安徽省六安市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 安徽省六安市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 379.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-30 13:02:05 | ||
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文档简介
六安市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
时间：75分钟 分值：100分
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. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大曲线运动
B. 曲线运动的加速度可以一直为零
C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D. 匀速圆周运动是一个匀变速曲线运动
2. 如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，其中g为重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 从M运动到N的时间为 B. M与N之间的水平距离为
C. 从M运动到N的轨迹不是抛物线 D. 减小水平初速度，运动时间将变长
3. 如图所示，一倾角为的斜劈静置于粗糙水平面上，斜劈上表面光滑，一轻绳的一端固定在斜面上的O点，另一端系一小球。在图示位置垂直于绳给小球一初速度，使小球恰好能在斜面上做圆周运动。已知O点到小球球心的距离为l，重力加速度为g，整个过程中斜劈静止，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在顶端时，速度大小为
B. 小球在底端时，速度大小为
C. 小球运动过程中，地面对斜劈的摩擦力大小不变
D. 小球运动过程中，地面对斜劈的支持力等于小球和斜劈的重力之和
4. 如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方。则它们运动的（ ）
A. 向心力大小不相等 B. 线速度
C. 角速度 D. 向心加速度
5. 如图所示，a是在赤道平面上相对地球静止的物体，随地球一起做匀速圆周运动。b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径约等于地球半径。c是地球同步卫星，已知地球表面两极处的重力加速度为g，下列关于a、b、c的说法正确的是（ ）
A. a的向心加速度等于g B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度最大的b
C. a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是c D. a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a
6. 如图，某火星探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地火转移轨道，经过A点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将变轨到近火星圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知火星半径为R。下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上的运动周期之比为
B. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度大小之比为
C. 探测器在地火转移轨道上经过A点时应加速实施变轨
D. 探测器在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上经过C点时的速率
7. 一个质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点以初速度做半径为r的圆周运动，滑动摩擦力大小恒定，当它运动3周时，其速率变为，已知重力加速度为g，则（ ）
A. 质点所受合外力作向心力 B. 质点在水平面上总共转动了4圈
C. 当质点运动3周时加速度大小为 D. 质点在运动过程中动能随时间均匀减小
二、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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 曲柄滑块机构是机械设计中最基础的机构之一，广泛应用于往复活塞式发动机、压缩机、冲床等的机构中，可以把往复移动转换为不整周或整周的回转运动.某种曲柄滑块机构的构造如下图，圆盘半径为R，以角速度为做顺时针匀速转动.P为圆盘边缘上的固定转轴，可以绕着O点做完整的圆周运动；Q为滑块，被固定槽限定只能沿着轴线往复运动；不可形变、足够长的连杆一端穿过转轴P，另一端穿过固定在滑块上的转轴.图示时刻OP连线垂直于轴线，OPQ夹角为.以下说法正确的是（ ）
A. 转轴P的加速度大小为
B. 图示时刻滑块处于加速状态
C. 图示时刻滑块的速度大小为
D. 其他条件不变，改变连杆的长度有可能使滑块做匀速运动
9. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。天眼在观察中发现三颗质量均为m的星球A、B、C恰构成一个边长为L的正三角形，在它们的中心O处还有一颗质量为3m的星球，如图所示。已知引力常量为G，四个星球的密度相同，每个星球的半径均远小于L。对于此系统，若忽略星球自转，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C三颗星球的线速度大小均为
B. A、B、C三颗星球的加速度大小均为
C. 星球A和中心O处的星球表面的重力加速度之比为
