湖南省多校2022-2023学年高一物理下学期期中联考试题（Word版附解析）

绝密★启用前

2023年上学期高一期中联考

物理

本试卷共6页．全卷满分100分，考试时间75分钟．

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．

一、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．关于物理学史，下列说法正确的是（    ）．

A．伽利略创立了一套对近代科学发展极为有益的科学方法，这些方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来

B．日常生活中，我们察觉不出桌子、西瓜、人体是互相吸引的，因此万有引力定律不成立

C．“时间延缓效应和长度收缩效应”与牛顿力学的结论并不相同，因此相对论的提出否定了牛顿力学

D．牛顿整理了开普勒的观测数据之后，发现行星运动的规律

2．如图（a）所示，甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，时刻两车刚好相遇，两车的速度随时间变化的图像如图（b）所示，下列说法正确的是（    ）．

A．在耐，两车再次相遇

B．在时，甲、乙两车速度相同

C．在这段时间内，甲车的加速度先变大后变小

D．在这段时间内，乙车做匀速直线运动

3．2022年北京冬奥会，花样滑冰团体赛冰上舞蹈自由舞比赛在首都体育馆举行．图甲为中国选手王诗玥（右）、柳鑫宇比赛时的面面，可以看到女运动员被拉着在空中做圆锥摆运动，图乙与该场景类似，其中细绳下端拴着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，不考虑空气阻力的影响，关于小球的受力，下列说法正确的是（    ）．

A．小球除了受重力、细线的拉力，还受到向心力

B．小球受重力和细线的拉力

C．角越大，小球做圆锥摆运动所需要的向心力越小

D．绳长越长，小球做圆锥摆运动所需要的向心力越大

4．蹦极是一项极限运动，在做好充足防护的情况下，人们可以感受完全失重的刺激．蹦极所用绳索的弹力大小遵循胡克定律，人下降过程中的加速度随位置变化的图像如图所示，图中，已知蹦极者的质量为m，重力加速度为g（忽略空气阻力以及绳索的重力），下列说法正确的是（    ）．

A．从到，人处于失重状态     B．从到，人处于超重状态

C．下降到时，人受到的拉力等于     D．下降到时，人受到的拉力大于

5．2023年3月10日6时41分，我国在太原卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭，成功将“天绘六号A/B星”发射升空，卫星顺利进入预定轨道．现将卫星的发射简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨道1，在位置P点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后在位置Q再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（    ）．

A．卫星在轨道3上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度

B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

C．卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中受到的万有引力逐渐增大

D．卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率

6．如图所示，甲、乙两个轮子的半径之比为，A、B两点分别位于甲、乙轮的边缘上，C点距甲轮轮心的距离为其半径的，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑，则在传动的过程中（    ）．

A．甲、乙两轮的角速度之比为     B．甲、乙两轮的周期之比为

C．B、C两点的线速度之比为     D．B、C两点的向心加速度之比为

7．某水产繁育中心工作人员正在池塘堤坝边缘处投放鱼饵，池塘堤坝边缘示意图如图所示，堤坝由光滑的圆弧形轨道和倾角为的滑道连接，圆弧的底端水平，被投放的鱼饵颗粒从弧形滑道滑下，在滑道末端以水平速度抛出，最终落在滑道或水面，不计空气阻力，重力加速度为g．则（    ）．

A．若鱼饵不能落入水中，以不同的水平速度抛出时，落到滑道时的速度方向相同

B．若鱼饵不能落入水中，则在空中经历的时间为

C．若鱼饵能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用的时间越长

D．若鱼饵能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水的速度变化量越大

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．如图所示，A、B两气球被轻绳拴在水平地面一块空心砖块上，两气球之间用轻绳相连，在水平风力作用下，气球处于斜拉状态，此时轻绳与竖直线成角，当水平风力缓慢增大时，下列说法中正确的是（    ）．

