2022-2023学年河南省濮阳市第一中学高一下学期4月期中物理试题（解析版）

濮阳市一高2022级高一下学期期中质量检测物理试题一、单项选择题（本题共8道小题，每小题4分，共32分；每小题只有一个选项符合题意）1.关于曲线运动及圆周运动，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，速度和加速度都一定发生变化B.分运动为两个匀变速直线运动，则合运动一定是曲线运动C.做圆周运动的物体，速度一定变化，向心加速度大小可能不变D.做圆周运动物体，如果速度大小不变，则加速度大小为零【答案】C【解析】【详解】A．曲线运动的速度一定发生变化，但平抛运动的加速度保持不变，A错误；B．初速度为零两个匀加速直线运动，合运动也是匀加速直线运动，B错误；CD．速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动，向心加速度大小保持不变，C正确，D错误。故选C2.地球赤道、北纬60°两个位置分别放有物体A、B，已知两物体质量之比，下列说法正确的是（）A.它们的角速度大小之比B.它们的线速度大小之比C.它们的向心加速度大小之比D.它们的向心力之比【答案】D【解析】【详解】A．A、B两物体同轴转动，角速度相同，故A错误；B．位于赤道上的物体A与位于北纬60°的物体B，可知A的半径与B的半径相比为由公式可知，A、B两物体的线速度大小之比为2：1，故B错误；C．根据可知，它们的向心加速度大小之比为故C错误；D．根据可知，它们的向心力之比故D正确。故选D。3.如图所示，质量均为的小球A和B套在光滑的水平杆上，两球间连接原长为的轻弹簧，A、B分别通过长为的轻绳一起吊起质量为的小球C。当两轻绳的夹角为时，恰好处于平衡状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，则该轻弹簧的劲度系数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对小球C分析有解得对小球A分析有解得故选C。4.引力常量，虽然数值上看起来很小，但两物体间的万有引力却可能很大，以月球和地球为例，月球的质量约为，地球的质量约，地月间的距离约为。已知拉断横截面积为的钢棒需要的力，则月地之间的万有引力约为该力的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】A【解析】【详解】月地之间的万有引力已知拉断横截面积为的钢棒需要的力，则则月地之间的万有引力约为该力的故选A。5.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.汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态C.洗衣机甩干衣服原理就是利用了水在高速旋转时受到离心力作用D.在铁路转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力来帮助火车转弯【答案】A【解析】【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，由于合力指向圆心，所以车受到的支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确；B．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴受到地球的万有引力重力，处于完全失重状态，B错误；C．洗衣机甩干衣服的原理就是水滴受到的力小于做圆周运动需要的力，水滴做离心运动，而不是受到离心力的作用，C错误；D．在铁路转弯处，外轨比内轨高使得支持力的水平分力能提供火车做圆周运动的向心力，从而减轻轮缘与轨道的挤压，D错误。故选A。6.如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时，棒的角速度为()A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上方，如图所示，合速度为竖直向上的速度分量等于平台上升的速度v，即所以故选D。7.最近，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，也让我们中国人倍感自豪。视频中，一辆和谐号和一辆复兴号在两条并排的直线铁轨上同向“狂飙”，你追我赶，其运动的图像如图所示，时，两车车头刚好并排，则（）A.复兴号的最大速度为66m/s B.32s末两车头再次并排C.24s末两车头相距最远为48m D.10s末和谐号的速度为50m/s【答案】A【解析】【详解】A．复兴号在8s到32s做匀加速直线运动，图像斜率表示加速度，则在32s速度达到最大，则故A正确；B．图像面积表示位移，在32s末时，复兴号的位移为和谐号的位移为时，两车车头刚好并排，32s末两车位移不相等，所以两车头没有并排，故B错误；C．24s末两车头相距为在0s到24s两车慢慢变远，和谐号领先，24s后复兴号慢慢追上，再往后再次越来越远，所以24s处并不是相距最远的时刻，故C错误；D．10s末和谐号的速度为故D错误。故选A。8.某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s），由图线可知，该人的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（）A.该人做了一次“下蹲一起立”的动作B.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态C.5s末人正在向下匀速运动D.下蹲过程中人的最大加速度约为5m/s2【答案】A【解析】【详解】AB．下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态，起立过程中先处于超重状态后处于失重状态，完成下蹲或者起立后人对传感器的压力等于自身重量，对照图中曲线的变化可知，该人做了一次“下蹲一起立”的动作，故A正确、B错误；C．由图可知5s末时人完成了下蹲动作，并且对传感器的压力等于自身重量，说明此时人静止的蹲在传感器上，故C错误；D．根据牛顿第二定律可知，下蹲过程中人的加速度为所以人的加速度最大时候就是传感器提供的支持力最小的时候，由图可知最小的支持力约为180N，所以人的最大加速度约为故D错误。故选A。二、多项选择题（本题共4道小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）9.火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星（距太阳最近的行星）的第二小的行星，古汉语中因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动，让人无法捉摸而称之为荧惑。关于火星，下列说法正确的是（）A.火星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等B.火星的近“日”点速度小于远“日”点的速度C.火星绕太阳运动的周期大于水星绕太阳运动的周期D.火星绕太阳运动的速度大于水星绕太阳运动的速度【答案】AC【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知行星和太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积，故A正确；B．行星在近日点的速度大于远日点时速度，因为从远日点运动到近日点引力做正功，势能转化为动能，故火星的近“日”点速度大于远“日”点的速度，故B错误；C．行星绕太阳运动由万有引力提供向心力，则有可得由于火星运行轨道半径大于水星，所以火星绕太阳运动的周期大于水星绕太阳运动的周期，故C正确；D．