D. 若O处的星球被均分到A、B、C三颗星球上，A、B、C三颗星球仍按原轨道运动，则A、B、C三颗星球运动的周期将变大
10. 如图甲所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球。小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中，绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。重力加速度g取，则（ ）
A. 圆周半径为1.0m B. 小球质量为0.5kg
C. 轻绳转至水平时拉力为30N D. 小球通过最高点时的速度为4m/s
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 我们可以设法描绘出物体平抛运动的轨迹，然后通过轨迹分析平抛运动的特点，图甲是研究平抛运动的实验器，利用此装置获得平抛小球的运动轨迹。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______（填选项字母）
A. 必须选用光滑的导轨
B. 斜槽轨道的末端保持水平
C. 整个装置必须在竖直平面内
D. 可以让小球在斜槽导轨不同位置释放，移动接球挡板，记录落点位置
（2）如图乙是根据实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取三点1、2、3测得的数据列表。根据数据求得小球平抛运动的初速度______m/s，小球过点2的速度______m/s。（g取）
数据组 1 2 3
x/cm 10 20 30
y/cm 5 20 45
12. 用如图所示装置验证机械能守恒定律，装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置，细线绕过固定在导轨右端的定滑轮，一端与滑块连接、另一端悬吊钩码。测出遮光条的宽度d，滑块与遮光条的总质量M，A到光电门中心距离x。调节气垫导轨水平，由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t。将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块中心到达光电门中心点时的瞬时速度。已知钩码的质量为m，当地重力加速度为g。
（1）滑块从A处到达光电门中心处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为______，系统的重力势能减少量可表示为______，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）
（2）某同学实验时，保持光电门的位置不变，改变滑块的位置A，测出多组对应的x与t的数值，经过计算发现系统动能的增加量大于钩码重力势能的减少量，其原因可能是______。
A. 钩码质量太大
B. 系统受到空气阻力和绳子与滑轮之间存在摩擦力
C. 气垫导轨未完全调水平，左端高于右端
（3）某同学在实验时，未发现细绳与导轨不平行（细绳左边稍低于右边），则该同学重力势能的测量值______真实值。（选填“大于”“小于”“等于”）
四、解答题（共3小题，满分40分＝10分＋15分＋15分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 2022年10月12日，中国空间站“天宫课堂”第三课开讲，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。已知中国空间站离地高度为h，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求：
（1）地球的质量；
（2）地球的第一宇宙速度。
14. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）滑块第一次经过圆轨道上B点时对轨道的压力大小；
（2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能；
（3）滑块最终停下的位置到B的距离。
15. 为丰富课余活动，高一某课外活动小组设计了一个游戏装置，该装置的简化图如图所示，粗糙水平直轨道OB、半径的光滑竖直圆轨道、水平传送带相切于B点，圆轨道最低点略微错开，C点右侧有一陷阱，图中C、D两点的竖直高度差，水平距离为S，将质量为的小物块（大小忽略不计）锁定在O点，此时轻质弹簧的弹性势能为。物块与水平轨道OB和传送带间的动摩擦因数均为，OB间的距离，BC间的距离，水平传送带顺时针匀速传动，其中。某时刻解除锁定，小物块在弹力作用下从静止开始运动，恰好通过圆形轨道最高点A后，经水平传送带BC从C点水平抛出，恰好落到D点。不计空气阻力，求：
（1）通过A点时速度的大小；
（2）弹簧弹性势能的大小；
（3）C和D的水平距离S及全程摩擦生热Q。
六安市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理参考答案
一、选择题（7×4分＋3×6分＝46分，多选题少选得3分，错选不得分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B C B D B AC AD BD
11. BC/CB 1.0（或者1）
12. C 大于
13.（1）；5分 （2）；5分
【详解】（1）对于空间站有
解得
（2）对于近地卫星有
联立解得
14.（1）30N；5分 （2）1.1J；5分 （3）0.3m；5分
【详解】（1）对滑块，由A至B由动能定理有
解得 在B点有：
所以对B点的压力为30N
（2）滑块第一次到D点具有最大的弹性势能，由A至D由动能定理可得
解得
（3）滑块最终停在E点，在BC上运动的总路程为S，
由A点到E点，根据动能定理得：
所以最终停的位置到B点的距离为0.3m
15.（1）；4分 （2）；4分 （3）；4分，；3分
【详解】（1）物块恰好通过圆形轨道最高点A，由重力提供向心力得
解得
（2）物块从O点释放到A点过程，根据能量守恒可得
解得弹簧弹性势能的大小为
（3）设物块从B点进入传送带的速度为，根据机械能守恒得
解得
物块刚滑上传送带的加速度大小为
设物块在传送带上一直做匀减速直线运动，则有
解得
