2022-2023学年广东省佛山市南海区狮山石门高级中学高一（下）期中考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年广东省佛山市南海区狮山石门高级中学高一（下）期中考试物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图所示，一辆汽车正在进行水平转弯测试活动，转弯过程中车头附近一悬挂物件向右偏离了竖直方向。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列俯视图可能正确的是(

)

A. B. C. D.2.在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛。运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。图中圆弧虚线Ob代表弯道，即运动正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点).下列论述正确的是(

)

A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心

B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力

C.若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧

D.若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与3.随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则(

)

A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大 B.甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长

C.三个高尔夫球飞到最高点速率为零 D.三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等4.已知地球同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，月球绕地球一圈的时间约为27天。如图，某时刻地球、月球和同步卫星的中心在一条直线，此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为(

)

A.28 B.48 C.56 D.635.上世纪70年代我国农村常用辘轳浇灌农田，其模型图如图所示，细绳绕在半径为r的轮轴上悬挂一个水桶M，轮轴上均匀分布着6根手柄，柄端有6个质量均匀的小球m。球离轴心的距离为R，轮轴、绳(极细)及手柄的质量以及摩擦均不计。当手柄匀速转动n周把水桶提上来时，则(

)A.小球的角速度为2πn(rad/s) B.轮轴转动的角速度等于小球转动角速度

6.质量为m的足球在地面1的位置以速度v1被踢出后，以速度v3落到地面3的位置，飞行轨迹如图所示。足球在空中达到最高点2的速度为v2，高度为h，重力加速度为g。则下列说法中正确的是(

)

A.足球由位置1到位置2，重力做功为mgh

B.足球由位置1到位置2，空气阻力做功为12mv22−12mv12+m7.如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径为R=0.5m，一可视为质点的小球逆时针运动通过轨道最低点P时，速度大小为v0=15m/s，QA.小球通过P点时对轨道的压力大小为30N

B.小球从P向Q运动的过程中对轨道的压力一直减小

C.小球能运动到与圆心等高的Q点，且在Q点的加速度大小为10m/8.质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在18s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是A.k=5

B.8s～18s过程中汽车牵引力做的功为8×104J

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）9.2022年11月29日23时08分，搭载着神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心升空，11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与天和核心舱成功完成自主交会对接。如图为神舟十五号的发射与交会对接过程示意图，图中①为近地圆轨道，②为椭圆转移轨道，③为天和核心舱所在轨道，飞船在三个轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。根据上述信息，下列说法正确的是(

)

A.飞船从P到Q的过程中，速度逐渐减小

B.飞船在②轨道的Q点需要减速才能进入③轨道

C.周期大小关系为T1<T2<T310.A、B两材料相同的木箱放在同一粗糙水平面上，分别在相同的水平恒力作用下，由静止开始通过相同的位移，若A的质量大于B的质量，则两过程相比(

)A.A获得动能较大 B.B获得动能较大 C.A运动时间较长 D.B运动时间较长11.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也．宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也．”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是(sin37∘A.若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的大

B.若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长

C.若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙小

D.若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙小三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）12.用如图甲所示的向心力实验器，定量探究匀速圆周运动所需向心力的大小与物体的质量、角速度大小、运动半径之间的关系。如图甲，光电门传感器和力传感器固定在向心力实验器上，并与数据采集器连接；旋臂上的砝码通过轻质杆与力传感器相连，以测量砝码所受向心力F的大小；宽为d的挡光杆固定在距旋臂转轴水平距离为L的另一端，挡光杆通过光电门传感器时，计算机可算出旋臂的角速度ω。(1)在该实验中，主要采用A.控制变量法B.理想实验法C.微元法(2)挡光杆某次经过光电门的挡光时间为Δt，砝码做圆周运动的角速度大小为______(用d(3)以F为纵坐标，以1Δt2为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为______(13.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为∶带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤。回答下列问题∶(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材___ A.毫米刻度尺

B.秒表C.低压直流电源

D.低压交流电源(频率(2)打点计时器安装时，要求两个限位孔必须在_________________；开始打点时，应先____________，然后(3)对于该实验，下列选项中对减小实验误差有利的是A.重锤选用质量和密度较大的金属锤

