河北省沧衡八校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案）

这是一份河北省沧衡八校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷（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。
河北省沧衡八校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四个方向，其中正确的是(   )A. B.C.   D.2、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，对这段时间内站在梯子上的工人的运动情况描述正确的是(   )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3、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时，其所受万有引力与地表支持力的合力充当向心力（无其他外力）C.随着纬度的增大重力加速度将减小D.若地球的自转角速度增大，则无论处于地表上任何地方地物体，所受重力都将变小4、如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，从上到下看圆盘顺时针转动。O点正上方H处有一小球沿半径OA方向水平向右抛出，此时半径OB恰好与OA垂直，若小球恰好击中B点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )A.小球的初速度大小为 B.小球的初速度大小C.圆盘的角速度大小可能 D.圆盘的角速度大小可能5、如图所示，水平放置的水管（管壁的厚度不计）距地面的高度为h，管的横截面积为S，管的径远小于h。有水从管口处以恒定的速度源源不断地沿水平方向射出，且水流在空中不散开。重力加速度大小为g，不计空气阻力。在水流稳定后空中水的体积为(   )A. B. C. D.6、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.物体滑到斜面底端的瞬时功率不同7、一个内壁光滑的漏斗如图所示，内壁与竖直方向的夹角为θ，使质量为m的小球在漏斗中的某一水平面上做匀速圆周运动，重力加速度大小为g，则小球做圆周运动的向心力大小为(   )A. B. C. D.二、多选题8、如图所示，一架飞机沿水平方向匀速飞行，刚刚到达山坡底端正上方时，立即释放—颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知A距山坡底端的高度为A，山放的概角为θ，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(   )A.炸弹的竖直位移与水平位移的大小之比为B.飞机投弹时距山坡底端的高度为C.炸弹运动的时间为D.炸弹落到山坡上的瞬时速度大小为9、我国天文学家通过“天眼”在武仙座球状星团中发现“双星系统”，该“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，而且双星系统一般远离其他天体。两颗星球A与B组成双星，它们的质量之比为，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。下列说法正确的是(   )A.星球A绕O点做匀速圆周运动的轨道半径为星球B的B.星球A绕O点做匀速圆周运动的角速度大小为星球B的C.星球A绕O点做匀速圆周运动的线速度大小为星球B的D.星球A绕O点做匀速圆周运动的向心力大小为星球B的7倍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B.0～与～时间内物体的位移大小之比为C.时刻外力F对物体做功的瞬时功率为D.0～时间内，物体的平均功率为三、实验题11、用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）本实验采用的物理研究方法主要是_________（填“控制变量法”或“图表法”）、转换法。（2）若图中A、B两小球的质量相等，皮带连接的变速塔轮的半径相等，则图中研究的_________。A.向心力F的大小与质量m的关系B.向心力F的大小与角速度ω的关系C.向心力F的大小与半径r的关系（3）若在某次实验中有甲、乙两小球的质量相等，变速塔轮的半径相等，该实验装置的标尺上黑白相间的等分格显示两小球的向心力之比为，则两小球对应的转动半径之比为_________。12、为了探究平抛运动的规律，一实验小组的同学按下列方法进行探究。（1）在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。A、B两球同时开始运动。实验观察到的现象是_________，该现象说明_________。（2）实验小组的同学继续用如图乙所示的装置探究平抛运动的规律，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置无初速滚下，钢球从桌边滚出后水平飞出。在钢球飞行经过的轨迹上水平放置一块长木板（有可调节高度的支架支撑并始终保持长木板水平，图中未画出），并在木板上铺有白纸和复写纸，以便记录钢球落到长木板时的落点。在（1）中结论成立的条件下，使钢球重复滚下，记录钢球在长木板上的落点，用以比较钢球在相等时间内水平方向的位移。设某次木板到抛出点竖直高度为，向下移动长木板使木板到抛出点竖直高度分别为、，重复钢球滚下过程（钢球均未飞出长木板），若满足_________，则说明钢球在竖直方向做自由落体运动。若_________，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。四、计算题13、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，并绕其中心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）每一颗恒星绕O点转动的角速度大小。