假设成立；物块从C到D过程做平抛运动，则有，
解得
物块在传送带上运动的时间为
物块与传送带发生的相对位移为
则全程摩擦生热为
物理试卷
时间：75分钟 分值：100分
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. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大曲线运动
B. 曲线运动的加速度可以一直为零
C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D. 匀速圆周运动是一个匀变速曲线运动
2. 如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，其中g为重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 从M运动到N的时间为 B. M与N之间的水平距离为
C. 从M运动到N的轨迹不是抛物线 D. 减小水平初速度，运动时间将变长
3. 如图所示，一倾角为的斜劈静置于粗糙水平面上，斜劈上表面光滑，一轻绳的一端固定在斜面上的O点，另一端系一小球。在图示位置垂直于绳给小球一初速度，使小球恰好能在斜面上做圆周运动。已知O点到小球球心的距离为l，重力加速度为g，整个过程中斜劈静止，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在顶端时，速度大小为
B. 小球在底端时，速度大小为
C. 小球运动过程中，地面对斜劈的摩擦力大小不变
D. 小球运动过程中，地面对斜劈的支持力等于小球和斜劈的重力之和
4. 如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方。则它们运动的（ ）
A. 向心力大小不相等 B. 线速度
C. 角速度 D. 向心加速度
5. 如图所示，a是在赤道平面上相对地球静止的物体，随地球一起做匀速圆周运动。b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径约等于地球半径。c是地球同步卫星，已知地球表面两极处的重力加速度为g，下列关于a、b、c的说法正确的是（ ）
A. a的向心加速度等于g B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度最大的b
C. a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是c D. a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a
6. 如图，某火星探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地火转移轨道，经过A点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将变轨到近火星圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知火星半径为R。下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上的运动周期之比为
B. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度大小之比为
C. 探测器在地火转移轨道上经过A点时应加速实施变轨
D. 探测器在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上经过C点时的速率
7. 一个质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点以初速度做半径为r的圆周运动，滑动摩擦力大小恒定，当它运动3周时，其速率变为，已知重力加速度为g，则（ ）
A. 质点所受合外力作向心力 B. 质点在水平面上总共转动了4圈
C. 当质点运动3周时加速度大小为 D. 质点在运动过程中动能随时间均匀减小
二、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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 曲柄滑块机构是机械设计中最基础的机构之一，广泛应用于往复活塞式发动机、压缩机、冲床等的机构中，可以把往复移动转换为不整周或整周的回转运动.某种曲柄滑块机构的构造如下图，圆盘半径为R，以角速度为做顺时针匀速转动.P为圆盘边缘上的固定转轴，可以绕着O点做完整的圆周运动；Q为滑块，被固定槽限定只能沿着轴线往复运动；不可形变、足够长的连杆一端穿过转轴P，另一端穿过固定在滑块上的转轴.图示时刻OP连线垂直于轴线，OPQ夹角为.以下说法正确的是（ ）
A. 转轴P的加速度大小为
B. 图示时刻滑块处于加速状态
C. 图示时刻滑块的速度大小为
D. 其他条件不变，改变连杆的长度有可能使滑块做匀速运动
9. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。天眼在观察中发现三颗质量均为m的星球A、B、C恰构成一个边长为L的正三角形，在它们的中心O处还有一颗质量为3m的星球，如图所示。已知引力常量为G，四个星球的密度相同，每个星球的半径均远小于L。对于此系统，若忽略星球自转，则下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C三颗星球的线速度大小均为
B. A、B、C三颗星球的加速度大小均为
C. 星球A和中心O处的星球表面的重力加速度之比为
D. 若O处的星球被均分到A、B、C三颗星球上，A、B、C三颗星球仍按原轨道运动，则A、B、C三颗星球运动的周期将变大
10. 如图甲所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球。小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中，绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。重力加速度g取，则（ ）
A. 圆周半径为1.0m B. 小球质量为0.5kg
