宜丰中学2022-2023学年高一上学期11月期中考试物理试卷(含答案)

这是一份宜丰中学2022-2023学年高一上学期11月期中考试物理试卷(含答案)，共15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、中国天宫空间站在离地面400-450km的轨道上运行，因受轨道上稀薄空气的影响，其轨道高度会逐渐降低，随着轨道高度逐渐降低，空间站一定增大的物理量是( )
A.加速度B.机械能C.重力势能D.周期
2、中国科幻电影《流浪地球》，讲述为了应付太阳“氦闪”地球毁灭的危机，在世界各地建造核聚变大功率发动机，先利用赤道发动机反向喷射停止地球自转，再开动全部发动机让地球加速至逃逸速度脱离太阳系开始流浪，其中有关物理学知识的说法正确的是( )
A.喷出的气体对赤道发动机的力和赤道发动机对地球的力是一对作用力和反作用力
B.全部发动机开动后其合力对地球做正功
C.地球速度至少达到7.9 km/s才能脱离太阳系的束缚
D.脱离太阳系后，地球上的物体将处于完全失重状态
3、如图所示，可视为质点的甲、乙两小球质量相同，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下、下列判断正确的是( )
A.两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率
B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C.两小球到达底端时速度相同
D.两小球到达底端时动能相同
4、在建筑工地上经常会见到图中所示的偏心轮，偏心轮主要由飞轮和配重物组成，某偏心轮配重物的质量，配重物的重心到轮轴的距离。若某时刻飞轮转动的角速度，配重物可视为质点，则此时配重物的动能为( )
A.36 JB.48 JC.72 JD.144 J
5、2022年春天邯郸市出现新冠疫情，某医院接上级指示立即派出医疗小组开车到爆发地进行医疗救援，该医疗小组开车在某上坡的路段以10m/s的速度匀速行驶。已知车辆和医疗小组人员总质量为，该上坡的路段与水平面成15°，假设受到的阻力为。此时汽车的发动机功率是（，）( )
A.18kWB.52kWC.70kWD.20kW
6、一根质量为m、长为L的均匀铁链一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，桌面足够高，如图（a）所示.若在铁链两端各挂一个质量为的小球，如图（b）所示.若在铁链两端和中央各挂一个质量为的小球，如图（c）所示.由静止释放，当铁链刚离开桌面时，图（a）中铁链的速度为，图（b）中铁链的速度为，图（c）中铁链的速度为（设铁链滑动过程中始终不离开桌面，挡板光滑）.下列判断正确的是( )
A.B.C.D.
7、有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是( )
A.三种情况下物体损失的机械能
B.三种情况下摩擦产生的热量
C.到达底端的速度
D.合力做功
8、如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块轨迹的示意图，运动至A点时速度大小为，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为，但相对于A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中( )
A.物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧
B.物块的动能可能先增大后减小
C.物块的速度大小可能为
D.B点的加速度与速度的夹角等于90°
9、如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端，甲、乙两球质量相同，开始时乙球位于轨道的最低点，现由静止释放轻杆，下列说法正确的是( )
A.甲球下滑至底部的过程中，轻杆对系统不做功
B.甲球滑回时不一定能回到初始位置
C.甲球可沿轨道下滑到最低点且具有向右的瞬时速度
D.在甲球滑回过程中杆对甲球做的功大于杆对乙球做的功
二、多选题
10、如图，若小滑块以某一初速度从斜面底端沿光滑斜面上滑，恰能运动到斜面顶端。现仅将光滑斜面改为粗糙斜面，仍让滑块以初速度。从斜面底端上滑时，滑块能运动到距离底端斜面长度的处。则( )
A.滑块滑上斜面后能再次滑回斜面底端B.滑块滑上斜面后不能再滑回斜面底端
C.整个过程产生的热量为D.整个过程产生的热量为
11、如图所示，上方传送带始终以的速度向右运动，左右两端相距。将一质量的木块由传送带左端静止释放，木块与传送带之间的动摩擦因数为，则( )
A.木块从左端运动到右端的过程中，摩擦力对木块做的功为
B.木块从左端运动到右端的过程中，由于带动木块运动，电动机多消耗了的电能
C.木块从左端运动到右端的过程中，因为摩擦而产生的热量为
D.木块从左端运动到右端的时间为
