2022-2023学年云南省玉溪市重点中学高一（下）期中考试物理试卷

这是一份2022-2023学年云南省玉溪市重点中学高一（下）期中考试物理试卷，共17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。
2022-2023学年云南省玉溪市重点中学高一（下）期中考试物理试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.  下列关于重力势能的说法中正确的是(    )A. 重力势能，，则与方向相反
B. 同一物体重力势能，，则
C. 在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同
D. 重力势能是标量，负值没有意义2.  如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从点运动到点，这时突然使它所受的力反向而大小不变即由变为，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是(    )
 A. 物体可能沿原曲线由点返回点 B. 物体可能沿曲线运动
C. 物体可能沿曲线运动 D. 物体可能沿曲线运动3.  年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品流浪地球热播．影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点变轨，进入圆形轨道Ⅱ在圆形轨道Ⅱ上运行到点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚．对于该过程，下列说法正确的是(    )

 A. 沿轨道Ⅰ运动至点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道Ⅰ运行时，在点的加速度小于在点的加速度
D. 在轨道Ⅰ上由点运行到点的过程，速度逐渐增大4.  年月日，中国用“长征”运载火箭在海南文昌航天发射场将首个空间站核心舱“天和”号成功送入太空。中国空间站包括“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱个舱段，整体呈“”字构型，计划于年全部完成发射构建。假设“天和”核心舱绕地球做匀速圆周运动如图所示，轨道半径为，运动周期为，万有引力常量为，地球表面重力加速度为，下列说法正确的是(    )
 A. “天和”核心舱的线速度大小为
B. 地球的质量为
C. 在“问天”实验舱内漂浮的球形水滴不受重力作用
D. 要实现“问天”、“梦天”实验舱从低轨道与“天和”核心舱对接，需使实验舱减速5.  如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为，物体放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体相连接，的质量，绳绷直时离地面有一定高度．在时刻，无初速度释放，由固定在上的速度传感器得到的数据绘出的沿斜面向上运动的图像如图乙所示，若落地后不反弹，取，，，则下列说法不正确的是(    )
 A. 下落的加速度大小
B. 沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对做的功
C. 的质量，与斜面间的动摩擦因数
D. 内物体克服摩擦力做的功为6.  如图所示，在同一竖直线上距地面高度不同的两点，将、两小球沿同一水平方向分别以、的初速度同时抛出，为两小球运动轨迹的交点。两小球可视为质点，空气阻力不计，则下列判断正确的是(    )
 A. 、两小球将于点相遇
B. 两小球在空中运动的时间、的关系为
C. 两小球初速度、的关系为
D. 两小球落地速度、的大小关系一定为7.  子弹以初速度水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔从位置射入，位置射出，如图所示．、之间的夹角，已知圆筒半径，子弹始终以的速度沿水平方向运动不考虑重力的作用，则圆筒的转速可能是(    )
 A.  B.  C.  D. 8.  两个大轮半径相等的皮带轮皮带不打滑的结构如图所示，、两点的半径之比为，、两点的半径之比也为，下列说法正确的是(    )
 A. 、两点的线速度大小之比为
B. 、两点的角速度大小之比为
C. 、两点的线速度大小之比为
D. 、两点的线速度大小之比为9.  如图所示，地球自转可以看成半径为的球体绕地轴以角速度匀速转动，、为地球上两点．下列说法中正确的是(    )
 A. 、两点具有不同的角速度
B. 、两点的线速度大小之比为
C. 、两点的向心加速度大小之比为
D. 、两点的向心加速度方向都指向球心10.  如图所示，、两质点以相同的水平速度抛出，在竖直平面内运动，落地点为，在光滑斜面上运动，落地点为，不计阻力，比较、在轴方向上的远近关系是(    )
 A. 较远 B. 较远 C. 、等远 D. 大小不确定二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）11.  如图甲，杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是(    )
