卷子答案网-一个不只有答案的网站河西区名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷
一、单选题（每小题只有一个答案正确）
1．如图所示，是生活中常见的圆周运动实例。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
B．图乙中，汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态
C．图丙中，杂技演员骑着摩托车沿着光滑的内壁进行“飞车走壁”表演时，经过C处受到的侧壁弹力小于D处受到的弹力
D．图丁中，细绳拉住装水的小桶制成“水流星”，它可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动
2.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，其FN---v2图像如图乙所示，则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速a度大小
C．时，在最高点杆对小球的弹力方向向上
D．时，在最高点杆对小球的弹力大小为a
3.在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用，《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个估算碰撞瞬时车辆速度的公式：，式中是被水平抛出的散落在事故现场路面上的何一两物体A、B沿公路方向上的水平距离，、分别是散落物A、B在车上时的离地高度.如图所示。只要用米尺测量出事故现场的、、三个量，根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度，不计空气阻力。则下列叙述正确的是（ ）（）
A．A、B落地时间相同 B．A、B落地时间差与车辆速度有关
C．A、B落地时间差与物体质量有关 D．A、B落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于
4.太空行走又称为出舱活动。2021年11月8日1时16分，神舟十三号航天员乘组圆满完成出舱活动全部既定任务，王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员，迈出了中国女性舱外太空行走第一步。假设质量为m的航天员出舱离开空间站后，某时刻其相对地心的速度为v，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，则（ ）
A．该航天员离开空间站在太空行走时所受合外力为零
B．该航天员离开空间站在太空行走时所受的合外力大小等于mg
C．此时该航天员距离地球表面的高度为－R
D．此时该航天员指向地心的加速度大小为
5.一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为2F0，某时刻开始木块受到大小如图所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．0到t0时间内，木块的位移大小为
B．t0时刻合力的功率为
C．0到t0时间内，水平拉力做功为
D．2t0时刻，木块的速度大小为
6.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则（ ）
A．t1时刻小球动能最大
B．从t1~t2的过程中，小球的动能一直在增大
C．从t2~t3的过程中，小球的动能先增大后减少
D．t2~t3段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
7.发射人造航天器时，可利用地球的自转让航天器发射前就获得相对地心的速度。设地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，酒泉卫星发射中心的纬度为φ。将地球视为质量均匀分布的球体，则在酒泉卫星发射中心发射的航天器利用地球自转能获得相对地心的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
8.如图所示，正面上手发球是排球发球技术中的一种。若在某次发球训练中，左手竖直向上托球约0.4m后，排球脱离左手竖直向上运动，脱手后再上升约1.8m达到最高点，然后下落约0.8m后，被右手击打后把球发射出去。已知排球的质量约为250g，空气阻力忽略不计，下列描述最符合实际的是（ ）
A．右手击球瞬间，重力的功率约为10W
B．排球向上运动的全过程中，重力做的功约为
C．排球向上运动过程中，人对排球做的功约为4.5J
D．手托排球向上运动过程中，人对排球做功的平均功率约为9w
二、多选题（每小题至少有两个答案正确）
9．小河宽为，小船船头垂直河岸渡河，小船在静水中的速度大小为，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，，，是各点到近岸的距离，则下列说法正确的是（ ）
A．小船渡河的轨迹为直线 B．小船渡河的轨迹为曲线
C．小船到达离河岸处，小船渡河的速度大小为
D．小船到达距出发点处，小船渡河的速度大小为
10.智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆（大小忽略不计）穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动，重力加速度g取，sin370=0.6，下列说法正确的是（ ）
A．若使用者觉得锻炼不够充分，决定增大转速，腰带受到的合力变大
B．当使用者掌握好锻炼节奏后能够使稳定在37°，此时配重的角速度为
C．当用力转动使从37°增加到53°时，配重运动的周期变大
D．使用者使用一段时间后成功减肥，再次使用时将腰带调小，若仍保持转速不变则变小
11.如图甲所示，某同学为了比较不同物体与转盘间动摩擦因数的大小设计了该装置。已知固定于转轴上的角速度传感器和力传感器可直接测出角速度和绳的拉力，通过一不可伸长的细绳连接物块，细绳刚好拉直，测得物块以不同的角速度随圆盘做匀速圆周运动时拉力与角速度的大小。在电脑上绘出图乙所示图像。换用形状和大小相同但材料不同的物块重复实验，得到物块、、分别对应的三条直线，发现与的纵截距相同，与的横截距相同，且符合一定的数量关系。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）以下说法正确的是（ ）
A.物块、、的质量之比为2:2:1 B.物块、、的质量之比为2:1:1
C.物块、、与转盘之间的动摩擦因数之比为1:2:1
D.物块、、与转盘之间的动摩擦因数之比为1:2:2