行星绕太阳运动由万有引力提供向心力，则有可得由于火星运行轨道半径大于水星，所以火星绕太阳运动的速度小于水星绕太阳运动的速度，故D错误。故选AC。10.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向同时抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A.a的飞行时间比b的短B.a球能空中与b球和c球相遇C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】AD【解析】【详解】A．竖直方向上的运动决定了球的飞行时间，竖直位移越大，飞行时间越长，所以a的飞行时间比b的短，A正确；B．同时抛出的三个小球运动到交点处的时间不相同，所以a球不能在空中与b球和c球相遇，B错误；C．a比b下落的高度低，则下落时间短，但a比b的水平位移大，根据可知a的水平速度比b的大，C错误；D．b和c相比较下落高度一样，则下落时间相等，但b比c水平位移大，则表明b的初速度比c的大，D正确。故选AD。11.如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动中木板B的上表面始终保持水平，点与圆心等高，为最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A.从点到b点的过程中，所受的摩擦力大小不变B.从点到b点的过程中，B对的摩擦力越来越小C.在点时，对B的压力大小等于的重力大小D.在点时，对B的压力大小等于的重力大小【答案】BC【解析】【详解】AB．从点到b点的过程中，A所受的摩擦力大小从点到b点的过程中，ax逐渐减小，则所受的摩擦力大小越来越小，选项A错误，B正确。C．在点时，对A分析可知，竖直方向受合力为零，则A对B的压力大小等于A的重力大小，选项C正确；D．在点时，对A分析可知则则对B的压力小于的重力大小，选项D错误。故选BC。12.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的水平细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，在B相对圆盘滑动前，重力加速度为g，以下说法正确的是（）A.当绳子一定有弹力B.ω在范围内增大时，B所受摩擦力不变C.当时，A、B相对于转盘即将滑动D.在绳子产生张力后，两木块还未与圆盘相对滑动时，若突然剪断细线，A将逐渐靠近圆心，B将做离心运动【答案】ABC【解析】【详解】A．当B所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，则有解得可知当时，绳子有弹力，故A正确；C．当A、B所受摩擦力均达到最大值时，A、B相对转盘即将滑动；对B有对A有联立解得故C正确；B．当时，B已达到最大静摩擦力，则在范围内增大时，B受到的摩擦力不变，故B正确；D．若在细线无拉力时剪断细线，A、B都会继续做圆周运动；若在细线有拉力时剪断细线，则A所受静摩擦力减小，随圆盘继续做圆周运动，B不再受到拉力，最大静摩擦力不足以提供向心力，将做离心运动，故D错误。故选ABC。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、实验探究题：（本题共2小题，第13题6分，第14题8分，总共14分）13.某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮（滑轮上侧所在平面与桌面平行），滑轮固定，滑轮可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。部分实验操作步骤如下：①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮；②在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。（1）为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是___________。（填选项前字母）A.橡皮筋的原长B.两端橡皮筋伸长后的长度C.钩码的质量D.三根细线所挂钩码的个数（2）在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是___________。（填选项前字母）A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同B.细线必须在与夹角的角平分线上C.记录图中O点的莅置和、、的方问D.不改变所挂钩码的个数和的方向，改变与的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置（3）实验中，若桌面不水平___________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。【答案】①.D②.CD##DC③.不会【解析】【详解】（1）[1]橡皮筋伸长后的拉力大小等于所挂钩码的重力，所以钩码的个数必须测量，又钩码质量相同，则不用测量钩码的质量，橡皮筋的原长和伸长后的长度不用测量。故选D。（2）[2]A．连接橡皮筋两端点的细线长度不影响橡皮筋的拉力大小，故长度不用相同，A错误；B．细线上力的方向与细线上两力的合力方向相反，由于上两力的合力方向是任意的，故不需要在角平分线上，B错误；C．实验中，需要测量和上力的大小和方向，故必须记录图中点的位置和的方向以及结点O静止时三根细线所挂钩码的个数，C正确；D．不改变所挂钩码的个数和方向，改变与的夹角重复实验，上的力大小保持不变，另两个力的合力只要跟它等大反向即可保持O点平衡，故O点的位置可以改变，D正确。故选CD。（3）[3]若桌面不水平，三根线上的拉力大小也为各自所挂钩码重力大小，不会影响实验结论。14.为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度ω=___________；（2）以F为纵坐标，以为横坐标，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___________（用k、r、d表示），图线不过坐标原点的原因是___________。【答案】①.旋转半径②.③.④.滑块受到摩擦力【解析】【详解】（1）[1]根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径不变。[2]根据又解得（2）[3]根据联立解得由于则滑块的质量为[4]由图线可知，当F=0时，不为零，所以图线不过原点的原因是滑块受到摩擦力的原因。四、计算题（本题有3个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.纵横全国的高铁给出行的人们带来了全新的感受。假设和谐号高铁列车由九节车厢组成，除第五节车厢为无动力车厢外，其余八节车厢均具有动力系统。设每节车厢的质量均为m，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t内将速度提升到v。已知列车运动时所受阻力是车重的k倍，重力加速度为g。求在列车启动过程中：（1）每节车厢动力系统提供的动力大小。（2）第五节车厢对第六节车厢的作用力。【答案】（1）；（2）大小为，方向与列车的前进方向相反。【解析】【详解】（1）设每节车厢动力系统提供的动力大小为，启动过程的加速度为列车受到的阻力为根据牛顿第二定律可得整理得（2）把6~9节车厢看作整体研究，设第五节车厢对第六节车厢的作用力为，以列车的前进方向为正方向，则有整理得负号表示力的方向与列车的前进方向相反。16.如图所