14、如图所示，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的速度大小为，则摩托车会落到坑内c点，c点与a点的水平距离和高度差均为h；若摩托车经过a点时的速度大小为，则该摩托车恰能越过坑到达b点。求与的比值。15、如图甲所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，转盘上叠放着质量均为2.5kg的A、B两个物块，将物块B用长的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和力传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为20N。A、B间的动摩擦因数，B与转盘间的动摩擦因数，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。转盘静止时，细线刚好伸直，力传感器的示数为零。当转盘的角速度从零开始缓慢增大时，力传感器上就会显示相应的示数F。（1）求细线刚有拉力时，转盘的角速度；（2）物块A是否能脱离物块B？若能请求出转盘的角速度，若不能请说明理由；（3）求细线刚断开时，转盘的角速度；（4）通过计算分析在图乙中画出细线的图像。
参考答案1、答案：B解析：汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测，且速度增大，则合力与速度夹角小于90°。故选B。2、答案：A解析：工人运动的合速度大小，加速度方向水平向左。工人运动的合速度方向与合加速度方向不在一条直线上，则工人做曲线运动。由于车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀速上升，加速度恒定，则工人所受合外力恒定，选项A正确。3、答案：B解析：A、物体位于赤道上时，万有引力和支持力的合力提供物体随地球自转的向心力，且支持力和重力平衡，此时万有引力大于重力，故A错误；B、物体静止在地面表面不受其他外力影响时，物体在万有引力和支持力作用下随地球做匀速圆周运动，此时物体所受的万有引力与支持力的合力提供向心力，故B正确；C、地球表面的重力加速度随纬度的增大而增大，两极最大，赤道最小，故C错误；D、物体位于两极时，万有引力等于物体的重力，此时地球自转角速度增大，物体所受的重力不变，故D错误。4、答案：D解析：AB.由可得小球下落的时间为 小球的初速度大小为 故AB错误：CD.在小球下落的这段时间内，圆盘转过的角度为 所以圆盘的角速度大小为 当时 当时 故C错误，D正确。故选D。5、答案：C解析：在水流稳定后，根据 空中水的体积为 故选C。6、答案：D解析：A.由牛顿第二定律可得滑块沿斜面下滑的加速度分别为 根据 得到滑块下滑到底端的时间为 则物体下滑所用的时间不相同，故A错误；B.重力对物体的做功 所以重力对物体做的功相同，故B错误：C.根据平均功率的计算公式 可知重力对物体的平均功率不相同，故C错误；D.根据重力的瞬时功率公式 可知物体滑到斜面底端重力的瞬时功率不同，故D正确；故选D。7、答案：A解析：根据题意可知，小球做匀速圆周运动，则小球所受合力提供向心力，且指向圆心，对小球受力分析，如图所示由几何关系有 可得 故选A。8、答案：BC解析：A.由题意可知 得 A错误：B.由于 可得 飞机投弹时距山坡底端的高度为 B正确；C.根据 得炸弹运动的时间为 C正确：D.炸弹落到山坡上时，水平速度为 竖直速度为 炸弹落到山坡上的瞬时速度大小为 得9、答案：AC解析：AD.设星球A的质量为，星球B的质量为，轨道半径分别为，周期为T，有 由万有引力充当向心力对两星球分别有 可得 且可知两星球所受的万有引力大小相等，故A正确，D错误；B.由 可知两星球的角速度大小相同，故B错误；C.由 可知 故C正确。故选AC。10、答案：BCD解析：11、答案：（1）控制变量法（2）C（3）解析：（1）本实验采用的物理研究方法主要是控制变量法。（2）变速塔轮的半径相等，同时皮带连接的两轮边缘线速度相等，可知两球运动的角速度相等，两小球的质量也相等，故研究的是向心力F的大小与半径/的关系。故选C。（3）根据公式 可得当两小球的质量和运动的角速度相等时，向心力之比等于转动半径之比，故两小球对应的转动半径之比为1:2。12、答案：（1）A、B同时落地；平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动（2）；钢球相邻落点间的距离相等解析：（1)实验观察到的现象是A、B两球同时落地，该现象说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。（2)钢球在竖直方向做自由落体运动时，设相等时间为T，可得 故有 若钢球在水平方向做匀速直线运动，因为相邻落点间的时间间隔相同，故钢球相邻落点间的距离相等。13、答案：（1）（2）解析：（1）任意两颗恒星之间的万有引力大小则任意一颗恒星所受合力大小解得。（2）每颗恒星运动的轨道半径根据万有引力提供向心力有解得。14、答案： 解析：对摩托车从a点运动到c点的过程，水平方向有竖直方向有对摩托车从a点运动到b点的过程，水平方向有竖直方向有解得15、答案：（1） （2）见解析（3） （4）见解析解析：（1）因为，所以B与水平转盘先达到临界状态，此时细线开始有拉力对A、B整体受力分析，水平方向竖直方向解得。（2）假设当A要离开B时，细线已有拉力，若细线拉力达到最大值，A、B仍未发生临界滑动，此后细线断裂，A、B不发生脱离，将共同滑离水平转盘若细线拉力未达到最大值，A、B之间达到最大静摩擦力，此后A、B发生脱离假设A、B之间未发生相对滑动对A、B整体受力分析，水平方向解得。假设A、B之间发生相对滑动对A受力分析，水平方向竖直方向，解得因为，所以A、B发生脱离，细线未断裂，此时角速度。（3）细线发生断裂时，此时A、B已发生相对滑动，细线拉力达到最大值，只剩物块B对B受力分析，水平方向竖直方向，，解得。（4）当时，B与水平转盘未到最大静摩擦力，所以细线伸直无力当时，B与水平转盘达到最大静摩擦力，A、B未分离，细线有力对整体受力分析，水平方向解得当时，B与水平转盘达到最大静摩擦力，A、B已脱离，细线有力对B受力分析，水平方向解得综上所述，三个阶段中细线的受力情况如图所示。