2022-2023学年第二学期期中考试—高一试题(物理)
考试时间:0分钟;满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必填将自已的姓名、班级、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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器。
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,将答题卡交回,试卷和草稿纸不必交回。
一、单项选择题:(本趣共8小题,每题3分,共24分。每小题只有选项符合题目要求。)
1.某型号跑车质量m=1t,发动机最大功率P=180kW,平路上运动时的总阻力为车重的0.1
倍。在汽车以额定功率或恒定加速度启动过程中,下列说法正确的是()
A.该车的最大行驶速度为1.8×103m/s
B.若以80kW恒定功率运动,其最大速率为288k/h
C.以恒定加速度3m/s2启动时,最多可以保持20s
D.以100kW恒定功率启动过程中,速率为20m/s时的加速度是5m/s2
2.骑马射箭是蒙古族传统的体育项目,如图甲所示。在某次比赛中,选手骑马沿直线0O匀
速前进,速度大小为”,射出的箭做匀速直线运动,
P生
速度大小为y2,靶中心P距O,Q为d,垂足为D,如
0
图乙所示。关于此次比赛,下列说法正确购是(
甲
A.选手应瞄准靶心放箭
B.选手想要射中靶心,必须在到达D点之前某处把箭射出
C.为保证箭能命中靶心,且在空中运动时间最短,箭射中靶心的最短时间为
2
D。为保证箭能命中靶心,且在空中运动时间最短,箭射中靶心的最短时间为
E
3.如图所示,A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两
HE丝
端,当A物体以速度v向左运动时,系A、B的绳分别与水平方
向成α、B角,此时B物体的速度大小为()
S九位
vSHta
B人B
A.
sinB
B.
cosB
EEEEKKK0800408665
C.vcosB
vcosa
cosa
D.cos
4.春风尔来为阿谁,蝴蝶忽然满芳草。随着气温的不断回升,各个公园都展现出春意盎然
的盛景。人们纷纷走出家门,游玩踏青。在公园里,套圈是一项很受欢迎的游戏,规则要
求每次从同一位置水平抛出圆环,套住与圆环中心水平距离为3.5m的15cm高的竖直水瓶
(宽度忽略不计),即可获得奖品。一身高1.6m的同学从距地面1.4m高度水平抛出圆环,
圆环半径为20cm,设圆环始终水平,则要想套住水瓶,他水平抛出的速度可能为(g=10ms2)
()
A.6.6m/s
B.7.4m/s
C.7.1m/s
D.8.2m/s
5.飞车走壁是-一项极具观赏性的杂技表演。如图是三位车手驾车在沿圆台形表演台侧壁的
不同高度处表演飞车走壁,假设三车都是在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法不正确
的是(
)
A.三位车手的向心加速度大小相同
B.离地越高的车角速度越小
C.离地越高的车周期越小
D.离地越高的车线速度越大
6.如图所示,一倾斜圆盘可绕通过圆心、垂直于盘面的固定轴以不同的角速度匀速转动,
盘面上距离转轴1=5cm处有一可视为质点的物体在圆盘上且始
终与圆盘保持相对静止,已知物块与盘面间的动摩擦因数为5
盘面与水平面的夹角9=30°,重力加速度大小为g=10ms2,设
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(
吸
A若圆盘角速度逐渐增大,物体会在最高点发生相对滑动
B.圆盘转动时角速度的可能为5√3 rad !s
C.物体运动到最高点时所受摩擦力方向一定背离圆心
D。物体运动到与圆盘圆心等高点时,摩擦力的方向垂直于物体和转盘圆心的连线青岛名校 2022-2023学年第二学期期中考试
——高一物理参考答案
1.B 2.C
【详解】A.箭射出的同时,箭也要参与沿跑道方向的运动。若运动员瞄准靶心放箭,则箭的
合速度不会指向靶心,选项 A错误;
B.箭参与沿直线O1O2匀速前进的速度 v1和沿射出方向的匀速运动的速度 v2,根据运动的合
成可知,只要箭的合速度方向指向 P点,均能射中靶心,不一定必须在到达 D点之前某处
把箭射出,选项 B错误;
CD.当剪垂直O1O2方向射出时用时间最短,则箭运动的最短时间为
t dmin v 选项 C正确 D错误;故选 C。2
3.D【分析】根据题意分析可知,本题考查运动合成与分解相关知识点,根据运动合成与
分解相关知识点的方法进行分析求解即可.
v v cos 【详解】根据运动合成与分解得: vcos v绳 =vB cos ,所以 B cos ,选项 D正确.,
ABC错误.
