四川省宜宾市叙州区第一中学校2022-2023学年高一下学期5月期中物理Word版含解析.docx

《四川省宜宾市叙州区第一中学校2022-2023学年高一下学期5月期中物理Word版含解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

叙州区第一中学2023年春期高一期中考试物理试题本试卷共4页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。第I卷（选择题44分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1.在2022年卡塔尔世界杯赛场上，梅西在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。则足球在飞行过程中（　　）A.只受到重力的作用B.合外力的方向与速度方向相同C.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧D.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向【答案】D【解析】【详解】A．若足球在飞行过程中只受到重力的作用，则其应该做抛体运动，而不会划出一条完美弧线绕过人墙，A错误；B．球做曲线运动，则合外力的方向与速度方向不相同，B错误；CD．做曲线运动物体，合外力的方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C错误，D正确。故选D2.河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度为v0。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（　　） A.小船不可能到达B点B.小船渡河时间一定等于C.小船一定做匀速直线运动D.小船到达对岸的速度一定等于v0【答案】C【解析】【详解】A．如果，小船可能到达B点，A错误；B．小船沿AB方向的速度肯定小于，所以小船渡河时间一定不等于，B错误；C．匀速直线运动和匀速直线运动的合成，还是匀速直线运动，C正确；D．小船到达对岸的速度不等于，而是船速和水速的合速度，D错误。故选C。3.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示．在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．则下列说法中正确的是（）A.物体在A点的速率最大B.物体由A点到B点做的是匀减速运动C.物体在B点时所受合力为零D.物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大后减小【答案】D【解析】【详解】A、在A下降到B 的过程中，开始重力大于弹簧的弹力，加速度方向向下，物体做加速运动，弹力在增大，则加速度在减小，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，运动的过程中弹力增大，加速度增大，到达最低点，速度为零；加速度先减小后增大，速度先增大后减小；所以A点的速率不是最大，故A错误；B、物体从A点到B点加速度先减小后增大，不是做匀减速运动，故B错误；C、物体在B点时，弹力大于重力，合力向上，合力为零的位置在AB之间，即弹力和重力相等的位置，故C错误；D、物体从B回到A的过程是A到B过程的逆过程，返回的过程速度先增大后减小，故D正确；故选D．【点睛】物体先做自由落体运动，接触弹簧后受到重力和弹簧的弹力，弹力从接触弹簧到最低点的过程中一直在增大，根据合力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动规律．中，速率都是先增大后减小4.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A.B的向心力是A的向心力的2倍B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍C.A、B都有垂直于半径向后滑动的趋势D.若B先滑动，则B对A的动摩擦因数小于盘对B的动摩擦因数【答案】B【解析】【详解】A．由于两者运动的角速度相等，半径相等、质量相等，则A的向心力为B的向心力为即A、B二者需要的向心力大小相等，A错误； B．由于两者运动的角速度相等，半径相等，两者的摩擦力充当向心力，B对A的摩擦力提供A的向心力，则对于A有圆盘的摩擦力提供二者共同运动的向心力，则对于AB整体有则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，B正确；C．两者的摩擦力充当向心力，所以两者都有沿半径向外滑动的趋势，C错误；D．设两者将要滑动时的角速度分别为、，对AB整体分析，有解得对A分析解得因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即D错误。故选B。5.如图，一质量为m的小球从高度为H的地方以初速度v0水平抛出。不计空气阻力，当小球在竖直方向上下降的距离为h时，其动能为（　　）A.m+mgHB.m+mgh C.mgH－mghD.m+mg（H-h）【答案】B【解析】【详解】由动能定理或机械能守恒得解得B正确，ACD错误。故选B6.已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A.3.5km/sB.5.0km/sC.17.7km/sD.35.2km/s【答案】A【解析】【详解】试题分析：设航天器的质量为m，地球的质量为M1，半径为R1，火星的质量为M2，半径为R2，航天器在它们表面附近绕它们运动的速率分别为v1、v′1，其向心力由它们对航天器的万有引力提供，根据牛顿第二定律和万有引力定律有：，＝，解得：＝＝，在地球表面附近做圆周运动的速度为第一宇宙速度，即：v1＝7.9km/s，解得航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为：v′1＝v1＝3.5km/s，故选项A正确．