四川省广元市名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

广元市名校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题
满分：100分 考试时间：90分钟 成绩
第一卷 选择题 共44分
下列1——8题为单选题.每题3分，共24分
1．如图所示，2007年4月15日一名92岁的南非妇女从距地面大约2700米的飞机上与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。假设没有风的时候落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，则实际下落所用的时间（忽略其他因素的影响）（ ）
A．等于t B．大于t C．小于t D．无法确定 图1
2．物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tan α随时间t变化的图像是图2中的 (　　)
图2
3．如图3所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动（圆心相同），汽车甲在汽车乙的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为和．则以下说法正确的是
A． B．
(
图
3
) C． D．和的大小均与汽车速率无
4．A、B两个质点均做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长之比sA:sB＝4:3，转过的圆心角之比θA:θB＝3:2。则A、B运动的
A．线速度之比vA:vB＝3:4 B．角速度之比ωA:ωB ＝2:3
C．周期之比TA:TB＝2:3 D．半径之比RA:RB＝2:1
5．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为
A．1:4 B．4:1 C．1:8 D． 8:1
6．冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，他们的质量比约为7:1，两星绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，卡戎绕O点运动的
A．线速度大小约为冥王星的1/7 B．向心力大小约为冥王星的1/7
C．角速度大小约为冥王星的7倍 D．轨道半径约为冥王星的7倍
7．如图4所示，以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，三种情况下，物体达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力（温馨提示：斜上抛物体在最高点时的速度方向水平），则
(
图
4
) A．h1=h2>h3 B．h1=h2C．h1=h3>h2 D．h1=h38.图5为发射地球同步卫星的过程，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2 、T3，以下说法正确的是(　　)
(
图
5
)A．v1＞v2＞v3　　　　　　 B．v1＞v3＞v2
C．a1＞a2＞a3 D．T1＜T3＜T2
二、下列9—12题为多选题，全对得5分，对而不全得3分，有错选得零分，共20分。
9．“马航失联”事件发生后，中国在派出水面和空中力量的同时，第一时间紧急调动了21颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球做圆周运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面（或海洋）目标。下列说法正确的是
A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大
B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小
C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小
D．轨道半径增大后，卫星的环绕角速度增大
10.质量为2kg的质点在xy平面内运动，x方向的速度–时间图像和y方向的位移–时间图像分别如图6所示，则质点
A．初速度（t＝0时）的大小为4m/s
(
图
6
) B．在前2s内所受合外力大小为4N
C．在前2s内做匀变速曲线运动
D．初速度的方向与合外力的方向垂直
11．一质量为m的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态。某时刻其中一个力F突然变为，则经过t时间，合力的功和最大功率的大小是(　　)
A．合力的功为 B．合力的功为
C．最大功率为 D．最大功率为
12.如图7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O点.将小球拉至A点,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时,速度大小为v.已知重力加速度为g,下列说法正确的是(　　)
A.小球运动到B点时的动能等于mgh
B.小球由A点到B点重力势能减少mv2
(
图7
)C.小球由A点到B点重力做功为mgh
D.小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh-mv2
第二卷（非选择题 56分）
三、实验题（每空2分，共16分）
13．（8分）某同学做探究恒力做功与动能改变的关系的实验装置如图8所示。
(
图
8
)(1)在实验中，用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，
你认为还应该采取的两项措施是：
①________________________________________________________
②________________________________________________________
(
图
9
)(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图9所示，则打C点时小车的速度为________；要验证合外力的功与动能改变间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有 。
14.（8分）如图10是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80 m/s2)
(1)在多次实验打出的纸带中选出一条清晰的纸带如图11(甲)所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A,B,C为三个计数点,打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流.用分度值为1 mm的刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点A和B,B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00 kg.甲同学根据以上数据,算出当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了　　　　　J;此时重锤的速度vB=　　　　　m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了　　　　J.(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v.然后以h为横轴,以v2为纵轴作出了如图11(乙)所示的图线,图线的斜率近似等于　　　　. A.19.6 B.9.8 C.4.9
四、计算题（解题过程应有必要的文字说明重要的公式，带入数据计算时，应有必要的单位。共4小题，共40分）
15.（8分）2021年4月29日天河核心舱成功发射，它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，为建立中国自己的空间站打下坚实的基础。天河核心舱进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天河核心舱的运行轨道看做圆轨道，已知球的体积公式为v=πR 求：（1）地球质量M； （2）地球的平均密度。
16（8分）某汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1。(g取10 m/s2)
(1)若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多大？
(2)若汽车以额定功率启动，经10s速速达到最大，在30s内通过的位移是多少？
17．（10分）如图12甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面AB的A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m．有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用．F只在水平面上按图乙所示的规律变化．滑块与OA间的动摩擦因数μ＝0.25，g取10 m/s2，试求：
图12
(1)滑块运动到A处的速度大小。
(2)不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？
18.（14分）如图13所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块。从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2。求：
(1)小物块刚到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；
(2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？
(
图
13
)
广元市名校2022-2023学年高一下学期期中考试
参考答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C B C C D D C B A C B C B C C D
实验题
13.(1) ①平衡摩擦力 ②砝码的质量m要远小于小车的质量M。
（2） 钩码的质量m和小车的质量M.
14.(1) 1.85J ， 1.83m/s， 1.68J。 （2） B
三、解答题
15.解：（1）设天河核心舱的质量为m
由牛顿第二定律可得： ......(1)
......(2)
......(3)
由（2）、（3）可得： ......(4)
16.解：（1）由题意可得： ......(1)
汽车以最大速度行驶时，有：F=f ......（2）
.......(3)
由（1）——（3）得：=12m/s ......(4)
（2）由动能定理可得：
......(5)
由（1）、（4）、（5）得：x=288m ......(6)
17.解：(1)O→A，由动能定理可得：
......(1)
......(2)
(2)物体沿斜面上升过程，由机械能守恒可得：
......(3)
S=5m ......(4)
18.解：（1）由题意可得： ......(1)
C→D,由动能定理可得：
.......(2)
由（1）、（2）可得： ......(3)
在D点，由牛顿第二定律可得：
......(4)
由（3）、（4）可得：N=60N ......(5)
由牛顿第三定律可得：物块对轨道的压力大小=N=60N
方向竖直向下。
（2）物块滑上长木板后，由牛顿第二定律可得：
对物块： ......(6)
对木板： ...... (7)
由（6）、（7）可得： ......(8)
当物块刚好不滑出木板时，有：
......(9)
......(10)
由（8）（9）（10）可得： ......(11)
即要使物块不从木板上滑下，木板的长度至少要为3.75m.