珙县中学校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份珙县中学校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共14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．如图所示，在“神舟十一号”沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大。在此过程中“神舟十一号”所受合力F的方向可能是( )
A.B.C.D.
2．如图所示是学生常用的剪刀，是剪刀上的两点，B离O点更近，则在正常使用过程中( )
A.两点的角速度相同B.两点的线速度大小相等
C.两点的向心加速度大小相等D.两点的向心加速度方向相同
3．如图所示，汽车在水平公路上做匀速圆周运动。已知图中双向四车道的总宽度为15m，内车道内边缘半径为105m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75，g取，则汽车( )
A.所受的合力可能为零
B.所需的向心力由重力和支持力的合力提供
C.速度不能超过30m/s
D.速度不能超过41m/s
4．2013年6月13日13时18分，“神舟十号”飞船与“天宫一号”成功实现自动交会对接.假设对接前“天宫一号”和“神舟十号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示,虚线A代表“天宫一号”的轨道，虚线B代表“神舟十号”的轨道，下列说法中正确的是( )
A.“天宫一号”和“神舟十号”的运行速率均大于7.9km/s
B.“天宫一号”的运行速率大于“神舟十号”的运行速率
C.“天宫一号”的运行周期小于“神舟十号”的运行周期
D.“天宫一号”的向心加速度小于“神舟十号”的向心加速度
5．运动会上，小明、小兰、小丽参加掷铅球比赛。如图分别是三位同学掷出的铅球运动轨迹1、2、3。假设三位同学掷出铅球的速率相同，不计空气阻力。则三个物体从抛出到落地过程中( )
A.小丽掷出的铅球在空中飞行时间最长
B.小丽掷出的铅球在最高点的速度最大
C.小明掷出的铅球速度变化率最小
D.小兰掷出的铅球运动时间最长
6．如图所示，质量为m两个完全相同的小球A、B，在相同高度处A球做自由落体运动，B球以初速度水平方向抛出，小球B落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.两小球落地时速度相同
B.从开始运动至落地，重力对两小球做的功不相同
C.从开始运动至落地，重力对两球做功的平均功率相同
D.小球B落地时，重力的瞬时功率为
7．如图所示，半径为R的半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB为直径，O点为球心.小球从AO连线上的C点沿CO方向以水平速度抛出，经时间小球与碗内壁垂直碰撞，重力加速度为g，则C、O两点间的距离为( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( )
A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.是b开始滑动的临界角速度
D.当时，a所受摩擦力的大小为kmg
9．一小船渡河，河宽为120m，河水均匀流动，流速为3m/s，船在静水中的速度为5m/s。则小船( )
A.渡河的最短时间是24s
B.渡河的最短时间是40s
C.以最小位移渡河，时间是24s
D.以最小位移渡河，时间是30s
10．如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为2N，电动机从A端以2m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态。某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为，对此时小球速度及绳子拉力的判断正确的是( )
A.小球的速度为4m/sB.小球的速度为1m/s
C.绳子的拉力等于4ND.绳子的拉力大于4N
三、实验题
11．（1）某同学进行了探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：该同学首先采用如图所示的装置。
用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，说明平抛运动_________方向分运动是____________________。
（2）在用斜槽轨道研究“平抛物体运动”的实验中：
在实验操作中，以下说法正确的是__________。
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次要平衡摩擦力
D.每次操作，小球应从斜槽同一高度静止释放
某同学在实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，图中x轴与y轴的指向分别为实验时的水平方向及重垂线方向，则该小球做平抛运动的初速度为___________m/s。b点的速度为__________m/s（g取）
12．在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”的实验中，
（1）若要研究向心力和角速度之间的关系，我们应保持小球__________和__________不变。
（2）如果某做圆周运动的小球质量之比是1:2，半径之比是2:1，角速度之比是1:2，则向心力之比是__________。
四、计算题
13．将一物体在离水平地面高处以初速度水平抛出，运动过程中除了重力之外不受其它力的作用。求：
（1）物体落地时的水平位移大小；
（2）物体落地时的速度（大小和方向）。
14．随着我国“嫦娥工程”启动，我国航天的下一目标是登上月球，古人幻想的“嫦娥奔月”将变成现实。假若宇航员登陆月球后，用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近月球表面的圆形轨道空间环绕月球飞行，测得其环绕周期为T，引力常量为G。根据上述数据，求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的半径；
（3）月球的第一宇宙速度。
15．某同学对一辆自制小遥控车的性能进行测试，让小车在水平地面上由静止开始运动。小车上的传感器将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像。已知小车在内做匀加速直线运动，内小车牵引力的功率保持不变，在10s末停止遥控，关闭电动机。小车的总质量，整个过程中小车受到的阻力保持不变。求：
