2022-2023学年辽宁省部分学校高一下学期4月联考物理试题

高一考试物理试卷

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内，车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀速上升，则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是（    ）

A．工人一定做匀变速运动       B．工人的运动轨迹是直线

C．工人一定做匀速运动       D．工人的运动轨迹与车的运动无关

2．自行车传动结构的示意图如图所示，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，脚踏板的角速度为，则自行车前进的速度大小为（ ）

A．   B．   C．   D．

3．如图所示，一质量为m的物体分别从高度相同、倾角不同的光滑固定斜面顶端由静止下滑，关于物体从斜面顶端滑到斜面底端的过程，下列说法正确的是（ ）

A．物体下滑所用的时间相同      B．重力对物体做的功不同 

C．重力对物体的平均功率相同      D．物体动能的增量相同

4．下列说法正确的是（    ）

A．位于赤道上的物体所受引力等于所受重力

B．物体静止在地球表面不受其他外力影响时，所受万有引力与支持力的合力就是向心力

C．随着纬度的增大物体的重力加速度将减小

D．若地球的自转角速度增大，则地球表面所有物体受到的重力将变小

5．如图所示，a、b两点在同一竖直线上，分别以大小为、的水平速度从a、b两点抛出两个钢球，不计空气阻力，若两球落地的瞬间发生碰撞，则下列说法正确的是（ ）

A．b球先抛出，且       B．两球同时抛出，且

C．a球先抛出，且      D．a球先抛出，且

6．如图所示，两根细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，让两个小球均在同一水平面上做匀速圆周运动。已知细线与竖直方向的夹角为，细线与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（ ）

A．细线和细线所受的拉力大小之比为

B．小球1和2的角速度之比为1∶1

C．小球1和2的向心力大小之比为

D．小球1和2的线速度大小之比为1∶2

7．如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的作用下，沿粗糙山坡从底部A处由静止状态运动到高为h的坡顶B，物块在B处的速度大小为，A、B之间的水平距离为x，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ）

A．恒力对物块做的功为     B．合力对物块做的功为

C．摩擦力对物块做的功为   D．重力与摩擦力对物块做的功为

8．如图所示，将小球a从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在距地面处相遇（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）

A．小球a、b同时落地

B．相遇时小球a的速度为0，小球b的速度为

C．从开始运动到相遇，小球a动能的减少量等于小球b动能的增加量

D．小球a、b落地时重力的瞬时功率之比为

9．我国北斗卫星导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球静止同步卫星。如图所示，发射这类卫星时，通常先将卫星发送到一个离地面较近的圆周轨道Ⅰ上，这时卫星的运行周期为，加速度大小为，速度大小为，机械能为；然后通过一个椭圆轨道Ⅱ进行转移，这时卫星的运行周期为，机械能为，P为轨道Ⅱ的近地点，卫星的速度大小为，加速度大小为，远地点为Q，卫星的速度大小为，加速度大小为；最后在同步轨道Ⅲ上正常运行，此时卫星运行的周期为，加速度大小为，速度大小为，机械能为。下列关系正确的是（ ）

A．         B．

C．       D．

10．一质量为m的物体在光滑的水平面上，在水平外力的作用下从静止开始做直线运动，外力的方向不变，大小F随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．时刻与时刻物体的速度大小之比为1∶3

B．与时间内物体的位移大小之比为4∶7

C．时刻外力F对物体做功的瞬时功率为

D．时间内，外力F对物体做功的平均功率为

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11．（6分）在探究向心力大小的表达式的实验中，匀速摇动手柄，可以使塔轮匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动，探究小球所需的向心力大小与角速度的关系时：

（1）下列实验用到的物理方法与本实验相同的是______。

A．验证力的平行四边形定则

B．验证牛顿第二定律

C．伽利略对自由落体的研究

（2）在研究圆周运动所需的向心力大小与角速度关系时，下列说法正确的是______。

A．在小球运动半径不相等的情况下，用质量不同的钢球做实验

B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验

C．在小球运动半径不相等的情况下，用质量相同的钢球做实验

D．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验

（3）在如图所示的装置中，钢球1与钢球2的质量相等，塔轮1的角速度小于塔轮2的角速度，转动手柄，钢球1的向心力______（填“大于”、“等于”或“小于”）钢球2的向心力。

12．（8分）在研究物体平抛运动的实验中，可以测出小球平抛轨迹上任意位置的瞬时速度。

（1）小明同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打金属片使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。该同学又采用如图乙所示的装置，M、N是两个相同的弧形轨道，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时从两轨道下端水平射出，忽略运动过程中的阻力，可观察到两个小铁球发生碰撞。仅仅改变弧形轨道M相对于N的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。

