四川省泸州市泸县第五中学2022-2023学年高一下学期5月期中物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省泸州市泸县第五中学2022-2023学年高一下学期5月期中物理试题（Word版附解析），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

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. 关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（ ）
A. 它描述的是线速度大小变化的快慢
B. 它描述的是线速度方向变化的快慢
C. 它描述的是物体运动的路程变化的快慢
D. 它描述的是角速度变化的快慢
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．加速度始终与线速度方向垂直，故向心加速度只表示线速度方向改变的快慢，不表示线速度大小改变的快慢，故AD错误，B正确。
C．圆周运动中线速度是描述物体运动路程变化快慢的物理量，选项C错误；
故选B。
2. 为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A. 处于超重状态B. 不受摩擦力的作用
C. 受到向后（水平向左）的摩擦力作用D. 所受合力方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下。人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示
将加速度沿竖直方向和水平方向分解，有竖直向下的加速度，则有
可得
乘客处于失重状态，故ABD错误，C正确。
故选C。
3. 如图所示，圆环A套在竖直细杆上，不可伸长的轻绳一端连接圆环A，另一端跨过定滑轮与重物B相连。从M点由静止释放圆环A。当圆环A运动到N点时，轻绳与水平方向的夹角θ = 37°，两物体的速率之和为7.2m/s。sin37° = 0.6，cs37° = 0.8，则此时圆环A的速度大小为（ ）
A. B. C. 4m/sD.
【答案】B
【解析】
【详解】将圆环的速度沿着轻绳和垂直轻绳分解，沿着轻绳方向的分速度等于重物B的速度，则
又
vA + vB = 7.2m/s
解得
vA = 4.5m/s
故选B。
4. 如图所示，一小船横渡一条两岸平行的河流，表示水流速度，与河岸平行，表示小船在静水中的速度，速度方向与上游成角，小船恰好能够沿直线到达正对岸的A点。若变大，要保证小船仍到达正对岸且时间不变，则下列方法可行的是（ ）
A. 变小，变小B. 变大，变小
C. 变大，变大D. 变小，变大
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，船相对水的速度为，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有增大，为保持航线不变，且能到达对岸，由题干图可知，需将沿着平行与河岸方向的分速度变大，即当将大小变大，且减小角，则可实现垂直到达河岸，且时间不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 物体在合外力作用下做直线运动的图象如图所示，下列表述正确的是
A. 在内，物体做加速运动，合外力做负功
B. 在内，物体做匀速运动，合外力做正功
C. 在内，合外力做功为零
D. 在内，速度变化量不为零，合力的平均功率不为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．在内，速度均匀增加，动能增加，根据动能定理，合外力做正功，故A错误；
B．在内，物体做匀速运动，动能不变，根据动能定理，合外力不做功，故B错误；
C．在内，初末速度相等，动能不变，合外力做功为零，故C正确；
D．在内，初末速度相等，动能不变，合外力做功为零，合力的平均功率为零，故D错误；
故选：C．
点睛：合外力做的功等于物体动能的变化量，比较初末动能的大小，就可以确定合外力做正功、负功或不做功．
6. 已知靠近地面运转的人造卫星，每天转n圈，如果发射一颗同步卫星，它离地面的高度与地球半径的比值为（ ）
A. nB. n2C. －1D. －1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设该卫星离地面的高度为h，地球半径为R
近地卫星的周期为
同步地球卫星的周期为
则
对于近地卫星有
对于地球同步卫星有
联立解得
故选D。
7. 如图所示，半径为R、内表面光滑的半球形碗固定（碗口水平），一小球（视为质点）在碗内的水平面内做匀速圆周运动。若当小球距碗口的高度为时，小球的角速度大小为；若当小球距碗口的高度为时，小球的角速度大小为，则为（ ）
A. B. C. 1：2D. 2：1
【答案】B
【解析】
【详解】设小球所受支持力与竖直方向的夹角为，根据几何关系有
小球所受重力和支持力的合力提供小球做圆周运动所需的向心力，有
解得
因此
故选B。
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. 在地面以初速度竖直向上抛出一个小球，小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，落地时速率为，且落地前已匀速，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下落过程中逐渐增加
B. 小球抛出瞬间的加速度最大，且大小为
C. 小球上升过程中机械能逐渐减小，在下落过程中机械能逐渐增加
D. 小球上升过程中克服阻力做功的数值大于下落过程中克服阻力做功的数值
【答案】BD
【解析】
【详解】A ．上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有
f+mg=ma
解得
由于减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；
下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有
mg-f=ma′
解得
由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升和下降过程，加速度一直在减小，A错误；
B．空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有
mg=kv1
小球抛出瞬间，有
mg+kv0=ma0
联立解得
抛出瞬间加速度最大，B正确；
C．全程一直存在空气阻力做功，机械能一直减小，C错误；
D．上升过程同样位置的阻力大于下落过程同样位置的阻力，因此小球上升克服阻力做功的数值大于小球下降克服阻力做功的数值，D正确。
故选BD。
9. 质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物体重力做的功为
B. 物体所受阻力做功为
C. 物体重力势能减少了
D. 物体所受阻力做功为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC．物体下落的过程中，重力做的功为
重力做多少正功，重力势能减少多少，所以物体重力势能减少了，故AC正确；
BD．物体下落的过程中，由牛顿第二定律
解得
故阻力做功为
B错误，D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，喷枪水平放置且固定，图中虚线分别为水平线和竖直线.A、B、C、D为喷枪射出的打在墙上的四个液滴，四个液滴均可以视为质点；不计空气阻力，已知D、C、B、A与水平线的间距依次为1 cm、4 cm、9 cm、16 cm，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C、D四个液滴的射出速度相同
B. A、B、C、D四个液滴在空中的运动时间是相同的
C. D、C、B、A四个液滴在空中的运动时间之比应为1∶2∶3∶4
D. A、B、C、D四个液滴出射速度之比应3∶4∶6∶12
【答案】CD
【解析】
【详解】A B．液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
设喷枪到墙的水平距离为x，液滴到墙时下落的高度为h，则有
x=v0t
h=
可得
t=
v0=x
由题图知：ABCD四个液滴的水平距离x相等，下落高度h不等，则射出的初速度一定不同，运动时间一定不同。故AB错误；
C．根据
D、C、B、A四个液滴在空中的运动时间之比为
C正确；
D．A、B、C、D四个液滴出射速度之比应为
D正确。
故选CD。
11. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为5kg的A、B两个小物块，A离轴心，B离轴心，A、B与盘面间的动摩擦因数都为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，则下列说法正确的是（ ）
A. 若细线上没有张力，圆盘转动的最大角速度为
B. 欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度为
C. 随着角速度的增大，A、B与盘面间发生相对滑动前，细线的最大拉力为5N
D. 当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细线，则A做向心运动、B做离心运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A．当物块B所需的向心力小于等于所受摩擦力时，细线上张力为零。设B的向心力等于摩擦力时圆盘转速为 ，则有
代入数据解得
故A正确；
BC．当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时刚好与盘面间不发生相对滑动，设此时圆盘得角速度为 ，细线的张力为T，则分别对A和B有
，
代入数据解得

