河南省周口市恒大高级中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题（含解析）

恒大高级中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物 理 试 卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
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题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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、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．“神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射，对接“天宫二号”。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
2．两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2:1，C、D两点的半径之比也为 2:1，下列说法正确的是( )
A．A 、B两点的线速度之比为vA:vB = 1:2
B．A、C 两点的角速度之比为
C．A、C两点的线速度之比为vA:vC = 1:1
D．A、D两点的线速度之比为vA:vD = 1:2
3．2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼”FAST（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角）为，则的最大值为（　　）
A． B． C． D．
4．一辆仿真玩具炮车可转动炮身，以任意角度向上发射塑料弹丸，如图所示，当炮身与水平方向的夹角时，弹丸发射后经秒打到上顶板。现拉着炮车向右运动，同时调整发射角度，若弹丸相对炮车的发射速度大小始终恒定，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）
A．炮车向右运动的速度越大，弹丸打到上顶板的时间越长
B．若炮车向右减速运动，弹丸打到上顶板的时间会减小
C．若发射角，弹丸打到上顶板的时间最短
D．只有当弹丸做竖直上抛运动时，打到上顶板的时间最短
5．有下列几种情景，其中对情景的分析和判断正确的是（　　）
①点火后即将升空的火箭；
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；
③磁悬浮列车在轨道上高速行驶；
④太空的空间站绕地球做匀速圆周运动。
A．①中，因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．②中，轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C．③中，高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，故加速度也一定很大
D．④中，因空间站绕地球做匀速圆周运动，故空间站的物体速度不变
6．某小船在静水中的速度大小保持不变，该小船要渡过一条河，渡河时小船船头垂直指向河岸，河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比，小船的轨迹可能是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，玩具枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上，不考虑空气阻力，子弹击中靶后即停止。现将玩具枪沿水平方向靠近靶（不接触），其他条件不变，下列说法正确的是（　　）
A．子弹可以击中靶心
B．子弹在空中运动的时间不变
C．子弹击中靶的位置离靶心更远
D．子弹击中靶时的速度方向更接近水平方向
多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（　　）
A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力
B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点一定受支持力作用
D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
9．两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．它们做匀速圆周运动的周期相等
B．它们做匀速圆周运动的向心力大小相等
C．它们做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
D．它们做匀速圆周运动的半径与其质量成正比
10．如图所示，现使小车向右做匀速直线运动时，物体A的受力及速度情况判断正确的是不计滑轮摩擦和绳子的质量( )
A．物体A的运动速度也保持不变
B．物体A的运动速度逐渐增大
C．绳子的拉力小于A的重力
D．绳子的拉力大于A的重力
非选择题:共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤,共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(6分）如图所示，某学习小组探究影响向心力大小的因素，用细绳拴住小物体在空中甩动，使小物体在水平面内做圆周运动，以此来感受向心力。
（1）下列说法中正确的是________。
A．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
（2）用秒表测出小物体转动n圈所用的时间为t，则小物体做圆周运动的周期T=________。
（3）使小物体在水平面内做圆周运动的某同学说：“感觉手腕发酸，感觉向心力不是指向圆心而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样。”你认为该同学的说法________（选填“正确”或“不正确”）。
12．（8分）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，实验装置如图所示。
（1）该同学做完实验后，提出了下列几条观点，其中正确的是________。
A．实验中应使斜槽轨道尽可能光滑
