2022-2023学年湖南省湖湘教育三新探索协作体高一（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022~2023学年湖南省湖湘教育三新探索协作体高一（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.“细雨斜风作晓寒，淡烟疏柳媚晴滩”是宋代文学家苏轼描写早春游山时的沿途景观。有一雨滴从静止开始自由下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域并下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不计，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是(

)A. B.

C. D.2.如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法错误的是(

)

A.放手瞬间弹簧的弹性势能为mgh

B.放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧弹力和重力对笔做的总功等于笔动能的增加量

C.笔在上升到最高点后至落回桌面的下落阶段处于完全失重状态，此时笔失去了重力，重力的瞬时功率为0

D.3.自1860年出现第一个以蒸汽推动的旋转木马后，如今在各个大小游乐场等地方皆有各式旋转木马，深受游客喜爱。木马上下运动的原理可以简化为如图所示的联动装置，连杆OB、BC可绕图中O、B、C三处的转轴转动，通过连杆OB在竖直面内的圆周运动，可以使与连杆BC连着的滑块A(木马)沿固定的竖直杆上下滑动。已知OB杆长为L，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，当连杆BC与竖直方向夹角为α时，BC杆与OA.滑块A和连杆B点的速度大小始终相等

B.此时滑块A在竖直方向的速度大小为ωLsinβcosα

C.连杆OB与滑块A的周期不相等

4.国际科研团队发现了两颗距离地球仅100光年的新行星，其中一颗可能适合生命生存。这两颗行星分别是度LP890−9b(以下简称行星A)和LP890−9c(以下简称行星B)。行星A的半径约为8370公里，仅需2.7天就能绕恒星C一圈；行星B半径约为8690A.根据题意无法比较行星A、行星B的表面重力加速度的大小

B.根据题意可求出恒星C的质量

C.行星A与行星B的公转轨道半径之比为38.52.72

D.行星A5.关于圆周运动，下列情境中说法正确的是(

)

A.图甲，运动员在过弯道时做圆周运动，所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力

B.图乙，自由式滑雪U型场地看作是半圆形轨道，运动员经过最低点时，处于失重状态

C.图丙，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压

D.图丁，洗衣机筒在转动脱水过程中，增大洗衣机筒的转速，衣服受到筒内壁的摩擦力一定增大6.如图甲所示，近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送。某次配送物资无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t的关系图像如图乙、图丙所示。关于该无人机运动，下列说法正确的是(

)

A.在0∼2s内，无人机做匀变速曲线运动 B.在第2s末，无人机运动到最高点

C.在第4s末，无人机的速度大小为77.在旋转餐桌的水平桌面上放置两个茶杯A、B，质量分别为m1、m2(可视为质点)，茶杯A、B到转轴的距离分别为r1、r2，且r1<rA.若茶杯A、B相对桌面均未发生滑动，茶杯A的线速度比茶杯B的线速度大

B.若茶杯A、B相对桌面均未发生滑动，茶杯A受到的摩擦力一定比茶杯B受到的摩擦力小

C.若缓慢增加转速，茶杯B比茶杯A相对桌面先发生滑动

D.若茶杯A未发生相对滑动，将杯内水倒出后，仍放置在原位置，以原有的转速匀速转动餐桌，茶杯A相对桌面可能发生相对滑动二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组。如图所示，有一沿水平直轨道运动的动车，总质量m=6×105kg，发动机额定总功率为P=7.2A.动车由静止开始先做匀加速直线运动，后做匀速运动

B.在动车运行的过程中，重力、牵引力、阻力均做功

C.该动车运行时能达到的最大速率为60m/s

D.当列车速率达到9.如图所示，小球A静止在粗糙水平面的半圆台上，半圆台上表面光滑，用轻质细绳通过光滑滑轮将小球A与小球B相连，小球B用轻绳与拉力传感器C相连于天花板上，两球均处于静止状态。已知两小球质量相等，均为m，O是滑轮与细线的交点且O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OB与竖直方向成60°，BC与竖直方向成30°，此时拉力传感器的示数为TBC，小球A受到的拉力为TOA，A、B始终不触碰到水平面，且A未到达半圆台的最高点。若小球A的质量变为A.T

B.TOA=12mg

C.若小球A的质量由m变为2m，则半圆台对小球A的支持力增大

D.若小球A10.主题口号为“一起向未来”的2022年北京冬奥会圆满落幕。如图所示为滑雪运动赛道的简化示意图，甲、乙两运动员分别从AB曲面(可视为光滑)上的M、N两点(图中未画出)由静止，滑下，到达B点后，分别以速度v1、v2水平飞出。甲经t1后落到斜坡滑道上C点，乙经t2后落到斜坡滑道上D点。已知O在B的正下方，C为OD的中点，斜坡滑道OD足够长且倾角为θ，重力加速度为A.t1、t2的大小关系为t2<2t1