 A. 猴子的运动轨迹为直线
B. 猴子在内做匀变速曲线运动
C. 时猴子的速度大小为
D. 猴子在内的加速度大小为12.  多选一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥筒固定，有质量相同的两个小球和贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，的运动半径较大，则(    )
 A. 球的角速度必小于球的角速度
B. 球的线速度必小于球的线速度
C. 球运动的周期必大于球运动的周期
D. 球对筒壁的压力必大于球对筒壁的压力13.  如图所示，叠放在水平转台上的物体、、能随转台一起以角速度匀速转动，、、的质量分别为、、，与、和与转台间的动摩擦因数均为，、和离转台中心的距离分别为、，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以下说法中正确的是(    )
 A. 对的摩擦力大小一定为 B. 对的摩擦力大小一定为
C. 转台的角速度一定满足 D. 转台的角速度一定满足14.  物块套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块相连定滑轮体积大小可忽略，今使物块沿杆由点匀速下滑到点，运动中连接、的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是(    )
 A. 物块的速率先变大后变小
B. 物块的速率先变小后变大
C. 物块始终处于超重状态
D. 物块先处于失重状态，后处于超重状态三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）15.  某同学用图甲装置及频闪照相的方法研究、两球的运动。用小锤轻击弹性金属片，球向右水平飞出，同时球被松开，竖直向下运动。图乙是小球运动过程中用频闪相机拍下的四个连续的不同位置的照片，并取点为坐标原点建立直角坐标系，已知背景方格纸每小格的边长为．，取。请完成下列填空。   小球在竖直方向做________运动，频闪照相相邻闪光的时间间隔为________。小球水平抛出的初速度为________，抛出点的坐标为________________。保留两位有效数字 16.  如图甲是利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置。在“验证机械能守恒定律”的实验中，没有必要进行的操作是__________。A.用天平测重物的质量B.用秒表测重物下落的时间C.用打点计时器记录重物下落的信息D.用纸带记录的点来测量重物下落的高度该实验所用打点计时器的电源频率为，如图乙所示，、、为纸带中选取的三个计数点，每两个计数点之间还有个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔________，打点计时器在打下计数点时，物体的下落速度为________。小数点后保留两位有效数字由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得的重物的重力势能的减少量________选填“”、“”或“”动能的增加量 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）17.  如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力．，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑，忽略小滑轮的影响，另一端悬挂一个质量．的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离的取值范围为多少取，、均视为质点
 18.  如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出，落到斜坡上的点。、两点间的竖直高度，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力取，，取。求：运动员水平飞出时初速度的大小；运动员落到点时瞬时速度的大小和方向。 19.  质量为的长木板放在光滑水平地面上，如图所示．一个质量为的滑块以某一速度沿木板表面从端滑到点，在木板上前进的距离为，而木板前进的距离为若滑块与木板间的动摩擦因数为，求：摩擦力对木板所做的功；摩擦力对滑块所做的功；这对相互作用的摩擦力的总功。
答案和解析 1.【答案】 【解析】【分析】
重力势能是一个标量，正负表示大小，重力势能是一个相对量，由此分析解答。
本题主要考查了重力势能的概念；知道重力势能的变化量等于重力做的功；重力做多少功，重力势能减少多少，克服重力做多少功，重力势能就增加多少。知道重力势能是一个相对量，其大小与零势能面的选取有关。
【解答】
重力势能是一个标量，正负表示大小，重力势能，，则大于，故A错误，B正确；