B．为使小球离开斜槽后能做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平
C．为了使小球每次的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
（2）下图为他通过实验记录的平抛运动轨迹的一部分，并在轨迹上标记了四个点a、b、c、d。已知小方格边长为L，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0=________。
13．（10分）图甲所示是研究平抛物体运动的实验装图，乙是实验后在白纸上作的图。
（1）安装斜槽轨道时要注意斜槽末端_______；
（2）实验过程器要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球_______，目的是_______；
（3）在乙图中，O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是_______，根据乙图给出的数据，计算出小球平抛的初速度_______。
14．（12分）用如图所示的实验装置研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）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，套有皮带的塔轮边缘处的___________大小相等：（填 “线速度”或“角速度”）（3分）
（2）探究向心力与半径的关系时，应将皮带套在两塔轮半径___________ （ 填“相同”或“不同”）的轮盘上，将质量相同的小球分别放在哪两个处挡板________？（3分）
A．“A”处和“B”处 B．“A”处和“C”处 C．“B”处和“C”处
（3）探究向心力与角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径___________（填“相同”或“不同”）的轮盘上，将质量相同的小球分别放在哪两处挡板__________？
A．“A”处和“B”处 B．“A”处和“C”处 C．“B”处和“C”处
15．（18分，每空3分）如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置。
（1）为保证运动为平抛，应调整轨道，使轨道末端切线水平，其检测是否水平的方法是________。
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。
（3）实验中得到多个痕迹点，为得到钢球平抛运动的轨迹，下列做法正确的是________。
A．用一条折线把各个痕迹点连接起来
B．用一条平滑的曲线把各个痕迹点连接起来
C．画出一条平滑的曲线使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近
（4）实验过程通过描点法获得了平抛小球的运动轨迹，以抛出点为坐标原点O，以过抛出点竖直向下为y轴，以过抛出点垂直于y轴的直线为x轴建立了平面，在轨迹上确定了一系列测量点，测出各点的坐标，做图像，能说明小球的运动轨迹是抛物线的是下几图中的________图。
A．B．C．
（5）某同学以抛出点为坐标原点O，在轨迹图上确定A、B、C三点，测出其y坐标值分别为，又测得A、B两点间水平距离是，那么小球平抛的初速度________，小球过C点时的速大小是________。（结果保留两位有效数字，取）
参考答案：
1．B
【详解】飞船质量为m，在距地面高度为h的地方，由地球的引力等于重力可得
解得飞船所在处的重力加速度大小为
ACD错误，B正确。
故选B。
2．B
【详解】A.A、B属于同轴转动，所以角速度相同，根据：，线速度与半径成正比，vA:vB = 2：1，A错误
B.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，C、D两点具有相同的角速度，所以，所以，B正确
C.根据，且，所以vA:vC = 1:2，C错误
D.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，vA:vD = 1:1，D错误
3．A
【详解】设水星及“中国天眼”绕太阳做圆周运动的半径、周期分别为，由题意可知
根据开普勒第三定律知
根据几何关系知当水星与“中国天眼”的连线与垂直时，最大，且满足
联立解得
故选A。
4．C
【详解】ABC．设弹丸相对炮车的发射速度大小为，与水平面的夹角为，炮车的向右运动的速度大小 为，由题可知，弹丸打到顶板的距离为一定值，设为d，如图所示
将分解可知，弹丸在竖直方向做匀减速运动，故竖直方向的初速度越大，则运动的时间越短，即，解得，故弹丸打到上顶板的时间与炮车的速度无关；此时弹丸在水平方还向右的速度，故AB错误，C正确；
D．弹丸在竖直方向做竖直上抛，而在水平方向与炮车有相同的速度，故弹丸的合运动是斜上抛运动，此时对应的时间最短，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．点火后即将升空的火箭，由于受到向上巨大的冲力，根据牛顿第二定律得知，加速度不为零，故A错误；
B．根据加速度表示速度变化的快慢可知，轿车紧急刹车，速度变化很快，加速度很大，故B正确；
C．运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶，速度很大，加速度不一定很大，如匀速运动，加速度为零，故C错误；
D．太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】在小船渡河的过程中，船的速度大小与方向都不变，河中心的水流速最大，越靠近两岸的水流速越小，设合速度的方向与船的速度方向之间的夹角为，有
可知河中心的水流速最大，越靠近两岸的水流速越小，则合速度的方向与船的方向之间的夹角在河中心最大，越靠近两岸的越小。故A正确；BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】A．玩具枪枪管保持水平且与固定靶的中心位于同一水平线上，子弹射出后做平抛运动，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以在竖直方向上有一段位移，子弹不可能击中靶心，选项A错误；
B．水平方向上做匀速直线运动，将玩具枪沿水平方向靠近靶（不接触），即水平位移变小，其他条件不变，由可知子弹在空中运动的时间变短，选项B错误；
C．子弹在空中运动的时间变小，根据竖直方向上可知子弹击中靶的位置离靶心更近，选项C错误；
D．根据子弹击中靶时的速度方向与水平方向的夹角正切值为
因为时间变短，初速度不变，所以会变小，故子弹击中靶时的速度方向更接近水平方向，选项D正确。
