2022-2023学年山东省淄博市实验中学、淄博齐盛高中高一下学期期中物理试题（解析版）

淄博市实验中学、淄博齐盛高中2022-2023学年高一下学期期中物理试题一、单项选择题（共8小题，每小题3分，共24分）1.关于曲线运动的叙述正确的是（）A.做曲线运动的物体某时刻有可能处于平衡状态B.做曲线运动的物体，速度一定变化C.做曲线运动的物体加速度一定改变D.做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动【答案】B【解析】【详解】A．做曲线运动的物体受到合外力一定不为零，不可能处于平衡状态，故A错误；B．做曲线运动的物体，速度方向时刻发生变化，则速度一定变化，故B正确；CD．做曲线运动的物体加速度不一定改变，比如平抛运动，加速度为重力加速度，保持不变，平抛运动为匀变速运动，故CD错误。故选B。2.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B.火车转弯若超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用C.利用离心运动，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞D.宇航员不受重力作用，处于完全失重状态【答案】C【解析】【详解】A．汽车通过拱桥的最高点加速度方向竖直向下，故处于失重状态，A错误；B．火车转弯若超过规定速度行驶时，此时火车重力和轨道对其支持力的合力不足以提供此时的向心力，火车有做离心运动的趋势，故此时外轨对火车轮缘会有挤压作用，B错误；C．利用离心运动，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞，C正确；D．宇航员受到重力作用，只是此时受到的重力完全提供做圆周运动的向心力，故处于完全失重状态，D错误。故选C。3.为空间站补给物质时，我国新一代货运飞船“天舟五号”实现了2小时与“天宫空间站”快速对接，对接后的“结合体”仍在原空间站轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则（）A.“天宫空间站”运行的速度始终不变B.“天宫空间站”运行的加速度大于“天舟五号”运行的加速度C.“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度D.“结合体”受到地球的引力等于“天宫空间站”受到地球的引力【答案】C【解析】【详解】AC．“天宫空间站”绕地运行时，万有引力提供向心力，则有可得由上式可知，“天宫空间站”的圆周运动半径不变时，则其运行速度大小始终不变，但速度方向一直在变，所以速度一直在变；由于“天宫空间站”的运动半径大于“天舟五号”的运动半径，所以“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度，故A错误，C正确；B．根据解得可知，轨道半径越小，向心加速度越大，则“天宫空间站”的向心加速度小于“天舟五号”的向心加速度，故B错误；D．根据可知，轨道半径相同时，由于“结合体”的质量大于对接前“天宫空间站”的质量，则“结合体”受到地球的引力比“天宫空间站”受到地球的引力大，故D错误。故选C。4.两个完全相同的金属小球（可视为点电荷）分别带有＋6Q和－2Q的电荷量，当相距R时，它们之间的库仑力为F，若把它们充分接触后分开，当相距2R时，它们之间的库仑力是（）A.，斥力 B.，斥力 C.，引力 D.，引力【答案】A【解析】【详解】根据库仑定律若把它们充分接触后，电荷先中和后均分，则带电量分别为此时的库仑力因此由于带同种电荷，相互排斥。故选A。5.如图所示，一质量为m的物体分别从高度相同、倾角不同的光滑固定斜面顶端由静止下滑，关于物体从斜面顶端滑到斜面底端的过程，下列说法正确的是（）

A.物体下滑所用的时间相同B.重力对物体做的功不同C.重力对物体做功的平均功率相同D.物体动能的增量相同【答案】D【解析】【详解】A．设斜面倾角，斜面高度为h，由牛顿第二定律得由匀变速直线运动规律得解得由于斜面倾角不同，所以下滑时间不同，故A错误；B．重力对物体做的功为所以重力做功相同，故B错误；C．重力对物体做功的平均功率为由于下滑时间不同，所以重力做功的平均功率不同，故C错误；D．由动能定理可知，动能的增量为所以物体动能的增量相同，故D正确。故选D。6.下图实例中，判断正确的是（）A.甲图中冰晶五环被匀速吊起的过程中机械能守恒B.乙图中物体在外力F作用下沿光滑斜面加速下滑的过程中机械能守恒C.丙图中不计任何阻力，轻绳连接的物体A、B组成的系统运动过程中机械能守恒D.丁图中小球在光滑水平面上以一定的初速度压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A．甲图中冰晶五环被匀速吊起的过程中，拉力做功不为零，机械能不守恒，A错误；B．由于外力F做功不为零，物体机械能不守恒，B错误；C．物体A、B组成的系统运动过程中重力做功，绳子拉力对两物体做功之和为零，机械能守恒，C正确；D．丁图中小球在光滑水平面上以一定的初速度压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒，D错误。故选C。7.如图所示，两个质量均为0.1kg的小球A、B（均视为质点），分别用不可伸长的轻绳和轻弹簧系在同一水平面上的O点和点，轻绳长度为0.2m。现分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，轻弹簧处于原长。将两球分别由静止开始释放，当两球到达各自悬点的正下方时两球恰好处在同一水平面上。不计空气阻力，轻弹簧一直处于弹性限度内，重力加速度，下列说法正确的是（）A.两球到达各自悬点的正下方时，两球速度大小相等B.A球到达悬点的正下方时，速度大小等于1m/sC.A球到达悬点的正下方时，轻绳的拉力等于2ND.从释放至运动到最低点的过程中，A球减小的重力势能等于B球减小的重力势能【答案】D【解析】【详解】A．两球到达各自悬点的正下方过程，重力做功相同，但B球在下落过程中，弹簧对其做负功，由动能定理知，A球到达各自悬点的正下方时的速度要大于B球，A错误；B．对A球由动能定理得B错误；C．A球到达悬点的正下方时，由牛顿第二定律得轻绳的拉力为C错误；D．从释放至运动到最低点的过程中，由于两球重力相同，下落距离相同，故减小的重力势能相同，D正确。