C.重力势能是一个相对量，相对于零势能面来说的，在同一高度的质量不同的两个物体，如果选取该高度为零势能面，则它们的重力势能都为零，故C错误；
D.重力势能是标量，负值表示物体处于零势能面以下，有意义，故D错误。
故选B。  2.【答案】 【解析】【分析】
物体做曲线运动时，运动轨迹是在速度与力的夹角之中，根据这一点可以判断原来的恒力的方向是向下的，当变成向上时，运动轨迹仍然要处于速度与合力的夹角之间。
此题要理解物体做曲线运动时轨迹处于合力和速度的夹角之间，属于基础题。
【解答】
物体从到运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向下的，到达点后，力的大小不变方向相反，变成向上。
A.很明显，物体不可能由返回，故A错误；
B.由于力的方向发生了改变，曲线不在力与速度的夹角内，故B错误；
C.因为物体在点的速度方向为切线方向，即直线，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故C错误；
D.在力与速度的夹角内，物体有可能沿运动，故D正确。
故选D。  3.【答案】 【解析】【分析】
本题考查的是天体运动相关知识。此题关键是知道卫星变轨的方法，由高轨道进入低轨道要制动减速，由低轨道进入高轨道要点火加速；能用开普勒行星运动定律来解释有关的问题。根据开普勒第三定律判断沿轨道运行的周期与沿轨道Ⅱ运行的周期关系；根据判断加速度关系；根据开普勒第二定律判断在轨道上由点运行到点的过程中的速度变化。
【解答】
A.沿轨道运动至点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，选项A错误；
B.因在轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的运动半径，根据开普勒第三定律可知，沿轨道运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，选项B正确；
C.根据可知，沿轨道运行时，在点的加速度大于在点的加速度，选项C错误；
D.根据开普勒第二定律可知，在轨道上由点运行到点的过程，速度逐渐减小，选项D错误；
故选B。  4.【答案】 【解析】【分析】
根据“天和”核心舱万有引力提供向心力，列出牛顿第二定律方程，得出线速度和中心天体的质量。实验舱内的球形水滴受到的重力提供向心力，水滴处于完全失重状态，要实现“问天”、“梦天”实验舱从低轨道与“天和”核心舱对接，需使实验舱加速离心变轨。
本题考查了天体的环绕类的运动的运动规律及变轨问题，基础题目。
【解答】
A.“天和”核心舱绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：，得，
选项错误；
B.根据，解得地球的质量为，选项正确；
C.在“问天”实验舱内的水滴受重力作用，重力提供向心力，处于完全失重状态，选项错误；
D.要实现“问天”、“梦天”实验舱从低轨道与“天和”核心舱对接，需使实验舱加速离心变轨，选项错误。  5.【答案】 【解析】略
 6.【答案】 【解析】解析：、因、球同时抛出，高度决定时间，故两小球不可能同时到达点，不可能在点相遇，故A错误；
B、由，得，因，所以，故正确；
C、由图知：，由知，，故C错误；
D、球落地速度大小：，球落地速度大小：，因为：，和，无法比较和的大小，故D错误。
故选：。
平抛运动高度决定时间，水平位移由水平初速度和高度共同决定，落地速度大小由水平初速度和高度共同决定。
平抛运动的处理方法是分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动化曲为直，分别按各自规律处理即可。
 7.【答案】 【解析】【分析】子弹沿圆筒直径穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为，、、，结合角速度求出时间，从而得出子弹的速度。解决本题的关键知道圆筒转动的周期性，结合转过角度的通项式得出运动的时间，抓住子弹飞行的时间和圆筒转动时间相等进行求解。【解答】
、之间的夹角 ，所以与之间的距离等于，在子弹飞行的时间内，圆筒转动的角度为，、、，则时间： ，、、所以子弹的速度：，、、
解得：，、、则：，转速：，当时，，当时，，故C正确，ABD错误。故选C。  8.【答案】 【解析】略
 9.【答案】 【解析】略
 10.【答案】 【解析】解：由题可知，做平抛运动，做类平抛运动，、均在水平方向做匀速直线运动，而在竖直平面做自由落体运动，在沿斜面方向做匀加速直线运动，则可知在竖直平面的加速度为重力加速度，即可得：
分析在斜面的受力，受力分析的侧面图如下：

则沿斜面方向有：
则根据牛顿第二定律可得：
且根据自由落体运动的位移时间公式可得：
解得下落的时间为：
根据匀加速直线运动的位移时间公式可得：
解得沿斜面下落的时间为：
由于，则
故可得
又根据匀速直线运动的位移时间公式可知：
故可得：
即的落地点较远，故B正确，ACD错误；
故选：。
由题可知，做平抛运动，做类平抛运动，、均在水平方向做匀速直线运动，而在竖直平面做自由落体运动，在沿斜面方向做匀加速直线运动，根据相应的运动学公式求解即可。