C. 轻绳转至水平时拉力为30N D. 小球通过最高点时的速度为4m/s
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 我们可以设法描绘出物体平抛运动的轨迹，然后通过轨迹分析平抛运动的特点，图甲是研究平抛运动的实验器，利用此装置获得平抛小球的运动轨迹。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______（填选项字母）
A. 必须选用光滑的导轨
B. 斜槽轨道的末端保持水平
C. 整个装置必须在竖直平面内
D. 可以让小球在斜槽导轨不同位置释放，移动接球挡板，记录落点位置
（2）如图乙是根据实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取三点1、2、3测得的数据列表。根据数据求得小球平抛运动的初速度______m/s，小球过点2的速度______m/s。（g取）
数据组 1 2 3
x/cm 10 20 30
y/cm 5 20 45
12. 用如图所示装置验证机械能守恒定律，装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置，细线绕过固定在导轨右端的定滑轮，一端与滑块连接、另一端悬吊钩码。测出遮光条的宽度d，滑块与遮光条的总质量M，A到光电门中心距离x。调节气垫导轨水平，由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t。将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块中心到达光电门中心点时的瞬时速度。已知钩码的质量为m，当地重力加速度为g。
（1）滑块从A处到达光电门中心处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为______，系统的重力势能减少量可表示为______，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）
（2）某同学实验时，保持光电门的位置不变，改变滑块的位置A，测出多组对应的x与t的数值，经过计算发现系统动能的增加量大于钩码重力势能的减少量，其原因可能是______。
A. 钩码质量太大
B. 系统受到空气阻力和绳子与滑轮之间存在摩擦力
C. 气垫导轨未完全调水平，左端高于右端
（3）某同学在实验时，未发现细绳与导轨不平行（细绳左边稍低于右边），则该同学重力势能的测量值______真实值。（选填“大于”“小于”“等于”）
四、解答题（共3小题，满分40分＝10分＋15分＋15分。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 2022年10月12日，中国空间站“天宫课堂”第三课开讲，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。已知中国空间站离地高度为h，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求：
（1）地球的质量；
（2）地球的第一宇宙速度。
14. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面轨道在C点平滑连接（即物体经过C点时速度的大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径，水平轨道BC长为0.4m，其动摩擦因数，光滑斜面轨道上CD长为0.6m，g取，弹簧始终在弹性限度内，求：
（1）滑块第一次经过圆轨道上B点时对轨道的压力大小；
（2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能；
（3）滑块最终停下的位置到B的距离。
15. 为丰富课余活动，高一某课外活动小组设计了一个游戏装置，该装置的简化图如图所示，粗糙水平直轨道OB、半径的光滑竖直圆轨道、水平传送带相切于B点，圆轨道最低点略微错开，C点右侧有一陷阱，图中C、D两点的竖直高度差，水平距离为S，将质量为的小物块（大小忽略不计）锁定在O点，此时轻质弹簧的弹性势能为。物块与水平轨道OB和传送带间的动摩擦因数均为，OB间的距离，BC间的距离，水平传送带顺时针匀速传动，其中。某时刻解除锁定，小物块在弹力作用下从静止开始运动，恰好通过圆形轨道最高点A后，经水平传送带BC从C点水平抛出，恰好落到D点。不计空气阻力，求：
（1）通过A点时速度的大小；
（2）弹簧弹性势能的大小；
（3）C和D的水平距离S及全程摩擦生热Q。
六安市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理参考答案
一、选择题（7×4分＋3×6分＝46分，多选题少选得3分，错选不得分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B C B D B AC AD BD
11. BC/CB 1.0（或者1）
12. C 大于
13.（1）；5分 （2）；5分
【详解】（1）对于空间站有
解得
（2）对于近地卫星有
联立解得
14.（1）30N；5分 （2）1.1J；5分 （3）0.3m；5分
【详解】（1）对滑块，由A至B由动能定理有
解得 在B点有：
所以对B点的压力为30N
（2）滑块第一次到D点具有最大的弹性势能，由A至D由动能定理可得
解得
（3）滑块最终停在E点，在BC上运动的总路程为S，
由A点到E点，根据动能定理得：
所以最终停的位置到B点的距离为0.3m
15.（1）；4分 （2）；4分 （3）；4分，；3分
【详解】（1）物块恰好通过圆形轨道最高点A，由重力提供向心力得
解得
（2）物块从O点释放到A点过程，根据能量守恒可得
解得弹簧弹性势能的大小为
（3）设物块从B点进入传送带的速度为，根据机械能守恒得
解得
物块刚滑上传送带的加速度大小为
设物块在传送带上一直做匀减速直线运动，则有
解得
假设成立；物块从C到D过程做平抛运动，则有，
解得
物块在传送带上运动的时间为
物块与传送带发生的相对位移为
则全程摩擦生热为
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