（1）小车关闭发动机后加速度大小及阻力的大小；
（2）小车的额定功率；
（3）小车匀加速启动时加速度的大小及牵引力的大小；
（4）小车3s时速度为5m/s，此时小车加速度的大小；
（5）时电动机对小车做的功。
参考答案
1．答案：B
解析：AD.做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，故AD错误；
BC.由于速度逐渐增大，故合力F的方向沿切线方向的分力与速度方向相同，故B正确，C错误。
故选B。
2．答案：A
解析：两点同轴转动，两点的角速度相同，选项A正确；根据可知两点的线速度大小不相等，选项B错误；根据可知两点的向心加速度大小不相等，选项C错误；向心加速度的方向沿半径指向圆心，两点的向心加速度方向相反，选项D错误。
3．答案：C
解析：AB.汽车在水平公路上做匀速圆周运动,所受合外力提供向心力,不可能为零;汽车在竖直方向受重力和支持力的作用,这两个力的合力为零,水平方向受摩擦力作用,提供汽车所需向心力,故AB错误;
CD.汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75，即
汽车受最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律有
当r最大时,汽车有最大安全行驶速度，由题意
则
即汽车的速度不能超过30m/s，选项C正确，D错误。
4．答案：D
解析：A.第一宇宙速度是卫星环绕地球做圆周运动最大的运行速度。故“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均小于第一宇宙速度7.9km/s。故A错误;
BCD.由万有引力提供向心力得
解得
轨道半径越大，运行速率越小，周期越大，向心加速度越小，故D正确，BC错误。
5．答案：B
解析：AD.将抛体运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动，竖直方向上有
三条轨迹中轨迹1最高，可知轨迹1的物体在空中飞行时间最长，即小明掷出的铅球在空中飞行时间最长，故AD错误;
B.水平方向位移为
在最高点时竖直方向速度为零，在最高点的速度即为水平速度。轨迹3最低，可知轨迹3的物体在空中飞行时间最短，而轨迹3水平位移最大，因此轨迹3的物体水平方向速度最大，故轨迹3的物体在最高点的速度最大，即小丽掷出的铅球在最高点的速度最大，故B正确;
C.加速度是反映速度变化快慢的物理量，由于三个物体都做抛体运动，加速度都为重力加速度，因此三个物体速度变化率相同，故C错误。
6．答案：C
解析：AB.两球质量相等，运动过程中下落高度相同，所以重力做功相同，由动能定理
可得
两球初速度不同，所以末速度不同，故AB错误;
C.B球竖直方向也做自由落体运动，所以两球运动时间相同，重力做功也相同，由
可知重力对两球做功的平均功率相同，故C正确;
D.小球B落地时，重力的瞬时功率为，故D错误。
7．答案：A
解析：设小球落点在D点，如图所示
根据题意，OD为半径，则根据平抛运动位移与水平方向夹角与速度与水平方向夹角关系有
有
根据直角三角形，有
又因
联立解得
故选A。
8．答案：AC
解析：A.依题意，根据
可得木块发生滑动的临界角速度为
由于木块b的半径较大，则临界角速度较小，所以b一定比a先开始滑动，故A正确。
B.木块a，b都未滑动前，它们的角速度相同，受到的静摩擦力提供所需向心力，根据
可知，由于木块b的半径较大，则受到的静摩擦力较大，故B错误。
C.当b受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，有
可得b开始滑动的临界角速度为
故C正确；
D.当a受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，有
可得a开始滑动的临界角速度为
当木块a的角速度为
则此时木块a受到的静摩擦力提供所需向心力，大小为
故D错误。
故选AC。
9．答案：AD
解析：AB.在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短,即船在静水中的速度垂直于河岸时，渡河时间最短,,故A正确,B错误;
CD.由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸,设船头与河岸的夹角为θ，此时在水流方向上的合速度为零,即
过河时间为
结合以上两式可解得，故C错误,D正确。
10．答案：AD
解析：AB.设小球的速度为，则
解得球的速度，选项A正确，B错误;
CD.小球向上运动时，θ变大，则小球的速度变大，即小球向上做加速运动，根据牛顿第二定律
解得，选项C错误，D正确。
11．答案：（1）竖直；自由落体（2）AD；1.5m/s；
解析：（1）改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，说明平抛运动竖直方向做自由落体运动。
（2）实验中只要确保小球从斜槽同一位置静止释放、斜槽末端切线水平即可满足实验要求，故AD正确。
根据运动学规律有
解得
该小球做平抛运动的初速度为
b点竖直方向速度为
则b点的速度为
12．答案：（1）质量、半径（2）
解析：（1）在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”的实验中，若要研究向心力和角速度之间的关系，故根据向心力的公式
我们应保持小球的质量和半径不变。
（2）如果某做圆周运动的小球质量之比是1:2,半径之比是2:1，角速度之比是1:2，则根据向心力的公式
向心力之比是
13．答案：（1）10m（2）；与竖直方向成角
解析：（1）竖直方向
水平方向
解得
（2）竖直方向
落地时的速度
解得
设落地速度与竖直方向的夹角为θ，可得
则可得
即方向为与竖直方向成角。
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）着陆后用弹簧秤称出质量为m的物体的重力F，则
可得月球表面的重力加速度
（2）因为近月飞行，故绕月运行的轨道半径近似等于月球半径，由万有引力提供向心力知
又因为
联立求得月球的半径
（3）根据
可得月球的第一宇宙速度为
15．答案：（1）；2N（2）16W（3）；4N（4）（5）112J
解析：（1）对小车分析，关闭发动机后在内由
解得
根据牛顿第二定律有
解得
（2）小车在内功率不变，设为P，在内，由汽车做匀速运动，根据平衡条件可得
根据功率
解得
（3）在内，由
解得
根据牛顿第二定律有
解得
（4）小车3s时速度为5m/s，此时牵引力大小
根据牛顿第二定律
解得
（5）的位移
时电动机对小车做的功
代入数据可得