故B正确，C错误；
D．烧断细线时，A、B做圆周运动所需向心力分别为
物块A、B的最大静摩擦力为
由于 可知物块A随盘一起转动，由可知物块B将做离心运动，故D错误。
故选AB。
第II卷（非选择题56分）
三、实验题（14分）
12. 某同学在研究平抛运动实验中采用图示装置，在斜槽轨道末端垂直斜槽轨道所在平面的右侧，放置竖直平板，从斜槽上的固定点由静止释放小球，撞击平板，利用复写纸记录小球与平板的撞击点．现使平板分别处在相等间距的A、B、C位置，记录下小球撞击点分别为a、b、c．
（1）安装装置时，需保证斜槽轨道末端____________；
（2）若A、B、C相互间距均为L，a与b、b与c间距分别为h1、h2，重力加速度为g，则小球平抛的初速度为v0=______。
【答案】 ①. 水平 ②.
【解析】
【详解】（1）[1]为了保证小球做平抛运动，通过调节使斜槽末端保持水平.
（2）[2]平抛物体水平方向匀速运动可知，从A到B和从B到C的时间间隔相同，设为T，因此根据匀变速直线运动规律，在竖直方向上有
△h=h2-h1=gT2
水平方向匀速运动有
L=v0T
联立解得
13. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。
（1）本实验采用主要实验方法为__________。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法
（2）在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与运动半径r的关系时，把两个相同质量的小球放到半径r不等的长槽和短槽上，保证两变速塔轮的ω相同，根据标尺上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两个球所需向心力的比值；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值______（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
（3）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其挡光时间，用螺旋测微器测量挡光杆的宽度d，示数如图丙所示，则d=______mm，挡光杆到转轴的距离为R，挡光杆经过光电门时的挡光时间为，可求得挡光杆的角速度ω的表达式为______。
【答案】 ①. A ②. 不变 ③. 1.730 ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 本实验采用的主要实验方法为控制变量法。
故选A。
（2）[2]由向心力公式可知，在保证角速度相同的情况下，两个小球向心力的比值为
故在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。
（3）[3]螺旋测微器的读数为
[4]由于和都很小，所以可用时间内的平均速度来表示挡光杆的线速度，即
故挡光杆的角速度为
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，一小球在光滑斜面A处以水平速度射出，最后从B处离开斜面，已知斜面倾角为，高为，重力加速度，，，忽略空气阻力，求：
（1）小球从A处到达B处所用的时间；
（2）小球从A处到达B处在沿初速度方向的位移大小。
【答案】（1）0.5s；（2）0.3m
【解析】
【详解】（1）小球沿垂直于初速度方向的加速度大小为
小球沿垂直于初速度方向的位移大小为
小球从A处到达B处所用的时间为
（2）小球从A处到达B处在沿初速度方向的位移大小为
15. 宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g0取10m/s2．
(1)求该星球表面的重力加速度；
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；
(3)若地球的半径为6400km，求该星球的第一宇宙速度．
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】
【详解】（1）根据
解得

（2）加速上升阶段
减速上升阶段
又
h1+h2=80m
解得
a=5m/s2
根据牛顿第二定律有
F-mg=ma
解得
（3）由
得
16. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为m的小球以大小为的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰好刚能通过最高点C后落回到水平面上的A点。不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小。
（2）AB两点间的距离。
（3）求物块落到A点时重力的瞬时功率。
【答案】（1）；（2）2R；（3）
【解析】
【详解】（1）在B点，根据牛顿第二定律得
解得小球在B点所受的支持力
根据牛顿第三定律知，小球在B点对轨道压力为。
（2）小球恰好到达C点，根据
得
根据
AB间的距离为
（3）在A点的竖直分速度为
物块落到A点时重力的瞬时功率