河北省承德市重点高中2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷（含答案）

河北省承德市重点高中2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、关于做曲线运动的物体，下列说法不正确的是(   )
A.运动状态一定时刻在发生改变
B.物体的速度方向一定时刻发生改变
C.物体的加速度一定时刻发生改变
D.任何二维平面内的曲线运动均可以分解为某两个方向上的直线运动

2、如图所示的自行车，大、小轮半径之比为4:1，A为小轮边缘上的点，B为大轮边缘上的点，则自行车行驶时，A、B两点的向心加速度大小之比为(   )

A.4:1 B.1:2 C.1:4 D.2:1

3、一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以小位移渡河的时间分别为(   )

A.12s  20s B.12s  15s C.15s  20s D.10s  20s

4、如图所示，A为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，B为近地轨道卫星，C为同步轨道卫星，D为高空探测卫星。若A、B、C、D绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动，则其向心加速度大小关系正确的是(   )

A. B. C. D.

5、如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上有一质量为m的小物体与圆盘始终保持相对静止，盘面与水平面的夹角为30°，重力加速度大小为g，已知物体在最高点受到的摩擦力的大小为，则物体在最低点受到的摩擦力的大小为(   )

A. B. C.2mg D.

6、如图所示，将质量为m的小球从倾角的光滑斜面上A点以速度水平抛出（即），小球运动到B点，已知间的高度，重力加速度g取，则小球从A点运动到B点所用的时间和到达B点时的速度大小分别为(   )
 

A.1s   20m/s B.1s    C.2s   20m/s D.2s  

7、毫秒脉冲星中有一种特殊的类型，由毫秒脉冲星和低质量恒星（伴星）组成的致密双星系统，由于伴星正在被脉冲星强烈的辐射蚕食，天文学家们戏称它们为“黑寡妇”脉冲星.假设脉冲星的质量为M，转动周期为T，引力常量为G。脉冲星和伴星的中心距离为L，则伴星的质量为(   )

A. B. C. D.

二、多选题

8、如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点的高度为h，不计空气阴力，重力加速度为g。下列说法正确的是(   )

A.足球在最高点的重力势能为mgh

B.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能增加了mgh

C.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力的瞬时功率一直减小

D.足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大

9、2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设神舟上四号飞船返回舱刚从太空返回时，在与天和核心舱同在距地球表面高h的轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，绕地球飞行多圈后，下降到地球表面附近的圆轨道Ⅱ上。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是(   )

A.地球的质量为

B.神舟十四号飞船返回舱在轨道Ⅰ上的飞行周期为

C.神舟十四号飞船返回舱在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的飞行速率的比值为

D.神舟十四号飞船返回舱在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的角速度的比值为

10、将一小球水平抛出，其运动轨迹上有A、B、C三点，如图所示.其中A为小球抛出点，小球从A运动到B和从B运动到C所用时间均为1s，且AB和BC的长度之比为，忽略空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是(   )

A.A、B和B、C的竖直高度差比值为1:3

B.小球在C点的竖直分速度大小为15m/s

C.小球平抛的初速度大小为5m/s

D.小球在B点的速度大小为15m/s

三、实验题

11、在探究弹力做功与弹性势能变化的关系时：如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧到A′处静止释放，物体会由A'向A运动，则：

（1）物体由O向A运动的过程中，弹力做_______（填“正”或“负”）功，弹性势能________（填“增大”或“减小”）。

（2）水平面光滑，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功为15J时，弹簧的弹力做功_______J，以弹簧处于自然长度时为零势能点，则此时弹簧的弹性势能为_______J。

12、某实验小组用如图所示的装置探究“影响向心力大小的因素”长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动.挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是______。（填写正确选项前的字母）

A.伽利略对自由落体的研究

B.探究牛顿第二定律

C.验证力的平行四边形定则

（2）在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时，应选择两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。

（3）在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板C与挡板A位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为1:4，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为______。

四、计算题

13、图甲为“海洋和谐号”游轮，它是目前世界上最大的游轮，假设其总质量，发动机额定输出功率。某次航行过程中，“海洋和谐号”游轮从静止开始在海面上做直线运动，其加速度时间图像如图乙所示，在时，发动机输出功率达到额定输出功率，此后保持不变。假设航行过程中所受阻力恒定不变，求：

（1）游轮航行过程中所受的阻力大小；

（2）游轮行驶的最大速度。

14、2021年5月，“天问一号”火星探测器成功登陆火星，同时“天问一号”环绕器在距火星表面高h的轨道运行，已知火星半径为R，火星表面的重力加速度为，火星视为均质球体，引力常量为G。求：