12.在科幻题材的电影或动画中，经常提到太空电梯，建造太空电梯需要高强度的材料，目前纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍，使人们设想的太空电梯成为可能。其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，另一端固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图甲所示。当航天员乘坐太空电梯时，图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，a－r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员在太空电梯中随地球同步旋转所需要的向心加速度大小与r的关系，下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成反比
B．航天员在r＝R处的线速度大小等于第一宇宙速度
C．图中为地球同步卫星的轨道半径
D．电梯舱在处的站点时，航天员处于完全失重状态
填空题
13.如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出做平抛运动的钢球的运动轨迹。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有（ ）
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次释放钢球的初始位置可以任意选择
C．每次钢球应从同一高度由静止释放
D．为描出钢球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
E．将斜槽平面末端点定为平抛起点O点
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是（ ）
A． B． C． D．
14．利用落体法验证机械能守恒定律的方案中，采用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。
①图乙中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器频率为50 Hz，打下O点（图中未标出）时，钩码开始下落，、、是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与O点对齐，、、三个点所对刻度如图乙所示。打点计时器在打出b点时钩码下落的速度为 ___ m/s（计算结果保留两位有效数字）；
②若打点计时器在打出b点时的速度表示为，钩码下落的高度表示为，当地的重力加速度为g，若在误差允许范围内表达式_______（用题中所给的物理量表示）成立，则机械能守恒。
四、计算题
15.在冰雪冲浪项目中，安全员将小朋友（可视为质点）从A点沿左侧圆弧切线方向推入滑道，小朋友获得的初速度，圆弧所在圆的半径，圆弧AB所对应的圆心角，B为轨道最低点，冰滑道视为光滑。小朋友和滑板总质量为，右侧平台比左侧平台高9.45m。小朋友冲上右侧平台后做减速运动，滑板与平台间动摩擦因数为，重力加速度。求：
（1）小朋友和滑板在圆弧形冰滑道最低点B时的速率v及其对冰道的压力；
（2）小朋友和滑板在右侧雪道滑行的距离d。
16.如图所示，固定在水平面上的电动机通过跨过斜面顶端光滑小定滑轮的轻绳（绳分别与水平面和斜面平行），拖着质量为的平板车A。平板车A在倾角为的光滑斜面上，由静止开始向上运送一个质量也为的货物B。已知电动机的额定功率为，货物B与平板车A之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度，不计空气阻力。，。为尽快地加速到最大速度又能使平板车和货物始终保持相对静止，求：
（1）平板车能达到的最大加速度；
（2）平板车能达到的最大速度；
（3）平板车以最大加速度行驶的时间。
17.在足够长的光滑平台左端锁定一被压缩的轻质弹簧，一个可视为质点的质量m=0.04kg的滑块与弹簧接触但不栓接。某一时刻释放弹簧弹出滑块，滑块从平台右端A点水平飞出，恰能落到B点，刚好无碰撞地沿着倾斜轨道BC滑下。已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道BC长L=2.0m，轨道倾角α=37°，BC通过粗糙水平轨道CD与光滑竖直半圆轨道DE和连，CD长s=1.3m，滑块与BC、CD的动摩擦因数μ=0.5，各部分平滑连接。（g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：
（1）弹簧处于锁定状态时的弹性势能；
（2）小球经过D点时速度大小；
（3）若小球能运动到轨道最高点E，竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件；
（4）小球从最高点E水平抛出，落在水平轨道的F点（图中未画出），F离竖直半圆轨道D点的水平距离为x，仅改变轨道半径R，当R为何值时x有最大值，最大值为多少？
答案
1-5BDDCD 6-8CCA
BC 10.BD 11.AD 12.CD
（1）AC （2）C
2.0 2ghb
15.【详解】（1）取B所在水平面为零势能面，从A到B根据机械能守恒定律代入数据解得
根据牛顿第二定律解得
根据牛顿第三定律，小朋友和滑板对冰滑道的压力大小为650N，方向向下。
（2）小朋友和滑板从运动到停止的过程中，根据动能定理
代入数据解得
16.【详解】（1）设B沿斜面向上的最大加速度为am，对B受力分析，根据牛顿第二定律有解得
AB要始终保持相对静止，那么平板车A的加速度时刻与货物B的加速度相等，则平板车的最大加速度也为。
（2）设平板车能达到的最大速度为，达到最大速度时，平板车加速度为零，设此时绳的拉力为，对AB整体受力分析，可得
对于电动机，则有联立解得
（3）在以最大加速度am匀加速阶段，设绳的拉力为，对AB整体，根据牛顿第二定律有
随着AB速度的增大，电动机的功率也要相应增大，当电动机达到其额定功率后，电动机提供的牵引力将减小，AB整体运动的加速度将减小。设匀加速阶段达到的最大速度为，则有
联立解得
则匀加速阶段的时间为
17.【详解】（1）A到B平抛运动，由平抛运动规律，解得小球在B点瞬间竖直方向的速度大小，刚好无碰撞地沿着倾斜轨道BC滑下，所以解得
由动能定理可得弹簧处于锁定状态时的弹性势能为
（2）在B点，B到D由动能定理解得
（3）当小球恰好能到达竖直圆轨道最高点时
从D到圆轨道最高点由动能定理联立解得R=0.4m
所以使小球能运动到轨道最高点E，竖直圆弧轨道的半径应满足
（4）小球从E点飞出后做平抛运动，竖直方向，水平方向
D到E由机械能守恒定律得
所以当时，x有最大值为
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