12、在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为m的小球P（可视为质点）从弹簧原长处由静止释放，小球沿竖直方向向下运动，小球的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图所示，其中和为已知量，（弹簧的弹性势能表达式为，其中k上为弹簧的劲度系数，y为弹簧形变量）。下列说法中正确的是( )
A.当弹簧压缩量为时，小球P的速度为零
B.小球向下运动至速度为零时所受弹簧弹力大小为
C.弹簧劲度系数为
D.当弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为
三、实验题
13、用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
（1）关于本实验﹐下列说法正确的是______（填字母代号）。
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验
B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带，后接通电源
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2 mm）的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量______，动能变化量________。（用已知字母表示）
（3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式_______时，可验证机械能守恒。
四、计算题
14、小球自的高度由静止释放，与地面碰撞后反弹的高度为.设碰撞时没有动能的损失，且小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，求：
（1）小球受到的空气阻力是重力的多少倍？
（2）小球从开始到停止运动的过程中运动的总路程．
15、某同学对一辆玩具遥控车的性能进行了研究。他让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，通过传感器得到了小车的图象。如图所示，在2s~10s内的图象为曲线，其余时间段图象均为直线。已知在2s~14s内，小车以额定功率运动，14s末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为1kg，在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小不变。求：
（1）小车所受的阻力大小为多少？
（2）小车的额定功率为多少？
（3）在0s~14s内，小车电动机的平均功率为多少？（保留三位有效数字）
16、如图所示，AB是倾角的倾斜轨道，BCEF是一个水平轨道（物体经过B点时无机械能损失）竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于C点，A端固定一轻质弹簧，B、C两点间的距离，P点与B点的水平距离，圆形轨道的半径。一质量的小物体，从P点紧靠弹簧由静止释放，恰好能沿圆形轨道运动并到达C点右侧。小物体与倾斜轨道AB、水平轨道BC间的动摩擦因数都是，C点右侧轨道与小物体间的动摩擦因数为，其中，x为物体在C点右侧到C点的距离，E、F为水平右侧轨道上的点，它们到C点的距离分别为，（提示∶可以用图象下的“面积”代表力F所做的功，）
（1）求弹簧的弹性势能；
（2）求小物体最终静止的位置；
（3）若改用同材料的质量为的小物体从同一位置释放，为使小物体能静止在EF段范围内，试求的取值范围。
参考答案
1、答案：A
解析：A.人造卫星加速度由万有引力提供
高度降低，向心加速度变大，A正确；
B.由于收到稀薄空气的影响，空气阻力阻碍物体运动，做负功，则机械能减小，B错误；
C.由重力势能
轨道高度降低，重力做正功，重力势能减小，C错误；
D.根据万有引力提供向心力
可得
当轨道高度降低，周期变小，D错误；
故选A。
2、答案：B
解析：A.喷出的气体对赤道发动机的力和发动机对喷出气体的力是一对作用力和反作用力，故A项错误。
B.由“开动全部发动机让地球加速至逃逸速度脱离太阳系”可知，发动机的合力对地球做正功，故B项正确。
C.地球的速度至少要增加16.7km/s才能脱离太阳系的束缚，故C项错误。
D.脱离太阳系后，地球上的物体仍受到地球的万有引力作用，对地球的压力不为零，故D项错误。
故选B。
3、答案：D
解析：
4、答案：A
解析：配重物的线速度，配重物的动能，A正确，BCD错误。
5、答案：C
解析：汽车匀速行驶时处于平衡状态，则汽车受到的牵引力大小为：，汽车发动机的功率为，以上两式联立解得，故C正确，ABD错误。
故选：C。
6、答案：D
解析：铁链释放之后，到离开桌面，由于桌面无摩擦，对两次释放，桌面下方L处为0势能面.则释放前，系统的重力势能为第一次，，第二次，，第三次，，释放后，，，则损失的重力势能，，那么，解得：，显然，所以，故选D.
