甘肃天水一中2022-2023学年物理高一下期中考试试题含解析

甘肃天水一中2022-2023学年物理高一下期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、在解字母运算的计算题时,一个同学解得物体的位移,用单位制方法检查,则这个结果()A．可能是正确的B．一定是错误的C．如果用国际单位制,结果可能正确D．用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确2、如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的固定水平桌面上，小球在某一水平内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力变小B．小球P运动的角速度变小C．Q受到桌面的支持力变大D．Q受到桌面的静摩擦力变大3、如图所示，为自行车的传动机构，行驶时与地面不打滑．a、c为与车轴等高的轮胎上的两点，d为轮胎与地面的接触点，b为轮胎上的最高点．行驶过程中A．c处角速度最大B．a处速度方向竖直向下C．a、b、c、d四处速度大小相等D．b处向心加速度指向d4、如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个小木块，木块M放在圆盘的边缘处，木块M和N质量之比为1：3，且与圆盘间的动摩擦因数相等（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木块N放在离圆心处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动．下列说法中不正确的是（）A．M、N两木块的角速度相等B．M所受摩擦力大于N所受的摩擦力C．M的向心加速度是N的3倍D．若圆盘转动加快，M相对于圆盘先发生相对滑动5、篮球由静止开始下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，从篮球开始下落到最终静止的过程，下列说法正确的是()A．机械能不守恒B．重力一直做正功C．重力势能时刻在减少D．重力一直做负功6、如图所示，将一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在蜡块匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速移动，蜡块由管口上升到顶端的时间为t．如玻璃管以2v的水平速度移动，蜡块由管口上升到顶端的过程中，下列说法正确的是（）A．所用时间减小 B．所用时间不变C．蜡块位移减小 D．蜡块位移不变7、图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮通过链条带动小齿轮，小齿轮带动后轮转动．A、B、C分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的质点，提起自行车后轮，匀速转动踏脚，则A．B点向心加速度大于A点向心加速度B．A点向心加速度大于C点向心加速度C．A、B、C三点的线速度大小相等D．B、C两点的角速度大小相等8、放在粗糙水平地面上质量为0.8kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图所示，下列说法中正确的是（）A．0~6s内拉力做的功为140JB．物体在0~2s内所受的拉力为4NC．物体与粗糙水平地面的动摩擦因素为0.5D．合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等9、我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五颗新一代北斗导航卫星．该卫星为地球中圆轨道卫星，质量为m，轨道离地面的高度约为地球半径R的3倍．已知地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转的影响，则()A．卫星处于完全失重状态，因而不受重力B．卫星的绕行周期约为C．卫星所在处的重力加速度大小约为D．卫星的速度大小约为10、质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时（）A．如果车速达到10m/s，这辆车会发生侧滑B．如果车速达到10m/s，这辆车不会发生侧滑C．汽车转弯时的向心力由重力和支持力的合力来提供D．汽车转弯时的向心力由汽车所受的摩擦力来提供11、如图所示，半径为R的内部光滑的半圆形轨道BC固定在水平面上，与水平面相切于B点，一质量为m的小球以初速度v0从距离B点为2R的A点向左运动进入半圆形轨道，小球从轨道最高点C离开后在空中做平抛运动，恰好在A点落地，重力加速度为g，下面说法正确的是（）A．小球进入半圆形轨道后，在半圆形轨道的最低点B处对轨道的压力等于mgB．小球在半圆形轨道最高点C处对轨道的压力为mgC．小球在半圆形轨道最高点C处对轨道的压力为0D．小球落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为212、如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴o转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，则关于棒的角速度不正确的为（）A．B．C．D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：

(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m(3)测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h.用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______________，钢球所受合力的表达式F2=

_____________.14、研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（____）A．使用密度大、体积小的钢球B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端切线保持水平(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，根据如图所示，求出小球做平抛运动的初速度为________m/s.15、某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺．该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可．（1）测量A位置到桌面的高度H应从_________（填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”）开始测．（2）实验中多次改变H值并测量与之对应的x值，利用作图象的方法去验证．为了直观地表述H和x的关系（图线为直线），若用横轴表示H，则纵轴应表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下摆过程中机械能守恒，则h、H和x的关系为H=____________．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，斜面AC与水平方向的夹角为α，在底端A正上方与顶端等高处的E点以速度v0水平抛出一小球，小球垂直于斜面落到D点，重力加速度为g，求：(1)小球在空中飞行的时间和落到斜面上时的速度大小；(2)CD与DA的比值。17、（10分）如图所示，长为的细线拴住一质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆周最低点离水平地面为，g取求：（1）若小球通过最低点时，细线中的弹力为5N，则小球在最低点的速度为多少？（2）若物体在最低点时的速度增大到某一值，细线恰好被拉断，测得小球平抛水平位移为，则细线能承受的最大拉力为多少？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位．这些推导出来的单位叫做导出单位．基本单位和导出单位一起组成了单位制．【详解】将右边的力F、时间t和质量m的单位代入表达式，则表达式右边的单位是速度单位，而左边的单位是位移单位，所以结果一定错误，选用单位制不同，只影响系数，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题展示了一种用单位来判断结果是否正确的方法，同时要知道牛顿是导出单位，．2、D【解析】

