它们与圆盘间的动摩擦因数均为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，所有物理量为国际单位制，求：

（1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度ω1大小；

（2）后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小ω2；

（3）随着角速度进一步缓慢增加，两物块相对圆盘滑动，假设滑动瞬间绳子断裂，求B落地的位置与O'之间的距离。