2022-2023学年度下学期期中考试
高一物理试题答案
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7小题只有一个选项符合题意，每小题4分；8-10小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（ C ）
A. 弹簧对与之相连的物体做的功等于弹簧弹性势能的增加
B. 质点在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 质点做曲线运动时合力可以不做功
D. 物体合外力为0时，机械能守恒
2．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面内做匀速圆周运动，则（ A ）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的向心力一定比B的向心力小
D．A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小
3.如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管,现给小球(直径略小于管内径)一个初速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为v,已知重力加速度为g,则下列叙述中正确的是( C )
A.v 的极小值为
B.v由零逐渐增大的过程中,管道对球的弹力先增大再减小
C.当v由逐渐增大的过程中,管道对小球的弹力也逐渐增大
D.当v由逐渐减小的过程中,管道对小球的弹力也逐渐减小
4. 如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则（ B ）
A. 金星表面的重力加速度是火星的
B. 金星的第一宇宙速度是火星的
C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小
D. 金星绕太阳运动的周期比火星大
5.随着天问一号成功在火星着陆,人们对未来人类登上火星越来越期待。假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的说法,下列正确的是( D )
A.飞船在轨道I上运动到P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度
B.飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I同样的
轨道半径运动的周期相同
C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D.飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
6.如图所示，一很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b(均可视为质点),a球质量为m,静置于地面；b球质量为3m,用手托住,离地高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止开始释放b后，a能离开地面的最大高度为(B)
A.h
B.1.5h
C.2h
D.2.5h
7. 如图所示，有一斜面体ABC，第一次将BC边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C静止开始下滑，那么（ D ）
A. 小物体两次从顶端滑到底端的过程中，克服摩
擦力做功相等
B. 斜面的动摩擦因数为0.75
C. 第二次小物体滑到底端A点时的克服摩擦力做功为
D. 第二次小物体滑到底端A点时的速度大小
8.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于0点处.将小球拉至A处时,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到0点正下方B点时速度为v，A、B间的竖直高度差为 h,则 ( BD )
A.由A到B过程合力对小球做的功等于mgh
B.由A到B过程小球的重力势能减少mgh
C.由A到B过程小球克服弹力做功为mv2
D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－mv2
9．(多选)如图所示，质量为m＝2 kg的小球，以v0＝15 m/s的初速度，朝着一个倾角为θ＝37°的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，则( AD )
A．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率
为400 W
B．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率
为200 W
C．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400 W
D．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200 W
10.额定功率为100kw的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2.5m/s2，运动过程中阻力不变，则下列说法正确的是（ BCD ）
A. 汽车所受的恒定阻力为4000N
B. 匀加速阶段汽车的牵引力为10000N
C. 匀加速所能持续的时间为4s
D. 汽车匀加速阶段的最大速度为10m/s
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）
11.在“利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中。
（1）下列关于该实验说法正确的是
AC
A.纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒,必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花打点计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
(2)在该实验中,选定了一条较为理想的纸带,如图所示,“0”为起始点,以后纸带上所打的各点依次记为1,2,3,…,测得的x1,x2, x3,…是重锤从开始运动到各时刻的位移。已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,则当打点计时器打点“4”时,重锤的动能Ek4=;从“0”点到“4”点的过程中重锤重力势能的减少量ΔEp=_ mgx4 。
(3)通过计算，发现重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为 重物受到空气阻力(或纸带和打点计时器之间存在摩擦力)
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是：小球A、B____ ___（填“同时”或“先后”）落地；
(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间____ ___（填“变长”“不变”或“变短”）；
(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是 运动。
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为__ ___m/s，小球经过B点时的速度大小为___ ___m/s。
【答案】 ①. 同时 ②. 不变 ③. 自由落体 ④. 1.5m/s ⑤. 2.5m/s
三、计算题（本题共3小题，共36分。其中13题10分，14题12分，15题14分。请写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及单位）
13. （10分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，同步卫星绕地球匀速转动，轨道半径为地球半径6倍（忽略地球自转的影响），求：
（1）地球的密度 （2）同步卫星的线速度v
【详解】（1）依题意，忽略地球自转的影响，对地球表面上的物体，重力大小等于万有引力大小，有
地球质量
联立两式求得
（2）对于地球同步卫星，有
联立求得 把黄金代换公式
代入上式，可求得同步卫星线速度大小
14．（12分）如图所示，一半径R＝0.4 m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆盘上方h＝0.8 m处有一水平轨道，O′点左侧x0＝2 m处有一质量m＝1 kg的小球在F＝4.25 N的水平恒力作用下由静止开始运动，当小球运动到O′点时撤走外力F，小球从O′点离开轨道，此时圆盘半径OA恰与小球的速度平行，且OA与速度都沿x轴正方向，g取10m/s2。为了保证小球刚好落在A点，则：
(1)小球与水平面的动摩擦因数为多少？
(2)圆盘转动的角速度应为多大？
【解析】(1)小球离开点后做平抛运动，若正好落在A点，
则： ，
得到：
则小球由P到点的过程中，由动能定理得：
可以得到：
(2)为了使小球刚好落在A点，则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍，
即有： ，其中()
即 ，其中()。