设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：，，得角速度，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，AB错误；对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，Q受到桌面的支持力等于重力，则静摩擦力变大，Q所受的支持力不变，C错误D正确．【点睛】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键．3、D【解析】共轴转动角速度相等，以任意一点为转轴，都是共轴转动，角速度一定相等，故A错误；以圆心为转轴，a处速度方向竖直向下运动的同时，随着车一起向前运动，故合速度不是竖直向下；故B错误；以圆心为转轴，a、b、c、d四点绕圆心转动的同时还要一起向前运动，由于绕轴转动的分速度方向不同，故各个点的线速度方向不同，大小也不同；故C错误；以圆心为转轴，b点绕轴转动的同时水平匀速前进，而b处向心加速度指向一定指向圆心，故也指向d；故D正确；故选D．点睛：本题关键是明确后轮上各个点都是共轴转动，角速度相等，各个点绕转轴转动的同时还要随着转轴一起前进．4、B【解析】

物块与圆盘一起运动，角速度相等，故A正确；摩擦力提供向心力：f=mω2r，木块M和N质量之比为1：3，半径之比3：1，可见摩擦力相等，故B错误；向心加速度a=ω2r，ω相同，则向心加速度之比等于半径之比，M的向心加速度是N的3倍，C正确；由前面分析知二者所受的摩擦力一直相等，但M的质量小，故M最先达到最大静摩擦力，相对于圆盘先发生相对运动，故D正确；本题选错误的，故选B．5、A【解析】

A．篮球最终静止，说明机械能减少，故选项A正确；BCD．篮球上升时，重力做负功，重力势能增大，下落时，重力做正功，重力势能减少，故选项BCD错误。故选A。6、B【解析】

蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变。故A错误，B正确；v增大，水平方向上的位移增大，竖直位移不变，根据运动的合成，知蜡块的位移增大。故CD错误。7、AD【解析】A、由于大齿轮和小齿轮通过链条连接，二者边缘处线速度相等，则根据加速度公式：可知，由于小齿轮的半径小，则导致B点向心加速度大于A点向心加速度，即，故选项A正确；B、由于B、C有共同转轴，二者角速度相等，即，则根据加速度公式：，可知由于C的半径大，则导致，由于，则，故选项B错误，D正确；C、由于，，而且可知由于C的半径大于B的半径，则，则可知，故选项C错误；点睛：本题关键能分清皮带传动和同轴传动，还要能结合公式、以及、列式求解．8、AD【解析】

A．0~6s内拉力做的功为P—t图线下所围的面积故A正确；B．在2~6s内匀速运动，则拉力为物体在0~2s内：物体的加速度为由牛顿第二定律得代入数解得F=6N故B错误；C．由滑动摩擦力公式代入数据解得故C错误；D．合外力在0~6s内做的功0~2s内做的功相等为由此可得，故D正确。故选AD。9、BD【解析】

A．卫星所受的万有引力充当向心力，卫星处于完全失重状态，但仍然受重力作用，选项A错误；B．根据r=4R解得T=16π故B正确．C．根据得故C错误．D．根据得卫星的速度故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1是万有引力等于重力，2是万有引力提供向心力，并能灵活运用．10、BD【解析】

AB．如果车速达到，需要的向心力最大静摩擦力则，所以汽车不会发生侧滑，故A错误，B正确；CD．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，故C错误，D正确。故选BD。11、CD【解析】

离开C点做平抛运动，则竖直方向：水平方向：2R＝vCt解得：在C点由牛顿第二定律得：F+mg＝解得：F＝0由牛顿第三定律知对轨道的压力为0，设小球落地时速度方向与水平方向夹角为θ，则从B到C的过程由动能定理得：﹣mg•2R=在最低点B处由牛顿第二定律得：F﹣mg＝m联立解得：F＝6mg由牛顿第三定律知对轨道的压力等于6mgA.小球进入半圆形轨道后，在半圆形轨道的最低点B处对轨道的压力等于mg与分析不符，故A项与题意不相符；B.小球在半圆形轨道最高点C处对轨道的压力为mg与分析不符，故B项与题意不相符；C.小球在半圆形轨道最高点C处对轨道的压力为0与分析相符，故C项与题意相符；D.小球落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为2与分析相符，故D项与题意相符．12、ACD【解析】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示合速度，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即，所以，故B正确，A、C、D错误；错误的故选ACD．【点睛】应清楚棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，竖直向上是它的一个分速度，把速度分解，根据三角形知识求解．二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

做圆周运动的转动周期为，转动的半径为r，故所需要的向心力，对钢球受力分析，根据力的合成可知钢球受到的合外力为.14、(1)ACD(2)2.1【解析】

（1）根据实验的原理以及注意事项确定减小误差的方法．（2）在竖直方向做自由落体运动，根据△h=gT2，求出T，物体在水平方向做匀速直线运动，根据s=v1T，即可求出平抛运动的初速度v1．【详解】（1）实验时选择密度大、体积小的钢球可以减小阻力的影响，从而减小实验的误差，故A正确．实验时为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，故D正确．故选ACD．（2）由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由图h1是AB之间的竖直距离，h2是BC之间的竖直距离；

可知△h=h2-h1=（41cm-15cm）-15cm=11cm=1.1m

将△h=1.1m，g=11m/s2带入△h=gT2解得T=1.1s．

物体在水平方向做匀速直线运动故s=v1T，将s=21cm=1.2m带入解得．【点睛】（1）掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