考点：本题主要考查了牛顿第二定律、万有引力定律的应用和第一宇宙速度的识记问题，属于中档题．7.已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示)，以此时为t＝0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2)．已知传送带的速度保持不变，g取10m/s2．则下列判断正确的是(　　) A.0～t1内，物块对传送带做正功B.物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μtanθ，B不符合题意；C．0～t2时间内，由图可知，它所围的面积是物块发生的位移，物块的总位移沿传送带向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得，则传送带对物块做功，由此可知不符合题意；D．物块的重力势能减小，动能也减小，都转化为系统产生的内能，由能量守恒定律得知：系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，D符合题意．【点睛】只有μ>tanθ时，向上的最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物体才可以和传送带保持静止一起匀速向上运动．设滑动摩擦力做功生热Q，相对路程为s，则．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，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．8.下列说法正确有（）A.速度大小不变的曲线运动是匀速运动，是没有加速度的B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动的速度一定是要改变的D.曲线运动也可能是匀变速运动【答案】CD【解析】 【详解】A、物体做曲线运动，它的速度的方向时刻是改变的，所以曲线运动的速度一定是变化的，那么就一定有加速度，故A错误；B、变速运动可以是速度大小在变，也可以是速度的方向在变，当只是速度的大小在变时，速度方向不变时，物体做的就是变速直线运动，不一定是曲线运动，故B错误；C、物体做曲线运动，它的速度的方向时刻是改变的，所以曲线运动的速度一定是变化的，故C正确；D、当做曲线运动的物体受到的力是恒力的时候，此时就是匀变速运动，如平抛运动，故D正确；故选CD．【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，物体做曲线运动，它的速度的方向时刻是改变的，所以曲线运动的速度一定是变化的．9.当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T，下列变换符合物理规律的是（　　）A.若卫星轨道半径从R变，则卫星运行周期从变为B.若卫星轨道半径从R变为，则卫星运行线速度从v变为C.若卫星运行周期从T变为，则卫星轨道半径从R变为D.若卫星运行线速度从v变为，则卫星运行周期从T变为【答案】AC【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力有解得若卫星轨道半径从变为，则卫星周期从变为，A正确；B．根据万有引力提供向心力有解得 若卫星轨道半径从变为，则卫星运行线速度从变为，B错误；C．根据可知，若卫星周期从变为，则卫星轨道半径从变为，C正确；D．若卫星运行线速度从变为，卫星轨道半径从变为，则卫星运行周期从变为，D错误。故选AC。10.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的有（　　）A.小球通过最高点的最小速度为B.小球在水平线以上管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力C.小球在水平线以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D.若在最高点管道对小球施加弹力大小为，则这个力的方向可能向上【答案】BC【解析】【详解】A．在最高点，由于外管或内管壁都可以对小球产生弹力的作用，当小球的速度等于零时，内管对小球产生弹力，大小为mg，则最小速度可以为零，故A错误；B．小球在水平线以上管道中运动时，当速度比较大时，内测管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内测管壁有作用力，而外侧管壁没有作用力，故B正确；C．小球在水平线以下管道中运动时，由于沿半径方向的合力提供小球做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，故C正确；D．在最高点，若管道对小球施加弹力大小为，且这个力的方向可能向上，在最高点由牛顿第二定律有 而物体要做圆周运动必须有力来提供向心力且指向圆心，由此可知最高点管道对小球施加弹力大小一定小于等于mg，故D错误。故选BC。11.如图所示，ABC是竖直平面内的粗糙固定轨道，其中水平轨道AB长度为2R，四分之一圆弧轨道BC半径为R，与AB相切于B点。一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自A点处从静止释放开始向右运动，小球运动到C点时的速率为v，已知重力加速度大小为g。下列说法中正确的是（　　）A.水平外力对小球做的功是mv2B.小球克服重力所做的功是3mgRC.小球机械能的增加量为mgR+mv2D.摩擦阻力对小球做的功是mv2-2mgR【答案】CD【解析】【详解】A．运动到C时，小球水平分位移为3R，水平外力对小球做的功为且运动到C时，设阻力做功为，由动能定理可得故A错误；B．运动到C时，小球上升高度为R，小球克服重力所做的功是故B错误；D．设阻力做功为，由动能定理可得 即可得阻力对小球做的功是故D正确；C．除重力以外其它外力做功，对应机械能变化，则机械能增加量为故C正确。故选CD。