兴国平川中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份兴国平川中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共18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。

一、单选题
1．关于质点和重心，下列说法正确的是( )
A.只有体积小的物体，才能看作质点
B.乒乓球比赛中，接球和发球时运动员可以把乒乓球看作质点
C.形状规则的物体的重心位置不一定在物体上
D.形状规则和质量分布均匀的物体的重心位置一定在物体上
2．下列说法正确的是( )
A.电场线越密的地方电场强度越小
B.第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发射速度
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，说明玻璃棒得到了正电荷
D.处于静电平衡状态时，导体所占空间各处电场强度均为零
3．2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F“遥十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11月30日，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.飞船发射阶段，航天员一直处于失重状态
B.飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s
C.在组合体内，航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供
D.与空间站相比，飞船与空间站组合体质量更大，向心加速度也更大
4．一块石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为0.05s，照片中像长度为物体实际长度的。若重力加速度，则小石子出发点离A点约为( )
A.5mB.10mC.15mD.20m
5．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )
A.B.C.D.
6．如图所示，质量为4kg，半径为0.5m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为、。某时刻，小球A，B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56N。则B球的速度大小为(取)( )
A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s
7．如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触。球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则( )
A.若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大
B.若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变
C.将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大
D.将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，P对地面的压力不变
二、多选题
8．在银河系中，双星的数量非常多，估计不少于单星。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则( )
A.恒星B的周期为B.恒星B的向心加速度是恒星A的2倍
C.A、B两颗恒星质量之比为1:2D.A、B两颗恒星质量之和为
9．如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球。小球的初速度为，最后小球落在斜面上的N点，下列判断中正确的是( )
A.可求出M、N之间的距离
B.不可以求出小球什么时刻与斜面间的距离最大
C.可求出小球运动的时间
D.可求小球落到N点时的速度大小和方向
10．一质量的物块静止在水平地面上，时刻对物块施加水平外力F，1s后保持外力方向不变将其大小减小为原来的，物块在0~4s内运动的速度-时间图像如图所示，取重力加速度，则以下说法正确的是( )
A.物块与水平地面间的动摩擦因数
B.0~4s内外力对物体做功为6J
C.2s末外力的功率为
D.物体经过全部路程中点时的速率为
11．将质量均为的编号依次为1,2,的梯形劈块靠在一起构成倾角的三角形劈面，每个梯形劈块上斜面长度均为，如图所示，质量的小物块A与斜面间的动摩擦因数为，斜面与地面的动摩擦因数均为，假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现使A从斜面底端以平行于斜面的初速度冲上斜面，下列说法正确的是( )
A.若所有劈均固定在水平面上，物块最终从6号劈上冲出
B.若所有劈均固定在水平面上，物块最终能冲到6号劈上
C.若所有劈均不固定在水平面上，物块上滑到5号劈时，劈开始相对水平面滑动
D.若所有劈均不固定在水平面上.物块上滑到4号劈时，劈开始相对水平面滑动
三、实验题
12．某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，
(1)有下列实验步骤：
①用图钉把白纸订在竖直木板上；
②把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平；
③记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；
④把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；
⑤把水平木条向下移动，重复④的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；
⑥从木板上取下白纸：
上述①到⑥的步骤中，有错误的是步骤_______________，应改为____________.
(2)根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标，画出图像如图所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是_______；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小铁块从轨道末端飞出的速度_______.