故选D。
8．AD
【详解】A．汽车安全通过拱桥最高点时，有
故车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；
B．向心力是一种效果力，故B错误；
C．轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点可能受拉力或者支持力或者不受力。故C错误；
D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮对内外轨均无侧向压力。向心力由火车自身重力和支持力的合力提供。故D正确。
故选AD。
9．AB
【详解】A．在双星问题中它们的角速度相等，设两星之间的距离为L，质量分别为m1、m2，则有
所以周期相等，故A正确；
BD．卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，则它们做匀速圆周运动的向心力大小相等，根据万有引力提供向心力得：
可得
m1r1=m2r2
即轨道半径和质量成反比，故B正确，D错误；
C．质量不等，半径也不等，根据
a=ω2r
得向心加速度不等，故C错误。
故选AB。
10．BD
【分析】小车的运动是合运动，由运动效果可分解为：垂直绳子向上的运动和沿绳子方向的运动，结合矢量分解的平行四边形法则求出沿绳子的速度，可得知A物体的速度，得到物体A做何种运动，然后由牛顿第二定律做出判断；
【详解】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为，小车的速度为v，则这个速度分解为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度，根据平行四边形法则解三角形得沿绳方向的速度为，随着小车匀速向右运动，显然逐渐减小，则沿绳方向的速度越来越大，又知物体A的速度与绳子的速度大小一样，所以物体A向上做加速运动，则由牛顿第二定律得：，即，因此，绳的拉力大于物体A的重力，所以选项BD正确，AC错误．
【点睛】在分析合运动与分运动时要明确物体实际运动为合运动，因此，判断小车的运动为合运动是关键，同时要根据运动的效果分解合运动．
11． BD##DB 不正确
【详解】（1）[1]AB．用细绳拴住小物体在空中甩动，使小物体在水平面内做圆周运动，保持小物体质量、绳长不变，增大转速，小物体所需的向心力将大，绳对手的拉力将增大，故A错误，B正确；
CD．同理，保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，小物体所需的向心力将大，绳对手的拉力将增大，故C错，D正确。
故选BD。
（2）[2]用秒表测出小物体转动n圈所用的时间为t，则小物体做圆周运动的周期
（3）[3] 该同学的说法不正确，该同学受力分析的对象是自己的手，我们实验受力分析的对象是小物体，细线的拉力提供小物体做圆周运动的向心力指向圆心的， 细线对手的拉力与“向心力”大小相等，方向相反，背离圆心，所以说法不正确。
12． BC##CB
【详解】（1）[1]A．只要保证小球从同一高度下滑，则下滑过程中重力做功与摩擦力做功不变，根据动能定理，小球做平抛运动的初速度是相同的，所以不必使斜槽轨道尽可能光滑，故A错误；
B．为保证小球离开斜槽做平抛运动，小球必须有水平初速度，所以斜槽末端的切线必须水平，故B正确；
C．为了使小球每次的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上一同位置由静止释放，故C正确；
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应用一条平滑的曲线把尽可能多的点连接起来，个别误差较大的点可以剔除，故D错误。
故选BC。
（2）[2]平抛运动的物体在水平方向上做匀速运动，通过分析a、b、c、d四点，它们相邻两点间的水平距离相等为
x=2L
说明相邻两点间的时间间隔相同，竖直方向做匀加速直线运动，有
可得
故小球做平抛运动的初速度
13． 水平 在同一位置由静止释放 使小球有相同的水平初速度 1.6m/s
【详解】（1）[1]该实验成功的关键是，确保小球做平抛运动，因此只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；
（2）[2][3]只有每次小球平抛的初速度相同，其轨迹才能相同，才能在坐标纸上找到一些点，每次在同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的水平初速度；
（3）[4][5]由平抛运动规律有
联立解得
由于O点是抛出点，取x=48cm，y=44.1cm代入可得
14． 线速度 相同 C 不同 B
【详解】（1）[1]根据题意，由皮带传动可知，套有皮带的塔轮边缘处的线速度相等。
（2）[2][3]根据题意可知，探究向心力与半径的关系时，应保持质量和角速度相等，半径不相等，则应将皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，并将质量相同的小球分别放在“B”处和“C”处。
故选C。
（3）[4][5] 根据题意可知，探究向心力与角速度的关系时，应保持质量和半径相等，角速度不相等，则应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在“A”处和“C”处。
故选B。
15． 实验前将小球放在斜槽末端，看小球是否滚动，若小球未滚动，则水平；反之，则不水平 球心 C A 3.0 5.0
【详解】（1）[1]为保证小球的运动为平抛运动，应调整轨道，使轨道末端切线水平，检测其是否水平的方法是：实验前将小球放在斜槽末端，看小球是否滚动，若小球未滚动，则水平；反之，则不水平。
（2）[2]小球在运动过程中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应该是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
（3）[3]实验中得到多个痕迹点，为得到钢球平抛运动的轨迹，由于存在实验误差，不可能使所有的点落在同一曲线上，所以应画出一条平滑的曲线，尽量使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近。
故选C。
（4）[4]建立坐标后，小球在竖直方向上做自由落体运动，有
水平方向上做匀速直线运动，有
联立两式，消去可得
即
图像为一条过坐标原点的直线。
故选A。
（5）[5]依题意，根据
得
根据
得
则小球平抛的初速度
[6]小球过C点时的竖直分速度大小为
可得小球过C点时的速度大小为