第II卷（非选择题56分）三、实验题（14分）12.某同学用下面的装置测量小车与木板间的摩擦力，A为小车，质量为100g，B为电火花计时器（接50Hz的交流电），C为小盘，D为一端带有定滑轮的水平放置的长方形木板，小车运动过程中的加速度可通过纸带上打出的点求出（1）实验中，若认为小车受到的拉力等于盘和砝码的重力，会对实验结果产生较大的影响，故在该实验中要求从实验原理上消除由此产生的系统误差，这样在实验中，小盘（含其中砝码）的质量________（填“必须”或“不必”）满足远小于小车质量的条件；（2）某次实验中，盘和其中砝码的总质量为50g，得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2，此时，小车受到的摩擦力为________N【答案】①.不必②.1.2③.0.32【解析】【详解】（1）[1] 在实验原理中，小盘（含其中砝码）的重力与小车所受的摩擦力之差为整体的合力，对整体分析求摩擦力的大小，所以实验中小盘（含其中砝码）的质量不必满足远小于小车质量的条件，这样就不必满足小盘(含其中砝码)的质量远小于小车质量的条件；（2）[2][3]纸带上相邻计数点时间间隔根据逐差法得小车的加速度代入数据得根据牛顿第二定律得解得13.某小组为探究合力做功与物体动能改变的关系，设计了如下实验。如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上的滑轮和固定在长木板木端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一沙桶，沙桶距地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦。（1）实验时，必须要进行的操作是__________（填选项前的字母）A.用天平测量沙和沙桶的总质量mB.用天平测量滑块（带滑轮）的质量MC.将长木板右端垫高以平衡摩擦力D.使沙和沙桶的总质量m远小于滑块（带滑轮）的质量M（2）该小组按照正确的步骤进行了多次实验。在某次实验中，记录了传感器的示数F，得到了一条纸带，在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，用刻度尺量出了从A点到其它计数点间的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，如图所示。 ①若要计算从B到F点的过程中滑块（带滑轮）动能的变化量，则可利用表达式ΔE=________________进行计算；②花要计算从B到F点的过程中合外力对滑块（带滑轮）所做的功，则可利用表达式W=_______________进行计算。（以上2个表达式必须用题目中所给的字母表示）【答案】①.BC##CB②.③.【解析】【详解】（1）[1]AD．绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要用天平测量沙和沙桶的总质量，不能不需要满足沙和沙桶总质量远小于滑块质量，故AD错误；B．因为要计算滑块的动能，故需要用天平测量滑块（带滑轮）的质量M，故B正确；C．要让滑块所受的合力恰好为轻绳的拉力，故需要将长木板右端垫高以平衡摩擦力，故C正确。故选BC。（2）①[2]根据匀变速直线运动的推论可知，B点的速度等于AC的平均速度，即同理F点的速度等于E到G的平均速度，即则从B到F点的过程中滑块（带滑轮）动能的变化量为②[3]要计算从B到F点的过程中合外力对滑块（带滑轮）所做的功，则表达式为四、解答题（本答题共3个小题，14题12分，15题12分，16题18分，共42分）14.如图所示，跳台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的A点水平飞出，落到斜坡上的B点。两点间的竖直高度，斜坡与水平方向的夹角，不计空气阻力，。则（1）运动员在空中的飞行时间为多少？（2）运动员刚落到B点时的速度大小为多大？（结果可以保留根号） 【答案】（1）2s；（2）m/s【解析】【详解】（1）物体竖直方向做自由落体运动，由可得（2）运动员刚落到B点时竖直速度运动员水平运动距离x=h=2m则水平速度运动员刚落到B点时的速度大小为15.继神秘的火星之后，土星也成了全世界关注的焦点．经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2004年6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族．这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测．若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在离土星表面上空高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，土星半径为R.试计算：(1)土星的质量；(2)土星的平均密度.【答案】土星的质量；平均密度【解析】【详解】设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M，卡西尼号围绕土星的中心做匀速圆周运动， 其向心力由万有引力提供:又T=t/n所以：又解得：16.如图所示，为一固定的半圆形轨道，轨道半径，、两点在同一水平面上．现从点正上方的地方以的初速度竖直向下抛出一质量的小球（可视为质点），小球刚好从点进入半圆轨道．不计空气阻力，重力加速度取。（1）若轨道光滑，求小球下落到最低点时的速度大小；（2）若轨道光滑，求小球相对点上升的最大高度；（3）实际发现小球从点飞出后相对点上升的最大高度为，求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】【详解】（1）对小球从开始下落到最低点B的过程，根据动能定理代入数据解得 （2）若轨道光滑，小球运动过程满足机械能守恒，设小球相对点上升的最大高度为，选水平面为零重力势能面，则有代入数据解得（3）小球从开始下落到从点飞出后到达最大高度过程，根据动能定理代入数据解得