B.C.用手托稳重锤，接通电源后，撒手释放重锤

D.利用公式v(4)某实验小组利用上述装置，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点其中O点为纸带上打出的第一个点。重锤下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有A.OA、AD和EG的长度

B．OC、C.BD、CF和EG的长度

D．AC、四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）14.火车转弯时的运动可看成圆周运动的一部分，为了减轻轮缘与外轨间的挤压，弯道处铁轨的内踏面与外轨道不一样高，火车的车轮与铁轨的位置情况如图所示。请回答以下问题。(1)转弯处的内、外轨道哪个高一些？火车运动的圆周平面为图中平行于水平面的圆面b还是倾斜的圆面(2)为防止铁轨与车轮轮缘间的挤压，使火车转弯时所需向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。已知重力加速度g，轨道平面与水平面的倾角为θ。请推导倾角θ的正切值tanθ(3)为了适应我国经济快速发展的需要，我国铁路部门已多次对火车提速，最高时速已经超过

15.如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v−t图象如图b所示(在(1)求汽车在AB路段运动时所受的阻力大小f1及(2)求汽车刚好开过B点时的加速度(3)求16.弹珠游戏在孩子们中间很受欢迎，有很多种玩法，其中一种玩法就是比距离，模型如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和光滑直管BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1.0 m，BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量m=100g小球(可视为质点)以v0=8m/(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和到达(2)若小球能从A点运动到E点，则小球进入(3)若E点的高度h可以调节，小球仍以v=8m/s

答案和解析1.【答案】A

【解析】根据图中可知，车内的挂饰偏向了右方，由此可知，汽车正在向左转弯，由于汽车做曲线运动，故合力F指向轨迹的内侧，故A正确，BCD错误。

故选：A。

做曲线运动时，运动轨迹偏向受力方向。

本题考查曲线运动，学生需了解运动轨迹与受力方向的关系。

2.【答案】D

【解析】【分析】

运动员侧滑实际上是做离心运动，根据离心运动的条件：外力为零或外力不足以提供向心力，进行分析；

解决本题的关键要掌握离心运动的条件：外力为零或外力不足以提供向心力，通过分析供需关系进行分析。

【解答】

AB、发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圆心，故AB错误；

CD、若运动员水平方向不受任何外力时沿Oa线做离心运动，实际上运动员要受摩擦力作用，所以滑动的方向在Oa右侧与Ob之间，故C错误，D正确．

故选3.【答案】A

【解析】解：ABD.由图可知三个球最高点相同，则它们的运动时间相同；由于运动时间相等，水平位移甲的最大，故击出初速度的水平分量甲的最大，则根据运动的对称性和速度的合成可知甲击出的高尔夫球落地速率最大，故BD错误，A正确；

C.做斜抛运动的物体最高点还有水平速度，故物体在最高点的速度不为零，故C错误。

故选：A。

三个小球都做斜抛运动，运用运动的分解法，将其运动分解为竖直和水平两个方向研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据运动学公式列式，再进行分析。4.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查开普勒第三定律，根据开普勒第三定律列式即可求解。【解答】

假设地球半径为R，则同步卫星的运行半径为7R，假设月球到同步卫星的距离为X，

则(7R)3T1

5.【答案】C

【解析】解：A、由于不知道转动的时间，所以不能求出小球的角速度，故A错误；B、由图可知，手柄、小球以及轮轴是同轴传动，角速度相等，故B错误；C、水桶向上运动的速度等于轮轴边缘的线速度，小球和轮轴角速度相等，根据v=ωr可知，轮轴的速度是小球转动线速度的rR倍，即水桶的速度是小球转动线速度的D、手柄与轮轴角速度相等，所以当手柄匀速转动n周时，轮轴转动了n周，故D错误。故选：C。

6.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查功能关系，熟悉重力做功与重力势能变化的关系，合力做功与动能变化的关系是解题的关键。