故选D。8.在中央电视台《是真的吗》某期节目中，有这样的一个实验，如图所示，将一根足够长的轻质细绳穿过内壁和端口光滑的细空心圆筒，绳子上端系一个金属球，下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒，使金属球匀速圆周运动，网袋保持静止（未与空心圆筒接触）。不计空气阻力，对于不同稳定转速的金属球，下列说法错误的是（）A.金属球转速越慢，金属球的位置越低B.金属球转速越慢，网袋的位置越低C.空心圆筒上方的细绳与竖直方向的夹角不变D.金属球在转动过程只受重力和绳子的拉力作用【答案】B【解析】【详解】ABC．金属球质量为，皮球和网袋的总质量为，以皮球和网袋为对象，根据受力平衡可知，细绳拉力为以金属球为对象，设连接金属球的绳子与竖直方向的夹角为，则有，联立解得，可知始终恒定。金属球转速越慢，即角速度越小，可知越大，因为恒定，所以空心圆筒与金属球之间的绳子越长，金属球位置越低，网袋位置越高。故AC正确，不满足题意要求，B错误，满足题意要求；D．金属球在转动过程只受重力和绳子的拉力作用，故D正确，不满足题意要求。故选B。二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）9.实验校园中的美景和精彩的学生活动是值得回味的，无人机给了我们不一样的视角去感受多姿多彩的青春。现测绘出某台无人机上升向前追踪拍摄时，竖直向上的速度及水平方向速度与飞行时间的关系图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（  ）A.无人机在时刻处于失重状态 B.无人机在这段时间内沿曲线飞行C.无人机在时刻上升至最高点 D.无人机在时间内做匀变速运动【答案】BD【解析】【详解】A．由甲图可知无人机在这段时间内竖直方向向上加速，故无人机在时刻处于超重状态，故A错误；B．由图像可知无人机在这段时间内，水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，如图故无人机实际的速度、加速度不共线，做曲线运动，故B正确；C．由甲图可知时刻之前无人机一直向上运动，故无人机在时刻上升至最高点，故C错误；D．由图像可知无人机在时间内加速度恒定，做匀变速运动，故D正确。故选BD。10.如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（）A. B.C. D.【答案】AC【解析】【详解】A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以根据得可知A正确；B．根据可知B错误；C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，故由可知根据得可知B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，即所以B的线速度小于第一宇宙速度，C正确；D．根据可知根据得可知D错误。故选AC。11.小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（）A.抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍B.抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍C.落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍D.抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角【答案】ACD【解析】【详解】A．根据逆向思维，把小球的运动看成逆向平抛运动，由可得由于可知A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍，故A正确；BC．在竖直方向，则有可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为在水平方向，则有可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比为可知落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍；又由可知抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的倍，故B错误，C正确；D．设小球抛出时速度方向与水平方向的夹角为，则有由于抛出时，A球的竖直分速度大小为B球的竖直分速度大小的倍，A球的水平分速度大小为B球的水平分速度大小的倍，可知抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角，故D正确。故选ACD。12.如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。4块相同木板a、b、c、d紧挨着放在水平地面上。某顾客使小滑块（可视为质点）以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b、c、d上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为、质量为，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为，滑块与木板a、b、c、d上表面间的动摩擦因数分别为、、、，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，下列说法正确的是（）A.若木板全部固定于地面，要想获奖，滑块初速度B.若木板不固定，顾客获四等奖，滑块初速度的最大值C.若木板不固定，滑块初速度为，顾客获三等奖D.若木板不固定，顾客获得一等奖，因摩擦产生的总热量【答案】AD【解析】【详解】A．若木板全部固定，当滑块恰好能够滑动至d的右端时v0具有最大值，根据动能定理有解得故A正确；B．若顾客获四等奖，刚好到a木板右侧时，滑块初速度最大为v0，滑块与木板之间的摩擦力为地面对abcd木板的摩擦力为由于f1<f2，则木板静止不动，对滑块解得故B错误；C．