A．地面对砖块的摩擦力变大 B．地面对砖块的弹力变小

C．砖块有可能脱离地面 D．角增大，轻绳拉力变大

9．2022年7月27日12时12分，世界首颗量子微纳卫星“济南一号”在酒泉卫星发射中心搭载“力箭一号”运载火箭成功发射．“济南一号”的上天，有望让我国实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发，构建低成本、实用化的天地一体化量子保密通信网络．假设量子卫星轨道在赤道平面内，如图所示，已知量子卫星的轨道半径是地球半径的a倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的b倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（    ）．

A．量子卫星与同步卫星的运行周期之比为

B．量子卫星与同步卫星的速度之比为

C．量子卫星与P点的速率之比为

D．量子卫星的环绕速度小于

10．如图甲所示，在水平地面上放置一木块，其质量，木块在水平推力F作用下运动，推力F的大小随位移x变化的图像如图乙所示．已知木块与地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ）．

A．木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动

B．木块运动的过程中，其克服摩擦力所做的功为

C．木块运动的过程中，合力做的功为

D．木块在运动过程中的加速度一直变小

11．如图所示，质量为m的小物块（可视为质点）从斜坡坡顶B处由静止下滑，到达坡底A处被截停，在水平恒力F的作用下，小物块从斜坡底部A处缓慢运动至坡顶．已知A、B之间的水平距离为s、高度为h，重力加速度为g．则下列说法正确的是（    ）．

A．下滑过程中，小物块重力做的功是

B．推力F对小物块做的功大于

C．上滑过程中，小物块克服摩擦力做功为

D．无论是上滑还是下滑，小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功相等

三、非选择题：本题共5小题，共52分．

12．（4分）甲小组利用弹簧测力计探究“两个互成角度的力的合成规律”实验，所用到的装置如图所示．

（1）甲小组先用一个弹簧测力计施加一个力把结点拉至O点，记下这个力和位置O．再用两个弹簧测力计分别钩住细绳套仍将结点拉至O点，记录下这两个力，这里采用的实验方法是______；

A．微元法 B．理想实验法 C．等效替代法

D．控制变量法 E．放大法

（2）甲小组在实验探究过程中，下到操作正确的是______．

A．应保证角与角始终相等

B．应保证细绳与纸面平行

C．两弹簧测力计的拉力越接近相等误差越小

D．挂弹簧测力计的细绳应适当长一些

13．（10分）在“探究平抛运动的特点”的实验中：

（1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球水平飞出的同时，释放了A球，两球同时落到地面．如图乙所示，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个完全相同的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，小球2从倾斜轨道进入水平轨道速度没有损失，观察到球1刚好击中在水平板运动的球2．这两个实验说明了__________；

A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动

B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．甲、乙两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

（2）某同学利用图丙的装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．（g取，结果均保留两位有效数字）

①小球平抛运动的初速度为__________；

②小球运动到b点时，在y方向的分速度为__________．

14．（10分）据统计，中国投入运营的高速铁路已达到6800多公里，中国已成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，一质量的列车从高速铁路的某车站由静止出发，经过达到最高速度．设此加速过程为匀加速直线运动，运行过程中所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取．求此过程中：

（l）列车的加速度大小；

（2）列车受到的牵引力大小；

（3）若列车进站时，采用机械刹车，列车受到的总阻力为车重的0.5倍，若列车进站过程做匀减速直线运动，则列车应该离车站多远处开始刹车．

15．（12分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，为直径且在同一竖直线上．一个质量为m可视为质点的小球以某一速度冲上轨道，恰好到达轨道口B点，并从B点飞出，落地点为C点（重力加速度为g）．求：

（1）小球经过B点的速度大小及C点到A点的距离；

（2）小球刚要落地时重力的功率．

16．（16分）如图所示，竖直平面内固定半径的光滑圆弧轨道，在M处与水平传送带相切，传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的部分粗糙，的长度，P点左侧光滑，一左端固定、水平放置的轻质弹簧处于原长状态．质量的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑．O为圆心，半径竖直，与的夹角，已知传送带的长度，始终以速度顺时针转动，物块与台面部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，取重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求：