重力做功与路径无关，与高度差有关，上升，重力做负功，重力势能增加，下降，重力做正功，重力势能减少；根据动能定理求解空气阻力做功和外力做的总功。

【解析】

A.足球由位置1到位置2，重力做负功，为WG=−mgh，故A错误；

B.足球由位置1到位置2由动能定理有−mgh+W=12mv22−12mv12，可得足球由位置1到位置2，空气阻力做功为W=12mv22−17.【答案】B

【解析】解：A、在P点根据牛顿第二定律可得：

FN−mg=mv02R，

代入数据解得FN=40N

结合牛顿第三律可知对轨道的压力为40N，故A错误；

C、从P到Q，根据动能定理可得：

−mgR=12mvQ2−12mv02，

代入数据解得

vQ=5m/s，

在Q点向心加速度为an=vQ2R=50.5m/s2=10m/s2

竖直方向加速度为ay=g=10m/s2，故在Q点的加速度

a=8.【答案】B

【解析】解：A、当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则有：f=Pvm=B、8s−18s过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为：W=C、在8s−18s内，根据动能定理可得：Pt−fD、汽车做匀加速运动的牵引力最大，则有：F=Pv故选：B。

9.【答案】AC【解析】A.飞船从P到Q的过程中，万有引力做负功，飞船的速度逐渐减小，A正确；；B.飞船在②轨道的Q点需要点火加速才能进入③轨道，B错误C.根据开普勒第三定律，有a可知TC正确；D.飞船在各自轨道上运行机械能守恒，变轨点势能不变动能增加，从圆轨道①上的P点第一次点火加速进入椭圆轨道②，再在椭圆轨道②上的Q点进行第二次点火加速进入圆轨道③，所以飞船在圆轨道③上运行时机械能大于在轨道①上运行的机械能，D错误。故选AC。

10.【答案】BC【解析】【分析】

应用动能定理比较动能大小，应用牛顿第二定律与运动学公式比较时间长短。

分析清楚木箱的运动过程与受力情况，应用动能定理与牛顿第二定律即可解题。

【解答】

AB.根据f=μmg，可知A与地面的摩擦力较大，根据动能定理Fx−fx=CD.根据牛顿第二定律F−μmg=ma，可得a=Fm−故选BC。

11.【答案】CD【解析】根据题意，设位移与水平方向的夹角为

θ

，速度与水平方向的夹角为

α

，由平抛运动规律有tanABh由

h=1t可知，甲所投的箭在空中运动时间长，由x可知，甲所投箭的初速度较小，故AB错误；CDx则甲所投箭的初速度较小，由

v=gv可得，甲所射箭落入壶口时速度比乙小，故C正确，D正确。故选CD。

12.【答案】(1)A；(2【解析】(1)探究一个物理量与多个物理量之间的关系时，需要用控制变量法。故A正确，BCD错误。

故选：A。

(2)根据题意可知，每次经过光电门时的速度为v=dΔt

由公式v=ωr可知，砝码做圆周运动的角速度大小为ω=vr=dLΔt；

(3)根据题意，由公式可得F=mω2r=13.【答案】

(1)AD；(2)【解析】【分析】

(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；

(2)为减小摩擦阻力，打点计时器安装时，要求两个限位孔必须在同一竖直线上；根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带;

(3)根据实验原理，结合实验中的注意事项后分析解答;

(4)依据这段时间内的平均速度等于中间时刻瞬时速度，从而确定动能的变化，再依据重力势能表达式，进而确定重力势能的变化，即可验证。

对于实验的具体操作，不光要靠记忆理解，要亲自动手实验，切实去体会。正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果。

【解答】

(1)通过打点计时器计算时间，故不需要秒表；打点计时器应该与交流电源连接；需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故选AD。

(2)为减小摩擦阻力，打点计时器安装时，要求两个限位孔必须在同一竖直线上；根据实验原理和要求：实验中先接通电源，再释放纸带。

(3)A、实验供选择的重锤应选相对质量较大、体积较小、密度较大的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；

B、因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要测量出重锤的质量，故B错误；

C、重锤不是用手托着，而是用手提着纸带的上端，先接通电源，再释放重锤，故C错误;

D、如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证，故D错误。

故选A。

(4)根据这段时间内的平均速度等于中间时刻瞬时速度，结合动能的增加量与重力势能的减小量表达式分析。

A、当用OA、

AD和EG不是相邻相等时间的位移，不能求出打某个点重锤的速度，故不能验证机械能守恒，故A错误；

B、当用OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；

C、当用BD、CF和EG的长度时，求得C、F两点的瞬时速度，从而求得C、14.【答案】解：(1)为了使使火车转弯时所需向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供，转弯处的外轨道要高一些；火车转弯上在水平面内进行的，因此火车运动的圆周平面为图中平行于水平面的圆面b