由于可知滑块可以滑上b木板，当滑块到b木板上时，地面对bcd木板的摩擦力为滑块与木板之间的摩擦力为由于f3<f4，则木板静止不动，当滑块滑到b木板的右侧时，设速度为v2，对滑块解得可知滑块会滑上c木板，地面对cd木板的摩擦力为可知cd木板恰好不动，根据运动学公式解得可知滑块停止c木块上，顾客获二等奖，故C错误；D．若滑块恰好到d木块时，因摩擦产生的总热量最少为当滑块到d木板上时，木板d受到地面的摩擦力为滑块与木板之间的摩擦力为由于f6<f7，则木板d会发生滑动，木板的加速度为滑块在木板上的加速度当木块刚好到d木板右侧时滑块、木板共速，摩擦力产生的热量最多，设这种情况下，滑块滑上d木板时的速度为v3，根据速度关系可得根据位移关系可得解得滑块和木板到达共同速度后，一起做匀减速运动，直至静止，根据能量守恒定律可得产生的热量为所以顾客获得一等奖，因摩擦产生的总热量的取值范围为故D正确。故选AD。三、实验题（每空2分，共14分。）13.（1）在用描点法做“探究平抛运动”的实验时，如图甲所示，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。（计算结果均保留2位有效数字）（1）某次实验画出小球运动的轨迹如图乙中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取，则A点是否为平抛运动的起点__________（选“是”或“否”），小球做平抛运动的初速度_________m/s。（2）在上面这次实验中，小球由B点运动到C点的过程中速度变化了____________。【答案】①.否②.2.0③.1.0【解析】【详解】（1）[1]从静止开始的匀加速直线运动，在连续相等的时间内，位移之比为：1:3:5，而图中在竖直方向上，连续相等的时间内，位移之比为因此O点不是平抛运动的起点。[2]在竖直方向上，根据可知水平方向上，小球做匀速运动，根据可知水平初速度（2）[3]从B到C，水平方向速度不变，竖直方向速度变化，因此14.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。（1）关于本实验，下列说法正确的是__________（填字母代号）。A．应选择密度大、体积小的重物进行实验B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C．先释放纸带，后接通电源（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量__________，动能变化量__________（用已知字母表示）（3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式__________时，可验证机械能守恒。【答案】①.AB##BA②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]A．应选择质量大即密度大、体积小的重物进行实验，以减小空气阻力对实验的影响，A正确；B．为了减小纸带与计时器之间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，B正确；C．实验时应先接通电源，后释放纸带，以获得较多的数据点，C错误。故选AB。（2）[2][3]从O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量为根据匀变速运动规律可得B点的瞬时速度为故此时动能变化量（3）[4]设绳长为l，最低点时速度为，根据牛顿第二定律有以最低位置为零势能面，可知此时动能为小球在水平位置时的重力势能为若机械能守恒有即四、计算题（本题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.2021年10月16日，我国发射了神舟十三号载人飞船，与空间站组合体完成自主快速交会对接，为我国空间站后续建造任务奠定基础。已知神舟十三号与空间站组合体完成对接后在轨道上运行可视为匀速圆周运动，它们的运行周期为T。已知它们的总质量为m，距地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G。求：（1）地球的质量M；（2）地球的第一宇宙速度v。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）万有引力提供向心力得解得（2）地球的第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度解得16.一辆小汽车的额定功率为，在水平直路面上由静止启动，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力恒为车重的0.2倍，g取10m/s2。（1）求汽车能达到的最大速度；（2）若汽车以的恒定加速度启动，求匀加速维持的时间t1；（3）若汽车以恒定功率启动，经达到最大速度，求该过程汽车的位移。【答案】（1）40m/s；（2）10s；（3）80m【解析】【详解】（1）牵引力与阻力相等时汽车的速度最大，即F1=f=kmg=2×103N根据P=F1vm代入数据得vm=40m/s（2）由牛顿第二定律得F2−f=ma匀加速运动的最大速度设为v1，此时功率达到最大P=F2v1v1=at1代入数据得t1=10s（3）启动过程由动能定理得Pt2−fs＝代入数据求得该过程汽车的位移s=80m17.跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC为的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C，AC间的竖直高度差为，CD为竖直跳台。运动员连同滑雪装备总质量为8kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度是20m/s，CE间水平方向的距离。不计空气阻力，取。求：（1）运动员从A点滑到C点过程中阻力做的功；（2）运动员到达C点时对滑道压力大小；（3）运动员落到E点时的动能大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员连同滑雪装备总质量为，从A点滑到C点过程中根据动能定理有解得（2）运动员到达C点时根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律