（1）物块第一次滑到圆弧轨道最低点M时对轨道的压力大小F；

（2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能；

（3）物块最终停止运动时的位置到P点的距离．

2023年上学期高一期中联考·物理

参考答案、提示及评分细则

1．A

质量不大的物体之间的引力是很小的，“月－地检验”验证了万有引力定律，引力常量的普适性是万有引力定律正确的有力证据，B错误；

当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别，相对论没有否定牛顿力学，C错误；

开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，D错误．故选A．

2．B

时刻两车刚好相遇，又根据题图可知，在时，甲车速度大于乙车，甲车一直在乙车前方，在时，两车不会相遇，故A错误；

由题图可知，在时，甲乙两车速度相同，故B正确；

由题图可知，在这段时间内，甲车的图像倾斜程度先变小后变大，因此甲车加速度先变小后变大，故C错误；

在这段时间内，乙车的图像的斜率不变，乙车做匀加速直线运动，故D错误．

3．B

小球只受重力和绳子的拉力两个力作用，向心力是重力和绳子的拉力提供，故A错误，B正确；

向心力，角越大，做圆锥摆运动所需要的向心力越大，向心力大小与绳长无关，故CD错误．

4．C

从到人的加速度向下，人处于失重状态，从到人的加速度问上，人处于超重状态，AB错误；

由图可知，人下降到时，人的加速度为0，由得，在时绳的弹力等于重力，C正确；

人在下降到以后，绳才产生弹力，从到绳的弹力小于重力，从到绳的弹力大于重力，在时绳的弹力等于重力，因，再根据，则有，

所以下降到时，所受拉力为，D错误．

5．D

根据，可得卫星在轨道3上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，A错误；

根据，可得，因此卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，B错误；

由万有引力定律可知，卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中，r逐渐增大，因此卫星受到的万有引力逐渐减小，C错误；

在轨道1上经过P点时，做圆周运动，因此满足，在轨道2上经过P点后做离心运动，满足，因此可知卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率，D正确．

6．D

因为甲、乙两轮靠摩擦传动，接触面不打滑，所以两轮边缘上线速度相等，即A、B两点的线速度之比为，由得甲、乙两轮的角速度之比，由得，故AB错误；

A、B两点的线速度之比为，B、C两点的线速度之比为A、C两点的线速度之比，

又A、C两点的角速度之比为，由得A、C两点的线速度之比，

B、C两点的线速度之比，故C错误；

由得B、C两点的向心加速度之比为，故D正确．

7．A

当鱼饵落到斜面上，位移偏转角为，速度偏转角为，根据，可知，落到滑道时的速度方向相同，故A正确；

当鱼饵落到斜面上，，，，解得，故B错误；

若鱼饵能落入水中，下落高度相同，则，，故落水时间与初速度无关，故C错误；

速度变化量满足，故从抛出到落水的速度变化量与初速度无关，故D错误．

8．AD

砖块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，故A正确；

再对气球和砖块整体受力分析，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和摩擦力，如图甲，根据共点力平衡条件，有；，当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，砖块不可能脱离水平面，故BC错误；

对气球A、B整体受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图乙，根据共点力平衡条件，有，，计算得出，当风力增大时，绳子的拉力T也增大，

由可知，T增大，减小，增大，故D正确．

9．BCD

根据开普勒第三定律可知，则，故A错误；

根据可知，故B正确；

根据可知，

由于，则，

根据可知量子卫星与P点的速率之比为，故C正确；

第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大线速度，则量子卫星的环绕速度小于，故D正确．

10．BC

木块先做加速度增大的变加速运动，当推力大小不变时做匀加速直线运动，加速度不变，故AD错误；

木块运动过程中摩擦力的大小，则木块运动的过程中克服摩擦力所做的功，故B正确；

图像中图线与横轴所围图形的面积表示推力对木块所做的功，由题图乙得推力对木块所做的功，则合力做的功，故C正确．

11．AC

下滑过程，小物块重力做功，故A正确；

小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程，小物块缓慢上滑，动能变化量为0，推力F对小物块做的功，由动能定理可得，，上滑过程中，小物块克服摩擦力做功为，故B错误，C正确；