4.C【详解】根据
h 1 h gt 2 = 2( 1 2) = 2(1.4 0.15)1 2 得2 = 0.5 10
= + = 3.5+0.2则水平抛出物体的最大速度为 1 = 7.4 / 0.5
3.5 0.2
平抛出物体的最小速度为 2 = = = 6.6 / 0.5
则有 6.6m/s ≤ ≤ 7.4m/s 故选 C。
5.C 【详解】A.根据牛顿第二定律得 3
mg tan ma 解得 a g tan ,三个车的向心加速度相同,A正确;
B.根据牛顿第二定律得mg tan m 2r g tan 解得 ,离地越高的车半径越大,角速
r
度越小,B正确;
4 2 rC.根据牛顿第二定律得mg tan m r 解得T 2 2 ,离地越高的车半径越大,周T g tan
期越大,C错误。
1
2
D.根据牛顿第二定律得mg tan v m 解得 v gr tan ,离地越高的车半径越大,线速
r
度越大,D正确;故选 C。
6.C【详解】B.小物块在最低点即将滑动时,此时圆盘角速度最大,由牛顿第二定律有
mg cos30 mg sin 30 m 21 l
g
解得圆盘角速度的最大值 I 5 2rad/s故 B错误;4l
小物块在最高点恰好不受摩擦力时,根据牛顿第二定律有mg sin 30 m 22 l
g
解得小物块在最高点不受摩擦力时的角速度 2 2l
代入数据解得 2 10rad/s
由于物体与圆盘相对静止,故角速度不会超过5 2rad/s,故到最高点摩擦力一定背离圆心,
且物体现在最低点发生相对滑动,故 C正确 A错误;
D.由于做匀速圆周运动,合力方向指向圆盘中心,除掉最高点和最低点外其他位置,重力
的下滑分力方向均不通过圆心,则摩擦力方向均不通过圆盘中心,故 D错误。故选 C。
7.【答案】C
R GMm 4 2r
【解析】A、B选项:由题意知地球通讯卫星的轨道半径 r 0 ,由 m
cos r 2 T 20
2 1/3
及黄金代换式 GM gR2 4 R R0 ,可解得 cos 0 2 ;C 选项,由 r
0 ,
T0 g cos
GMm 4 2m r 4 2 3 2 2 ,及M R0 联立,可解得 2 3 ;D选项,近地卫星绕r T0 3 GT0 cos
地运动轨道半径为 R0,故由开普勒第三定律,同步卫星的轨道周期和近地卫星轨道周期之
T 2 3 20 r r
3 R 2
比满足 2 3 ,则二者角速度之比为
近
2 3 ,代入 r
0 、 可得,近
T近 R0 R0 cos T0
2 地卫星绕地球公转的的角速度为 近 (cos )
3/ 2
T0
8.【答案】C
【答案】A、B略;D选项,设空间站离地面的高度为H ,因为同步卫星的周期和地球自转
2
(R H )3 T 2
周期相同,根据开普勒第三定律以及题意有 ,即 T 2/3 ,代
(R H0 )
3 T 2 H (R H0 )( ) R0 T0
入数据计算得H 376km,故 D错误;C选项,卫星的高度 h H l 356km,卫星在细
绳的拉力 F 和地球引力作用下跟随空间站一起绕地球作周期为T的圆周运动,有
GMm
F m(2 )2 (R h),式中G为万有引力常量,M 为地球质量,空间站在地球引
(R h)2 T
力作用下绕地球作周期为T的圆周运动,故有 GMm'
2 m' (
2 )2 (R H ),式中m '为空间站
(R H ) T
的质量,两式联立得 F m(2 )2 (R H )
3 (R h)3
,代入数据得 F 38.98N 40N
T (R h)2
9. CD 10.AD
【详解】从击球点到球网,有 2 = 0 1
h 1 21 gt2 1
1
从击球点到右侧边缘,有 5 = 0
2
1 h2 gt2 2
1 2
乒乓球过网时与落到台面边缘时时间之比为 = 2 5
根据 = 乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为
1 = 2 2 = 25
2 5
击球点的高度与球网的高度之比为 2 1 21
故 A正确,B错误,C错误,D正确。
k
11.【解析】A选项,M星球上,由牛顿定律得mPgP kx0 mPaP ,得 aP gP xm 0
,
P
3a k a k
根据图像 g 3a , 0P 0 ,同理 N星球上 gQ a 0x m 0
, ,得m
2x m Q
6mP,A
0 P 0 Q
2
错误;B选项,对 P物体,加速度为 0时速度最大,由 2a x (v )可知,a-x图像的面积
1 3a
v2
vP 2 0
x0 6
代表 的变化量,则 ,故 B 正确;C 选项,在 M 星球上,万有引
v 1Q 2 a0 2x0 2
GM m
力等于重力 M P2 m
4 2
PgP ,又MM RM M ,解得 g
4
P RM M ,同理 N 星球RM 3 3
4
上 gQ RN N ,因为 RN 3RN ,由图像知 gP 3gQ,可得 M N ,故 C正确;D3
选项,由运动的对称性,对 P物体,下落 x0速度最大,下落 2x0速度变为 0,弹簧压缩量达
到最大;对 Q物体,下落 2x0速度最大,下落 4x0速度变为 0,弹簧压缩量达到最大,故 Q
3
的弹簧最大压缩量是 P的 2倍,D正确。故选 BCD。
12.BD