7、答案：B
解析：A.令斜面倾角为θ，斜面高为h，斜面底边长为x，根据功能关系可知，物体损失的机械能等于克服摩擦力做的功，则有
由于斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，可知
A错误；
B.根据能量守恒定律可知，损失的机械能转化为摩擦产生的热量，根据上述有
B正确；
D.对物体分析，可知合力做功等于重力做功与摩擦力做功的代数和，则有
由于斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，可知
D错误；
C.根据动能定理有
结合上述可知
C错误。
8、答案：C
解析：A.物体做匀变速曲线运动，则加速度的大小与方向都不变，所以运动的轨迹是一段抛物线，不是圆弧，故A错误；
B.图中A、B两点速度相同，且夹角为90°，分析可知物体受到的合力方向为垂直于AB连线，方向向下，A、B两点动能相同，物体从A到B的过程中，合力先做负功，后做正功，故物体的动能先减小后增大，故B错误；
C.连接AB，物体从A到B的过程，可看做加速度方向垂直于AB，即做类斜抛运动，根据对称性，可知A点速度与AB连线为45°，如图所示：
物体速度最小时，速度方向平行于AB连线，此时速度大小为，故C正确；
D.由上述分析可知，B点加速度方向垂直于AB连线向下，可知其加速度与速度的夹角小于90°，故D错误。
故选：C。
9、答案：A
解析：A、球甲、轻杆和乙球组成的系统在整个过程中只有重力做功，满足机械能守恒，又由于轻杆质量不计即不考虑其机械能，故甲、乙两球的机械能守恒，根据守恒条件知，轻杆对系统不做功，故A正确；
B、根据机械能守恒可知，甲球滑回时可以回到初始位置，故B错误；
C、甲球回到最低点时，乙球的高度与甲球初始高度相同，根据机械能守恒可知，甲减小的重力势能等于乙增加的重力势能，而乙初始动能为零，故此时甲球的动能亦为零，故甲球不可能具有向右的瞬时速度，故C错误；
D、因为甲乙球总的机械能守恒，故甲球滑回时甲增加的机械能等于杆对甲球做的功，乙球减小的机械能等于杆对乙球做的功，而在滑回过程中甲增加的机械能等于乙减小的机械能，故甲球滑回过程中杆对甲球做的功等于杆对乙球做的功，故D错误。
10、答案：AD
解析：AB、设斜面长度为L，由题意可知，，其中，，解得：，因，则当滑块滑上斜面达到最高点后能再次回到斜面底端，故A正确，B错误；
CD、由能量关系可知，整个过程中产生的热量为，故C错误，D正确；
故选：AD。
11、答案：BCD
解析：
12、答案：BD
解析：A.由题意可知，小球由静止释放，到弹簧压缩量为的过程中，由牛顿第二定律得
可见，小球做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧压缩量为时，加速度为零，速度达到最大，故A错误；
B.由图象可得，小球刚释放时
当小球向下运动至速度为零时，由对称性可知，此时加速度向上大小为，即
解得弹簧弹力大小为
故B正确；
C.由图象知，当弹簧压缩量为时，加速度为零，则
即
故C错误；
D.由题意知，当弹簧压缩量为时，弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选BD。
13、答案：（1）AB（2）；（3）
解析：（1）A.重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误差就越小，所以应选择质量大，体积小的重物进行实验，故A正确；
B.为减小纸带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确；
C.由实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C错误。
故选AB。
（2）由重力做功与重力势能的关系可知，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量
由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度
该过程的动能增量为
所以
（3）在最低点，由牛第二定律可得
解得此时球的动能为
球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有
联立解得
解得
14、
（1）答案：
解析：设小球的质量为m，所受阻力大小为.
小球从h处释放时速度为零，与地面碰撞反弹到时，速度也为零，
由动能定理得
解得
（2）答案：14 m
解析：设小球运动的总路程为s，且最后小球静止在地面上，对于整个过程，由动能定理得：
15、答案：（1）1.5N（2）9W（3）
解析：（1）由图象可得，在14s-18s时间内
阻力大小
（2）在10s-14s内小车做匀速运动
故小车功率
（3）速度图象与时间轴的面积的数值等于物体位移大小，0-2s内
加速度
牛顿第二定律得
解得
电动机做功为
2s-10s内，小车电动机的功率保持不变，故电动机做功为
10s-14s内，
电动机做功为
故小车的平均功率为
16、答案：（1）32J（2）12.3m（3）
解析：（1）小物体从P点到D点的过程
得
（2）从D点到最后静止，此时摩擦力随x的变化而变化可知
其图象为一条直线，所以
得
解得
（3）设小物体质量为，
条件1：要能过D点，则：
得
条件2：能过E点
因为恰好过D点后到静止，故能过E点
条件3：不能超过F点，从P到F点过程
得
所以的取值范围是