下滑过程中，受力分析如图甲，，，

小物块位移，摩擦力做功，

小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程，对小物块受力分析如图乙，

，，

小物块位称，摩擦力做功，

因此，无论是上滑还是下滑，小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功不相等，故D错误．

12．（1）C（2分）

（2）BD（2分，每选对1个得1分，错选、不选不得分）

解析：（1）甲小组先用一个弹簧测力计施加一个力把结点拉至O点，记下这个力，再用两个弹簧测力计分别钩住细绳套仍将结点拉至O点，记录下这两个力，这里采用的实验方法是等效替代法．故选C．

（2）角与角适当即可，可以不相等，选项A错误；

由于画平行四边形是在纸面上面，所以拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，选项B正确；

在不超出弹簧测力计的量程的情况下，拉力应该适当大些，方便作图，但两弹簧测力计的拉力适当就好，不是越接近相等误差越小，选项C错误；

为了使力的方向更精确，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，选项D正确．

13．（1）AB（2分，每选对1个得1分，错选、不选不得分）

（2）①3.0（4分）     ②2.5（4分）

解析：（1）在甲实验中，小球B做平抛运动，小球A做自由落体运动．两个小球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动过程与自由落体运动过程相同，但实验无法说明平抛运动在水平方向的分运动是何种情况，故A正确；

在乙实验中，小球1和小球2同时由静止释放，在相同的斜面下降相同的高度，所以它们应同时到达斜面底端，并且离开斜面时具有相同的水平初速度．小球1做平抛运动，小球2做匀速直线运动，小球1落到木板上击中小球2，说明平抛运动在水平方向上的分运动过程与匀速直线运动过程相同，但实验无法说明平抛运动在竖直方向的分运动是何种情况，故B正确；

根据以上分析可知CD错误．

（2）①平抛运动水平方向做匀速直线运动，由于，两段过程的水平位移都为，所以，两段过程所用时间相同，设为t．在竖直方向小球做自由落体运动，，6两段过程竖直方向的位移差为，

根据自由落体运动规律可知，解得，

所以小球平抛运动的初速度为；

②在竖直方向小球做自由落体运动，在过程中，小球在中间时刻的瞬时速度与其在整个过程中的平均速度相等，所以．

14．解：（1），，

根据加速度公式得：，（2分）

．（1分）

（2），

根据牛顿第二定律得，（2分）

解得．（1分）

（3），

根据牛顿第二定倬得：，

解得：．（2分）

，．（2分）

15．解：（1）小球恰好到达B点，则在B点，有，（2分）

，（1分）

小球离开B点做平抛运动，则，，（2分）

，．（1分）

（2）小球离开B点做平抛运动所用时间为，（2分）

在C点，设小球速度与竖直方向夹角为，

小球竖直分速度，（2分）

小球刚要落地时重力的瞬时功率．（2分）

16．解：（1）设物块下滑到M处的速度为，

由动能定理有，（1分）

解得：（或），（1分）

设物块滑至M点时受到的支持力为，

由向心力公式有，（1分）

解得，（1分）

根据牛顿第三定律可知．（1分）

（2）小物块滑上传送带到弹簧被压缩最短，列动能定理：

，（1分）

代入数据解得：，（1分）

弹簧被压缩后具有的最大弹性势能．（1分）

（3）物块被弹簧弹回，设滑到N点时的速度为，

则，（1分）

代入数据解得，（1分）

由于，物块滑上传送带后，物块与传送带保持相对静止，直至到M点再滑上右侧圆弧轨道，

又以原速率返回到传送带上，向左运动能通过传送带（设通过后的速度为），

则有，（1分）

代入数据解得，（1分）

物块滑出传送带继续向左运动，直至最终静止，设在部分通过的路程为，

则有，（1分）

代入数据解得（1分）

则最终停止的位置与P点的距离，（1分）

代入数据解得，（1分）

本题考查使用动能定理可以解决传送带问题，第三问分类讨论涉及的情况较多，难度较大．

（1）利用动能定理求出小物块运动到M点的速度，再利用向心力公式求出轨道对小物块的支持力，最后通过牛顿第三定律得到小球对轨道的压力；

（2）根据牛顿第二定律和运动学公式判断小物块在传送带的运动情况，再根据动能定理求得；

（3）判断物块的运动情况，不同阶段根据动能定理求得距离大小．