（2）小红同学为测出小球平抛时的初速度，建立如下实验步骤：

A．让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球经过轨迹上的一系列位置；

B．安装好器材，注意保持斜槽末端水平，记下小球经过斜槽末端时的重心位置O和过O点的竖直线；

C．测出曲线上多个点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度；

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线和水平线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序为______。

（3）小红同学在做“研究物体平抛运动”的实验中，由于操作失误，忘记记下平抛运动的起点位置，错把轨迹上的另一位置标记成初始点O，只记录了部分的轨迹，如图丙所示，取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，取重力加速度大小，根据图丙中的数据，可知物体的初速度大小为______m/s，抛出点坐标为______。

13．（10分）宇宙间存在一些离其他恒星较远的“三星系统”，如图所示，三颗质量均为M的恒星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗恒星的距离均为L，三颗星绕其中心O做匀速圆周运动。忽略其他星体对它们的引力作用，引力常量为G，三颗恒星均可视为质点。求：

（1）每一颗恒星所受的万有引力的大小；

（2）每一颗恒星转动的角速度大小。

14．（12分）一质量为m的物体静止在水平地面上，在水平拉力F的作用下开始运动，在0～6 s内，其速度v与时间t的关系图像如图甲所示，其拉力的功率P与时间t的关系图像如图乙所示，取重力加速度大小，求：

（1）物体的质量m以及地面与物体间的动摩擦因数；

（2）0～6 s内拉力F做的功。

15．（18分）如图所示，质量m=0.4 kg的小球被内壁光滑的弹射器从A点弹出，沿水平直轨道运动到B点后，进入由两个四分之一细管（内径略大于小球的直径）组成的轨道，从轨道最高点C水平飞出时，对轨道上表面的压力大小，之后落在倾角为的斜面上的D点。已知，，两个四分之一细管的半径均为R=1.0 m，C点位于斜面底端的正上方，小球在AB段运动时受到的阻力大小等于自身所受重力的，其他摩擦均不计，小球可视为质点，取重力加速度大小。

（1）求小球离开A点时的速度大小；

（2）求小球落到D点时的动能；

（3）当弹射器储存的弹性势能为多少时，小球落在斜面上时的动能最小，最小动能为多少？

高一考试物理试卷参考答案

1．A  2．C  3．D  4．B  5．D  6．B  7．B  8．BC  9．AC  10．BCD

11．（1）B（2分）

（2）B（2分）

（3）小于（2分）

12．（1）小球在竖直方向上的运动为自由落体运动（1分）

小球在水平方向上的运动为匀速直线运动（1分）

（2）BADC（2分）

（3）2（2分）  （-10 cm，-1.25 cm）（答案正确即可，必须配单位，无单位不给分）（2分）

13．解：（1）任意两颗恒星之间的万有引力大小（2分）

则任意一颗恒星所受合力大小（2分）

解得。（1分）

（2）每颗恒星运动的轨道半径（2分）

根据万有引力提供向心力有（2分）

解得。（1分）

14．解：（1）由题图甲可知2.5 s～6 s内物体做匀速直线运动，有（1分）

时，物体的瞬时功率（1分）

在0～2.5 s内，根据速度-时间关系有，其中（1分）

在0～2.5 s内，根据牛顿运动定律有（1分）

根据摩擦力公式有

解得m=5 kg、。（1分）

（2）在0～2.5 s内，根据位移—时间关系有（1分）

在0～2.5 s内，拉力F做的功（1分）

在2.5 s～6 s内，物体运动的位移（1分）

在2.5 s～6 s内，物体运动的时间间隔（1分）

在2.5 s～6 s内，拉力F做的功（1分）

整个过程拉力F做的功（1分）

解得。（1分）

15．解：（1）由题意可知，小球通过C点时受到轨道向下的支持力，有

（2分）

（2分）

解得。（1分）

（2）以C点为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，则斜面的方程为，（1分）

设小球做平抛运动的时间为t，根据平抛运动规律有

，（1分）

（1分）

解得。（2分）

（3）设小球落到斜面上时的速度大小为v，速度与水平方向的夹角为，有

（1分）

（1分）

代入方程整理有（1分）

由辅助角公式知，其中（1分）

当，即时，上式有最小值，有（1分）

当小球以的速度从C点水平飞出时，落在斜面上时的动能最小，最小动能为6 J

（1分）

解得（2分）

所以当弹射器储存的弹性势能为15.2 J时，小球落在斜面上时的动能最小，最小动能为6J。