B.v1、v2的大小关系为11.如图所示，水平面上O点的左侧光滑，O点的右侧粗糙。有6个质量均为m的完全相同的小滑块(可视为质点)，用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧，滑块2、3…依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后再到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是(

)

A.滑块匀速运动时，在光滑水平面的各段轻杆的弹力为0

B.滑块匀速运动的速度是2FLm

C.若滑块与水平面的动摩擦因数均为μ，则μ=F3三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）12.某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。(1(2)将物块甲靠近打点计时器，先接通电源，再同时释放物块甲与乙，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足A.m甲>m乙

B．m(3)某次实验中打出的纸带如下图所示。在纸带上取A、B、C、D、E共5个相邻的计数点，两计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器采用50 Hz的交流电，测出各点间的距离分别为x1=4.53cm，x2=6.46cm(4)改变乙物块质量重复步骤(2)((5)以力传感器示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如下图所示的a—F图，不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量m甲=_______(用字母b、c表示)，乙物块质量越大，力传感器的示数越大，其最大值趋近于_______

13.图甲是某种研究“平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。(1)该实验结果可表明A.两小球落地速度的大小相同B.P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动C.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动D.P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同(2)如图乙所示是实验得到的轨迹，从曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段在竖直方向的位移大小h1、h2、A.h3=3h2−3h1

B．(3)在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的A、B、C所示，图中每个小方格的边长为l=5.0cm，则该小球平抛时的速度大小v0=_______m/s

四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）14.牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一。万有引力定律在应用中取得了辉煌的成就，应用万有引力定律能“称量”地球质量。(1)已知地球表面两极处重力加速度大小为g，地球的半径为R，引力常量为(2)上述方法只能测量地球的质量，如果测太阳的质量，可以把日地系统看成双星系统。在日地系统中，若忽略其它星球的影响，可将太阳和地球看成“双星系统”，已知太阳和地球绕其连线上某点做匀速圆周运动的周期都为T，太阳、地球球心间距离为L。求太阳的质量(用(1)中的g、R、G和T、15.2022年北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金。如图(a)所示为双人滑表演中甲以自己为轴，拉着乙在水平面内做匀速圆周运动的精彩场面。若乙的质量为m=45kg，伸直的身体与竖直方向的夹角θ=37∘，转动过程中乙的重心做匀速圆周运动的半径为r=(1)当甲的角速度为(2)乙刚要离开冰面时，甲的角速度(3)当甲的角速度

16.三维弹球是Windows里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏，小点和小赞同学受此启发，在学校组织的创新实验设计大赛上，为大家提供了一款类似的电脑仿真实验。实验模型可简化为如图所示，半径R=1.0m的粗糙圆弧轨道如固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30∘，下端点C为轨道的最低点且与光滑水平地面上的薄木板上表面相切，木板长为L，距离木板右端l=1.0m处有个侧面具有黏性的台阶，台阶上表面与木板上表面齐平，木板运动到台阶处与台阶牢固粘连。用一根压缩的轻质弹簧将小物块(可视为质点)从光滑平台A点水平弹出，弹簧压缩量不同，小物块从A点弹出的速度就不同，而小物块在A点速度大小以及A、B两点的竖直高度决定了小物块能否从B点顺利地进入圆弧轨道BC。某次仿真实验，设置好弹簧的压缩量及A、B点的高度差h=1.2m(1)物块经过圆弧轨道上B点时速度vB的大小((2)物块在圆弧轨道BC(3)若物块能滑上台阶，求木板长度

答案和解析1.【答案】D

【解析】BC.雨滴在斜风区受风力与重力，两个力的合力与速度方向不共线，所以雨滴在此区域内做曲线运动，且风力与重力合力的方向应该指向运动轨迹曲线内侧，AD.在无风区重力方向与速度方向也不共线，雨滴运动轨迹也应该是曲线，A错误，故选D。

2.【答案】C

【解析】A.因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，及放手瞬间弹簧的弹性势能为mgh，故B.放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，故B正确；C.笔在离开桌面后的下落阶段没有失去重力，重力的瞬时功率在增大，故C错误；D.笔从离开桌面到落回桌面的过程，重力做的总功为0，平均功率为0，故D正确。由于本题选择错误的，故选C。

3.【答案】B

【解析】A.设滑块A的线速度大小为vA，当OB与AB垂直时，设AB与竖直杆方向的夹角为θ，vAcosθB.B点的瞬时速度大小vB将B点速度分解，得到沿BC杆的速度大小vBC=vBcosβ−π2C.连杆和滑块连在同一连杆上做周期性的往复运动，则连杆和滑块运动周期相等，故C错误；D.当β=180∘时α=0，滑块故选B。