13．某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平、交流电源，为完成此实验，以上仪器中不需要的仪器有________，所缺的仪器有________。
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度，纸带上O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D是连续打出的四个点(O和A之间还有一些点)，它们到O点的距离如图所示。则由图中可知，打点计时器打下计数点C时物体的速度为，甲同学处理数据过程如下，请帮他把所缺的数值补充完整。(计算结果均保留三位有效数字)。
①计算B、C、D等各点速度v及对应的值，如C点速度________及计算的值；
②计算O到B、C、D点的距离h与g的乘积，如O到C点的距离，则______；
(3)甲同学认为若________成立，则能说明机械能守恒。但甲同学发现上式两边数值不完全相等，你认为原因可能是_______________。
四、计算题
14．一辆摩托车能在12s内由静止加速到最大速度60m/s，并能保持这个速度匀速行驶。在平直的高速公路上，该摩托车由静止开始启动加速，追赶前方440m处正以35m/s的速度匀速行驶的一辆违章卡车。则
(1)摩托车至少需要多长时间才能追上卡车？
(2)在追赶的过程中，摩托车和卡车的最大距离是多少？
15．有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以某角速度匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。(重力加速度取)
(1)求此时转盘转动的角速度ω；
(2)此时在飞椅上某位质量的游客，他所受合力为多大？飞椅对他的作用力又是多大？
16．如图所示，传送带以速度向左匀速运行，AB段长L为2m，竖直平面内的光滑半圆形圆弧槽在B点与水平传送带相切，半圆弧的直径且B、D连线恰好在竖直方向上，质量m为0.2kg的小滑块与传送带间的动摩擦因数μ为0.5，g取，不计小滑块通过连接处的能量损失。图中OM连线与水平半径OC连线夹角为30°求：
(1)小滑块从M处无初速度滑下，到达底端B时的速度；
(2)小滑块从M处无初速度滑下后，在传送带上向右运动的最大距离以及此过程产生的热量；
(3)将小滑块无初速度的放在传送带的A端，要使小滑块能通过半圆弧的最高点D，传送带AB段至少为多长？
参考答案
1．答案：C
解析：A.当我们研究的问题与物体的形状态、大小没有关系或关系很小时，无论物体大小，都可以把物体看成质点，选项A错误；
B.在乒乓球比赛中，接球和发球时运动员一定研究乒乓的旋转方向，与乒乓大小形状有关，此时不能把乒乓球看成质点，选项B错误；
CD.形状规则且质量分布均匀的物体的重心在几何中心，比如自行车轮胎，救生圈，重心都在中心位置，但不在物体之上，选项C正确，D错误。
故选C。
2．答案：B
解析：A.电场线越密的地方电场强度越大，A错误；
B.第一宇宙速度是人造卫星绕地球运行的最小发射速度，同时也是绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，B正确；
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是由于玻璃棒失去了电子从而带上了正电荷，C错误；
D.处于静电平衡状态时，导体内部电场强度为零，D错误。
故选B。
3．答案：B
解析：A.飞船发射阶段，航天员随飞船加速上升，一直处于超重状态。故A错误；
B.第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度，所以飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s。故B正确；
C.在组合体内，航天员绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供。故C错误；
D.根据
可知，与空间站相比，飞船与空间站组合体质量更大，但是向心加速度大小不变。故D错误。
故选B。
4．答案：D
解析：由图可知AB的长度为1cm，即0.01m，照片中像长度为物体实际长度的，所以实际长度为
对于AB段，有
解得
对于从出发点到A点过程，有
解得
故选D。
5．答案：C
解析：物块A、B刚好要滑动时，B有沿木板下滑的趋势，A有沿木板上滑的趋势，设绳中拉力为F，对B，由平衡条件得，对A，由平衡条件得，联立解得，C正确，A、B、D错误.