（1）火星的密度；

（2）“天问一号”环绕器所在轨道的重力加速度大小；

（3）“天问一号”环绕器在轨运行速度大小。

15、如图所示，一质量的小物块从半径的竖直圆弧管道ABC的最高点C射出，刚好无碰撞进入倾角、长的传送带顶端D点，D点与圆弧的A点等高，传送带底端固定有挡板.已知传送带以的速度顺时针匀速转动，小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，小物块与挡板碰撞时间极短且碰撞前后速度大小不变，不计空气阻力，，。

（1）求小物块在C点时对圆轨道的压力；

（2）试通过计算判断小物块是否能返回到D点？若能，求出小物块从C点抛出到返回到D点所用的时间；若不能，求出小物块从C点返回到最高点所用的时间。

参考答案

1、答案：C

解析：做曲线运动的物体，速度方向时刻发生改变，运动状态也时刻在发生改变，选项A、B正确，不符合题意；物体的加速度不一定发生改变，如平抛运动，选项C错误，符合题意；任何二维平面内的曲线运动均可以分解为两个方向上的直线运动，选项D正确，不符合题意。

2、答案：A

解析：自行车行驶时两轮边缘上的点线速度大小相同，由，可知A、B两点的向心加速度大小之比为4:1，选项A正确。

3、答案：B

解析：当船头垂直河对岸时，渡河时间最短，有，当船头沿上游某一方向，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，但，又，选项B正确。

4、答案：B

解析：对于卫星B、C、D，有，解得，由于，则，对于A和C，周期相同，由公式，且，有，由于信息不足，无法比较A和D的向心加速度，选项B正确。

5、答案：D

解析：当物体在最高点时，物体受到的摩擦力方向沿半径方向背离圆心时，对物体有；此种情况下，当物体在最低点时，对物体有，解得有；当物体在最高点时，物体受到的摩擦力方向沿半径方向指向圆心时，对物体有；此种情况下，当物体在最低点时，对物体：，解得：，选项D正确.

6、答案：D

解析：小球在斜面上做类平抛运动，平行于方向，由牛领第二定律及位移公式分别可得，，联立解得小球从A点运动到B点所用的时间为，到达B点时的速度大小为，代入数据解得，故选D。

7、答案：C

解析：对于脉冲星有，对于伴星有，且，综合解得，选项C正确。

8、答案：BC

解析：由于未选取零势能参考面，重力势能无法确定，选项A错误；足球从被踢出运动到最高点的过程中，高度增加了h，则重力势能增加了mgh，选项B正确；足球从被踢出运动到最高点的过程中，竖直方向一直速度减小，运动到最高点时，竖直方向速度为零，重力的瞬时功率为零，选项C正确，D错误。

9、答案：BC

解析：在地球表面上有，得，选项A错误；神舟十四号飞船在轨道Ⅰ时，有，联立解得，选项B正确；由 可得，则神舟十四号飞船在轨道Ⅰ上与轨道Ⅱ上的飞行速率之比值为，选项C正确；由，可得，选项D错误。

10、答案：AC

解析：小球竖直方向做自由落体运动，则相同相邻时间间隔内的竖直位移之比为1:3，AB的高度差为，BC的高度差为，在C点竖直分速度，选项A正确，B错误；AB的长度为，BC的长度为，由题意知，解得，选项C正确；小球在B点时的速度大小，选项D错误。

11、答案：（1）负；增大

（2）-15；15

解析：（1）物体由O向A'运动的过程中，弹簧压缩，弹力水平向右，位移水平向左，弹力做负功；根据功能关系所以弹性势能增大。

（2）使物体缓慢压缩弹簧，所以物体处于动态平衡，根据功能关系。

12、答案：（1）B

（2）不同；挡板A；相同

（3）2:1

解析：（1）本实验采用的是控制变量法，与探究牛顿第二定律采用的方法相同，选项B正确。

（2）在探究向心力的大小与圆周运动物体质量的关系时，应改变质量，保证角速度和半径相同，则应选择两个质量不同的小球，分别放在挡板C与挡板A处，同时选择半径相同的两个塔轮。

（3）设皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径分别为由，知左右两边的角速度大小之比，又塔轮边缘线速度大小相同，由得皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径之比。

13、答案：（1）

（2）12m/s

解析：（1）由图像可知，在0～20s内，游轮的加速度

在时，游轮的速度

且由牛顿第二定律有

又

解得

（2）当游轮达到最大速度时

又

解得

14、答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）火星表面上的物体由

又

解得

（2）

解得

（3）由

解得

15、答案：（1）23N

（2）见解析

解析：（1）小物块从C点到D点过程中，做平抛运动，由平抛运动规律有

在D点时，有

在C点时有

由牛顿第三定律有

解得，方向竖直向上

（2）在D点时，

D到E过程中，有

且

解得，则小物块从E反向后做加速度大小为的匀减速运动，根据对称性可知，小物块可以返回D点

C到D过程中，

D到E过程中，

总时间

解得