【详解】A.由图可知,相邻两次开始接收到信号的时间间隔为周期,即 0.8s,A错误;
B.圆盘转动的角速度为
2
B正确;
2.5 rad/s
T
C.由乙图可知,接收信号的持续时间变短,说明 a、b同步移动的方向沿半径向外,C错
误;
D.第一次和第二次接收到信号时,a、b所在位置对应的圆盘线速度之差为
v 0.002m 0.002m 0.5m/s
t2 t
根据 v r两个位置对应的半径差,即两位置间距为
1
r 1 m r 1a、b同步移动的速度大小约为 v m/sD正确。故选 BD。
5 T 4
13. AD 1.0 2.0 9.7
【详解】(1)[1] A.通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动。故 A正
确;
C.实验要求小球运动时不能碰到木板上的白纸,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹
应连成平滑的曲线,故 D错误;
D.得到频闪照片后,取下纸,用铅笔将小球通过各位置连成平滑的曲线,故 E正确。
故选 ACE。
(2)[2]小球在水平方向做匀速直线运动,由图可知
x 0.05
x 5cm=0.05m则水平分速度 vx m/ s 1.0m/ s t 0.05
[3]竖直方向做自由落体运动,匀变速直线运动中间时刻速度等于全程的平均速度,设在 A
v y1 y2 8.6 11.0点时竖直分速度为 vy,则有 y 10
2 m/ s 1.96m/ s 2.0m/ s
2 t 2 0.05
(3)[4]小球在竖直方向做匀加速直线运动,由 y g t2可知,重力加速度为
0.134 0.11 0.086 0.061g 2 m/ s2 9.7m/ s2 2 0.05
14. 控制变量法 相同 挡板 B 相同 2:1
【详解】(1)在这个实验中,利用了控制变量法来探究向心力的大小与小球质量 m、角速度
和半径 r之间的关系。
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,应保持质量不变,所以应选择两个质量
4
相同的小球;分别放在挡板 C与挡板 B处,同时应保持运动的角速度相同,因为相同半径
的塔轮,线速度大小相同时角速度相同,所以选择半径相同的两个塔轮。
(3)设轨迹半径为 r,塔轮半径为 R,根据向心力公式
R F
F m 2
mr
r 左
r 右 2
根据 v R解得 R v 左、右两边塔轮的半径之比为 B
F R右 rC F 1左
15.(1)Wf=-12J;(2)WF=52J;(3)W=40J。
16.【解析】(1)设双星的质量分别为 m1、m2,轨道半径分别为 r1、r2,根据万有引力定律
mm 4 2 2
及牛顿运动定律 G 1 22 m1 r1 ,2 G
m1m2 4
2 m rd T d 2 T 2 2
4 2d 3
且有 r1+r2 d解得双星总质量m总=m1 m2 GT 2
(2)设地球质量为 me,地球半径为 R。质量为 m的物体在地球表面附近环绕地球飞行时,
m m v 2 Gm
环绕速度为 v1,由万有引力定律和牛顿第二定律G e 1 e
R 2
m ,解得 v1 ,逃逸速度R R
v 2Gm e2 。假如地球变为黑洞 v2≥c,代入数据解得地球半径的最大值 R=9×10-3mR
17.(1)7.5 3m/s (2)2.8125m
【详解(1)运动员从 C运动到 E的过程中,在竖直方向上做自由落体运动,则由时间可知CE
两点间的竖直高度差为 h
1 2 1 2
CE gt 10 2 20m2 2
又由图可知DE两点间的水平距离为 xDE DEcos 10 3m
故 FE两点间的水平距离为 xFE xFD xDE 5 3 10 3 15 3m
运动员在空中运动时做斜抛运动,在水平方向做匀速直线运动,运动员在 C点竖直方向速
度为零,故运动员在 C v xFE 15 3点速度为 x 7.5 3m/st 2
(2)由几何关系可知,由于圆台圆心角为 30°,则 B点水平与竖直方向的速度满足
v
tan30 y 解得 B点的竖直方向速度为 vy 7.5m/svx
v
C t y 7.5则从 B到 的时间为 0.75s
g 10
2
BC高度差为 h 1BC gt
2 1 10 7.5 2.8125m2 2 10
18.(1)小球所受合力的大小为 mgtanθ,根据牛顿第二定律得
5
mgtanθ=mLsinθω2得 g 所以
L cos 1 cos30 3
2 cos60
(2)两球相对静止做稳定的匀速圆周运动,每转一圈需要的时间相同,角速度相等设为 ,
设细线 1、2的长度均为 L,拉力分别T1、T2,设1、2的质量均为 m,对整体进行受力分析
,把T1分别沿水平方向和竖直方向分解,则有
T1 cos 2mg
T1 sin m 2L sin sin m 2Lsin
对甲、乙组成的整体进行受力分析,把T2分别沿水平方向和竖直方向分解,则有
T2 cos mg
T2 sin m
2L sin sin
联立以上式子可得
2L sin sin
tan
g
2L 2sin sin tan
2g
可得
tan 2sin sin 2 tan tan
tan 2sin 2sin = 2 tan 2tan
可得
tan 2
tan 2
6