6．答案：C
解析：对A球，合外力提供向心力，设环对A的支持力为，由牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律可得，A球对环的力向下，为28N，设B球对环的力为，由环的受力平衡可得
解得
符号表示和重力方向相反，由牛顿第三定律可得，环对B球的力为124N，方向竖直向下，对B球由牛顿第二定律有
解得
故选C。
7．答案：D
解析：A.对挂钩与轻绳的结点受力分析，若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，结点两侧轻绳夹角变小，当M向下的拉力不变的情况下，根据三角形定则可知绳子的拉力变小，故A错误；
B.对小球m和四分之一圆柱体P整体受力分析，如下图
根据平衡。可得
将M竖直向下缓慢移动一小段距离的过程中，T变小，θ变大，则变小，根据牛顿第三定律可知，P对Q的压力变小，故B错误；
CD.轻绳B端向上缓慢移动一小段距离，根据受力分析可知小球m没有发生位移，因此AMB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边竖直杆的距离不变，因此轻绳角度不会发生变化，即轻绳的拉力也不会变化，此过程中，小球m位置也没有发生变化，则P对地面的压力不变，故C错误，D正确。
故选D。
8．答案：CD
解析：A.双星周期相等，恒星B的周期为T，A错误；
B.根据
恒星A的运动半径大，则恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，B错误；
C.由B可知，恒星A的运动半径是恒星B运动半径的2倍，根据
得
C正确；
D.由
得
D正确。
故选CD。
9．答案：ACD
解析：AC.小球落在斜面的时间为t，则有
解得
则水平位移可求得
由几何关系可得
所以可求出M、N之间的距离，则AC正确；
B.当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大，有
解得
所以B错误；
D.小球落到N点时的速度大小为
小球落到N点时的速度大小和方向为
则可求小球落到N点时的速度大小和方向，所以D正确；
故选ACD。
10．答案：AD
解析：A.0~1s时间内物块的加速度
1~4s时间内物块的加速度
根据牛顿第二定律得
联立解得
故A正确；
B.根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知0~1s时间内物块的位移
1~4s时间内物块的位移
则0~4s内外力对物体做功为
故B错误；
C.由图可知2s末的速度大小为
2s末外力的功率为
故C错误；
D.根据B选项分析可知，全过程中点的位移为2m，则从到全过程中点的位移为1m，根据
解得
故D正确。
故选AD。
11．答案：BC
解析：若劈一直保持静止不动，根据牛顿第二定律，物块的加速度大小为：
，
则物块滑到第6块劈右上端时的速度为v，有：，
解得：；；
故说明物体可以冲上第6块；故A错误，B正确；
物块与斜面间的弹力：，
物块与斜面间的滑动摩擦力：，
地面对劈的支持力：，
当时后面的劈块刚好开始滑动，解得：，
所以物块滑动到第5块劈时，劈开始相对地面滑动，故C正确，D错误；
故选BC.
12．答案：(1)③；过O点做重锤线的垂线为x轴
(2)抛物线；
解析：(1)根据题意可知，步骤③有错误，不能凭眼观测过O画水平线作为x轴，眼睛看不准确，要过O点做重锤线的垂线为x轴才是准确的。
(2)由图可知，y和成正比，满足
所以小球运动的轨迹形状是抛物线。
根据题意可知，水平方向有
竖直方向有
联立可得
则有
所以
13．答案：(1)天平；刻度尺
(2)①3.90；②7.62
(3)；纸带与打点计时器、空气间阻力做功，重力势能还转化成了内能
解析：(1)实验时不需要称出重锤的质量，因此不需要的仪器为天平，还需要刻度尺。
(2)①
②
(3)由
得
动能的增量小于重力势能的减少量的原因可能是：重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦阻力，一部分重力势能转化为内能。
14．答案：(1)32s (2)562.5m解析：(1)设至少经过时间t追上，此时卡车的位移为
巡逻车匀加速运动的位移为
匀速运动的位移为
则巡逻车的位移为
巡逻车追上卡车时满足
即
代入数据得
。
(2)巡逻车的速度小于卡车速度时两者的距离越来越大，当两车速度相等时，两车的距离保持不变，当巡逻车速度大于卡车速度时两者距离越来越小，故两车距离最大时两车的速度相等。
此时巡逻车运动的时间为
故此时巡逻车的位移为
卡车的位移为
此时两车相距的最大距离为
。
15．答案：(1)
(2)；
解析：(1)座椅到中心的距离为
对飞椅进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
(2)以游客为研究对象，受力分析图如下
由牛顿第二定律可得
飞椅对他的作用力为
16．答案：(1)4m/s
(2)1.6m；9.6J
(3)8m
解析：(1)根据机械能守恒定律
代入数据解得
(2)小滑块做匀减速运动至速度为零时距离最大，有
匀减速运动的加速度大小为
代入数据解得
匀减速运动的时间为
滑块与传送带之间的相对路程为
则产生的热量为
(3)小滑块能通过N点的临界条件
解得
根据机械能守恒关系
代入数据解得
小滑块在传送带上加速过程