4.【答案】A

【解析】A.根据牛顿第二定律，万有引力提供行星上表面重力加速度得Gmm0R2=m0gB.根据万有引力提供向心力可得GMmr2=m2C.根据开普勒第三定律r3T2=k，行星A与行星BD.根据万有引力提供向心力可得GMmr2=mv2r故选A。

5.【答案】C

【解析】A.运动员过弯时所做的圆周运动，受到重力、支持力以及摩擦力，向心力是由合力提供，并非真实存在的力，选项A错误；B.滑雪运动员做圆周运动，经过最低点时，向心力Fn=FN−C.火车转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按设计速度转弯，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此时轮轨与轨道间无挤压，选项C正确；D.转速增大，水滴所需要的向心力增大，但衣服受到的摩擦力等于重力，随着衣服内水滴的甩出，重力减小，摩擦力减小，故选项D错误。故选C。

6.【答案】D

【解析】A.根据图像可知，在0∼2s时间内，无人机在水平方向与竖直方向上均做初速度为0B.根据图像可知，0∼6s时间内，无人机竖直方向速度一直为正值，即一直向上运动，可知，在第2CD.根据图像可知2∼6s时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，vx=4m/s故选D。

7.【答案】C

【解析】A.由于茶杯和餐桌没有发生相对滑动，共轴转，角速度相等，线速度与半径成正比，茶杯A的线速度比茶杯B的线速度小，故A错误；B.茶杯受到的静摩擦力提供茶杯做圆周运动的向心力f=mωC.茶杯受到的静摩擦力提供茶杯做圆周运动的向心力f=mω2r，当转速缓慢增加，f增加至最大静摩擦力，则μmgD.茶杯A受到的静摩擦力提供茶杯做圆周运动的向心力f=mω2r，当转速缓慢增加，f增加至最大静摩擦力，则μ故选C。

8.【答案】CD【解析】A.动车额定功率启动，先做加速度不断减小的加速直线运动，A错误；B.在动车运行的过程中，重力方向与速度方向垂直，所以不做功，牵引力与阻力的方向与速度共线，所以这两个力都做功，B错误；CD.根据题意可知车厢所受的阻力为f=15G，当F牵=f时速度达到最大，由P=Fvm故选CD。

9.【答案】BC【解析】A.对小球A和B受力分析，如图所示：

对B研究可得TBCmg=sin60∘，TOB.根据定滑轮特点可知同一条绳子上的拉力相等TOA=TOCD.对A分析，根据力的三角形与

△AOO1相似，可得FNAO1=故选：BC

10.【答案】AD【解析】A.设OB间的距离为h0，OC和CD的高度差均为h，两次平抛运动的时间分别为t1和t2，竖直方向做自由落体运动，有12gtB.假设OC=CD，设人从B点水平抛出落在C点时，水平位移为x，则落在D点时的平位移为2x，则可得，由v1=xtC.设两运动员落到斜面上的速度方向与水平面夹角分别为β1、β2，位移方向和水平方向的夹角分别为α1、α根据平抛运动推论：速度与水平方向夹角β和位移与水平方向夹角α关系满足tanβ=2tanαD.甲从B点飞出到距离斜面最远时速度方向应与斜面平行，此时有tanθ=vyv故选AD。

11.【答案】AC【解析】A.滑块匀速运动时，在O点左侧的滑块因为处于光滑地段，则杆上的弹力为零，故A正确；B.设每个滑块进入粗糙区受的阻力为f，因为在第3个小滑块过O点进入粗糙地带后到第4个小滑块过O点进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，则从第一个滑块从O点向右运动2L的过程中，由动能定理F×2L−f×C.匀速运动时满足F=3f=3D.当第6个滑块刚能到达O点时，有F×5L−(5+4+故选ACD。

12.【答案】(2)C；

(3) 0.74，【解析】(2)要使甲拖动纸带向上运动，则两物块的质量必须满足甲的质量小于乙的质量，才能使甲物体向上运动，故选(3)两计数点间还有四个点未画出，可知相邻计数点时间间隔为T=5×0.02纸带上AC，CE两段所用时间相等，由匀变速直线运动的推论a=(5)设力传感器示数为F，对甲物块，根据牛顿第二定律有T−m甲g=m甲a，又对甲乙整体分析，根据牛顿第二定律得m乙g−对甲物体由牛顿第二定律得F2−m故当乙物块质量越大时，m甲m乙越来越小，故而F最大值趋近于4m甲g；由图像可知，x轴截距

13.【答案】(1)D；

(2)【解析】(1)本实验现象中发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地，表明P小球在竖直方向的