河南省重点高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理
第I卷 选择题（56分）
一、选择题（每小题4分，共14个小题，共56分；其中1-10题为单选题，11-14题多选题，少选得2分，多选错选得0分。）
1.下列说法正确的是( )
A.物体做直线运动时，所受的合力一定为零
B.物体做曲线运动时，所受的合力一定变化
C.物体做匀速圆周运动时，物体的速度保持不变
D.物体做平抛运动时，物体的加速度保持不变
2.(宇宙航行导学案)我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号.设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面.已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为 7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的最大速率约为( )
A.0.4 km/s B.1.8 km/s
C.11 km/s D.36 km/s
3．为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为( )
A． B．
C． D．
4．质量m＝4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用沿＋x轴方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿＋y方向的力F2＝24N作用了1s。则质点在这3s内的轨迹为( )
5．如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ）
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能大于在轨道I上经过A的动能
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则
①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较小
②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较小
③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大
④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大
以上说法正确的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
7.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点，下列说法正确的是（ ）
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
8.如图所示，一小球从斜面顶端沿水平方向飞出，后又落回到斜面上。已知斜面的倾角为θ，小球初速度大小为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.小球从飞出到落回到斜面上的时间为
B.小球落回到斜面上时的速度大小为
C.减小小球的初速度，则小球落回到斜面上时速度方向与斜面的夹角也减小
D.若小球以2v0水平飞出，且小球仍能落回到斜面上，则小球落回到斜面上的速度大小是原来落回到斜面上速度大小的2倍
9.(配套检测卷十六第5题)如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段所受的摩擦力做的功为（ ）
A．μmgR B．mgR（1－μ）
C．mgR（μ－1） D．mgR
10．如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（ ）
A．线速度大小之比为3∶2∶2 B．角速度大小之比为3∶3∶2
C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4
11.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能是（ ）
A.一直增大
B.先逐渐减小至零，再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大
12．在某公园举行的杂技表演中，一男一女两位演员利用挂于同一悬点的两根轻绳在同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知男演员的体重大于女演员的体重，不计空气阻力，则（ ）
A．男女演员运动的加速度相等 B．男女演员运动的周期相等
C．女演员运动的速度大 D．男演员对轻绳的拉力大
13．如图所示，质量相同的两个小物体（可看做质点）处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（ ）
(
θ
A
B
)
A．重力对两物体做功相同
B．重力做功的平均功率相同
C．到达底端时，重力的瞬时功率PA＜PB
D．到达底端时，两物体的速度相同
14．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和 D．各自的自转角速度
第II卷 非选择题（54分）
二、实验题（本题共2个小题，每空2分，共14分。）
15．宇航员登陆某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为5 m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为(0 m，0 m)(0.50 m，0.20 m)和(1.00 m，0.60 m)。则：
（1）频闪照相机的频闪频率为______ Hz；
（2）该星球表面重力加速度为______ m/s2；
（3）小球平抛运动的初始位置坐标为x＝_____ m，y＝_____ m。
16.用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取10m/s2，不计阻力。
(1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是（ ）
A.只能确定b球的运动是自由落体运动
B.不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C.只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D.可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
(2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为 m/s；当a球与b球运动了 s时它们之间的距离最小。
三、计算题（共40分。请写出必要的文字说明，只有答案不得分）
17．（8分）据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量约为多少 (地球表面重力加速度g＝10 m/s2)
18．（10分）图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB，OA是高h＝3 m的竖直峭壁，AB是以O点为圆心的弧形坡，∠AOB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O点直接跃上跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。
19.（10分）如图所示，半径R=1m的光滑半圆轨道AC与高h=8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，斜面倾角θ=53°。两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压（不连接），处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过半圆轨道最高点A，b球恰好能到达斜面轨道最高点B。已知a球质量为m1=2kg，b球质量为m2=1kg，小球与斜面间动摩擦因素为μ=。（g取10m/s2，，）求：
(1)经过C点时轨道对a球的作用力大小；
(2)b球经过斜面底端D点时的速度大小。
20．（12分）高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对MD－2000家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s。已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1500 N。
(1)试利用图示，求该汽车的加速度。
(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间。
(3)汽车所能达到的最大速度是多大。
(4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000 N，求汽车运动2400 m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D B D D C B C D C D ABD BC AC BC
15 . (1)10 (2)20 (3)－0.25 －0.025
16. D 1 0.2
17.解析：根据万有引力等于重力＝mg(2分)得g＝，(2分)因为行星质量约为地球质量的6.4倍，其半径是地球半径的2倍，则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，(2分)而人的举力认为是不变的，则人在行星表面所举起的重物质量为：m＝＝ kg＝40 kg。(2分)
18.解析：(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，
则hsin 60°≤v0t (2分) hcos 60°＝gt2(2分)
解得：v0≥ m/s。(1分)
(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，因v1＜v0，人将落在弧形坡上。
下降高度y＝gt2 (1分) 水平前进距离x＝v1t (1分) 且x2＋y2＝h2(2分)
解得t＝0.6 s。(1分)
答案：(1) m/s (2)0.6 s
19.(1)以a球为研究对象，恰好通过最高点时，有：(2分)
得：
a球从C到A的过程，由动能定理得：(2分)
C点时受力分析，由牛顿第二定律得：(2分)
解得：(1分)
(2)b球从D点到达最高点B过程中，由动能定理：(2分)
又：
联立解得：(1分)
20.解析：(1)由图可得汽车在第1个2 s时间内的位移x1＝9 m，第2个2 s时间内的位移x2＝15 m(1分)
汽车的加速度a＝＝1.5 m/s2。(1分)
(2)由F－Ff＝ma得，汽车牵引力
F＝Ff＋ma＝(1 500＋1 000×1.5)N＝3 000 N(1分)
汽车做匀加速运动的末速度
v＝＝ m/s＝30 m/s(1分)
匀加速运动保持的时间t1＝＝ s＝20 s。(1分)
(3)汽车所能达到的最大速度
vm＝＝ m/s＝60 m/s。(2分)
(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t1＝20 s，运动的距离x1′＝＝×20 m＝300 m(1分)
所以，后阶段以恒定功率运动的距离
x2′＝(2 400－300)m＝2 100 m(1分)
对后阶段以恒定功率运动，有：P额t2－Ffx2′＝m(vm2－v2) (2分)
解得t2＝50 s
所以，所求时间为t总＝t1＋t2＝(20＋50)s＝70 s。(1分)
答案：(1)1.5 m/s2 (2)20 s (3)60 m/s (4)70 s