解题关键是能够正确分析在斜面的受力，结合牛顿第二定律求解其加速度。
 11.【答案】 【解析】【分析】
解决本题的关键知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。

【解答】、由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下。由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度恒定不变，方向竖直向下，合初速度方向不是竖直向下，速度与加速度方向不在同一直线上，故猴子在内做匀变速曲线运动。故A错误，B正确。
C、图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为，竖直方向分速度，时猴子的速度大小为：。故C错误。
D、图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为：，因此加速度大小为 ，故D正确。
故选：。  12.【答案】 【解析】【分析】
对任意小球受力分析，并求出小球所受支持力、向心力；
利用线速度、角速度、周期间的关系推导出向心力的不同表达式；
应用以上各表达式对两小球的相关物理量进行分析、比较。
本题考查的是牛顿第二定律、牛顿第三定律的应用及向心力、线速度、角速度、周期间的关系，解题的关键是推出支持力及向心力的各种表达式。
【解答】
对于任意小球，受力情况如图所示。对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：，解得：由于球的转动半径较大，线速度较大，而，由于球的转动半径较大，则的角速度较小，因为的角速度较小，则周期较大。故AC正确，B错误；
D.由知，两球质量相等，所受支持力相等，根据牛顿第三定律知，两球对筒壁的压力相等，故D错误。
故选AC。  13.【答案】 【解析】略
 14.【答案】 【解析】【分析】
将的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于物体的速度，由此得出物体的速度的表达式，判断的速度变化以及超重或失重。
解决本题的关键知道沿绳子方向上的分速度等于的速度，以及知道除超重状态时物体的加速度的方向向上，失重状态时加速度的方向向下即可。
【解答】
A.将的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图。
  
根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为，可知在增大到的过程中，的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当到达点时，与滑轮之间的距离最短，，的速度等于，随后向上运动，且速度增大，所以在沿杆由点匀速下滑到点的过程中，的速度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确； 
物体向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以始终处于超重状态，故C正确，D错误。 
故选BC。  15.【答案】自由落体　．　．　．，． 【解析】由题图甲知，小球在竖直方向初速度为零，且只受重力作用，所以小球在竖直方向做自由落体运动。由可得频闪照相相邻闪光的时间间隔．。由得小球水平抛出的初速度．。小球在点时竖直方向的速度为．，由得．，所以抛出点的横坐标为．．，纵坐标为．，即抛出点坐标为．，．。
 16.【答案】、 【解析】解：因为我们是比较、的大小关系，故可约去，不需要测出重物的质量，故A错误；我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故B错误；用打点计时器可以记录重物下落的时间和高度，故C正确；用纸带记录的点来测量重物下落的高度，故D正确．每两个计数点之间还有个点未画出，则每两个计数点之间的时间间隔 根据匀变速直线运动的规律，中间时刻速度等于这段时间中的平均速度，得 ．由于纸带和重物都受到阻力作用，重力势能有一部分转化为内能，所以重力势能的减少量大于动能的增加量．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，清楚该实验的误差来源．
正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果．
 17.【答案】解：当有远离轴心运动的趋势时，有当有靠近轴心运动的趋势时，有解得．，．即．．。 【解析】见答案
 18.【答案】解：到竖直方向，有：  ，解得  ；水平方向，有：，又  ，解得。竖直方向，，运动员落到点时瞬时速度大小    ，速度方向斜向右下方，与水平方向夹角为，  。 【解析】见答案
 19.【答案】解：木板受滑块的摩擦力大小为，方向水平向右．木板相对于地面的位移为，方向水平向右。摩擦力对木板所做的功为。滑块受木板的摩擦力大小为，方向水平向左。滑块相对于地面的位移为，方向水平向右。摩擦力对滑块所做的功为。这对相互作用的摩擦力的总功为。 【解析】见答案