15.（14分）如图所示是滑板运动的轨道,设BC和 DE是两段光滑的圆弧形轨道，BC段的圆心为0点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。某运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m， H=2.8m，g取10m/s2。求:
(1)运动员从A点运动到达B点时的速度大小vB ；
(2)滑板在轨道CD段所受的阻力与其对CD段轨道的压力之比μ；
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点。如能,请求出回到B点时速度的大小；如不能,则最后停在何处。2022-2023学年度下学期期中考试
高一物理试题
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7小题只有一个选项符合题意，每小题4分；8-10小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧对与之相连的物体做的功等于弹簧弹性势能的增加
B. 质点在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 质点做曲线运动时合力可以不做功
D. 物体合外力为0时，机械能守恒
2．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的向心力一定比B的向心力小
D．A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小
3.如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管,现给小球(直径略小于管内径)一个初速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为v,已知重力加速度为g,则下列叙述中正确的是（ ）
A.v 的极小值为
B.v由零逐渐增大的过程中,管道对球的弹力先增大再减小
C.当v由逐渐增大的过程中,管道对小球的弹力也逐渐增大
D.当v由逐渐减小的过程中,管道对小球的弹力也逐渐减小
4. 如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则（ ）
A. 金星表面的重力加速度是火星的
B. 金星的第一宇宙速度是火星的
C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小
D. 金星绕太阳运动的周期比火星大
5.随着天问一号成功在火星着陆,人们对未来人类登上火星越来越期待。假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的说法,下列正确的是（ ）
A.飞船在轨道I上运动到P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度
B.飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I同样的
轨道半径运动的周期相同
C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D.飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
6.如图所示，一很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b(均可视为质点),a球质量为m,静置于地面；b球质量为3m,用手托住,离地高度为h,此时轻绳刚好拉紧,从静止开始释放b后，a能离开地面的最大高度为（ ）
A.h
B.1.5h
C.2h
D.2.5h
7. 如图所示，有一斜面体ABC，第一次将BC边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C静止开始下滑，那么（ ）
A. 小物体两次从顶端滑到底端的过程中，克服摩
擦力做功相等
B. 斜面的动摩擦因数为0.75
C. 第二次小物体滑到底端A点时的克服摩擦力做功为
D. 第二次小物体滑到底端A点时的速度大小
8.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于0点处.将小球拉至A处时,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到0点正下方B点时速度为v，A、B间的竖直高度差为h,则 （ ）
A.由A到B过程合力对小球做的功等于mgh
B.由A到B过程小球的重力势能减少mgh
C.由A到B过程小球克服弹力做功为mv2
D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－mv2
9．(多选)如图所示，质量为m＝2 kg的小球，以v0＝15 m/s的初速度，朝着一个倾角为θ＝37°的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，g取10m/s2。则（ ）
A．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率
为400 W
B．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率
为200 W
C．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400 W
D．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200 W
10.额定功率为100kw的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2.5m/s2，运动过程中阻力不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车所受的恒定阻力为4000N
B. 匀加速阶段汽车的牵引力为10000N
C. 匀加速所能持续的时间为4s
D. 汽车匀加速阶段的最大速度为10m/s
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）
11.在“利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中。
（1）下列关于该实验说法正确的是
A.纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒,必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花打点计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
(2)在该实验中,选定了一条较为理想的纸带,如图所示,“0”为起始点,以后纸带上所打的各点依次记为1,2,3,…,测得的x1,x2, x3,…是重锤从开始运动到各时刻的位移。已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,则当打点计时器打点“4”时,
重锤的动能Ek4= ；从“0”点到“4”点的过程中重锤重力势能的减少量ΔEp=_ 。
(3)通过计算，发现重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是：小球A、B____ ___（填“同时”或“先后”）落地；
(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间___ _ ___（填“变长”“不变”或“变短”）；
(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是 运动。
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为__ ___m/s，小球经过B点时的速度大小为___ ___m/s。
三、计算题（本题共3小题，共36分。其中13题10分，14题12分，15题14分。请写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及单位）
13. （10分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，同步卫星绕地球匀速转动，轨道半径为地球半径6倍（忽略地球自转的影响），求：
（1）地球的密度 （2）同步卫星的线速度v
14．（12分）如图所示，一半径R＝0.4 m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆盘上方h＝0.8 m处有一水平轨道，O′点左侧x0＝2 m处有一质量m＝1 kg的小球在F＝4.25 N的水平恒力作用下由静止开始运动，当小球运动到O′点时撤走外力F，小球从O′点离开轨道，此时圆盘半径OA恰与小球的速度平行，且OA与速度都沿x轴正方向，g取10m/s2。为了保证小球刚好落在A点，则：
(1)小球与水平面的动摩擦因数为多少？
(2)圆盘转动的角速度应为多大？
15.（14分）如图所示是滑板运动的轨道,设BC和 DE是两段光滑的圆弧形轨道，BC段的圆心为0点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。某运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m， H=2.8m，
g取10m/s2。求:
(1)运动员从A点运动到达B点时的速度大小vB ；
(2)滑板在轨道CD段所受的阻力与其对CD段轨道的压力之比μ；
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点。如能,请求出回到B点时速度的大小；如不能,则最后停在何处。
