广东省广州市广东重点中学2022-2023学年高一（下）期中物理试卷（含答案）

广东省广州市广东重点中学2022-2023学年高一（下）期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1．下列说法不符合事实的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．卡文迪许在实验室测出了万有引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．做匀速圆周运动的物体的合外力不断变化2．如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）

A．ta>tb，va<vb B．ta>tb，va>vbC．ta<tb，va<vb D．ta<tb，va>vb3．汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时，则（）A．汽车在竖直方向受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B．汽车对桥面的压力小于汽车的重力C．汽车通过桥顶时的速度大小可能为2gRD．汽车内的乘客处于超重状态4．在肇庆市第一中学第24届体育节中，师生足球赛是全校的焦点赛事，在比赛过程中，教师队中的某球员利用任意球破门，下图为足球的轨迹示意图。足球飞行经过P点时所受的合外力方向可能正确的是（）A． B．C． D．5．假设地球质量不变，而地球的半径增大到原来的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的（）A．12倍 B．2倍 C．2倍 D．26．如图所示，一个质量为m的小球用一根不可伸长的绳子系着，将球拉到水平位置由静止释放，则小球运动到最低点的过程中，小球所受重力的功率（）A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大7．质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1vA．做匀加速直线运动B．功率为20kWC．所受阻力大小为2000ND．速度大小为50m/s二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）8．从高度H处以水平初速度v0抛出的小球，忽略空气阻力，关于运动时间t与水平位移xA．当H一定时，v0越大，x越大 B．当H一定时，v0越大，C．当v0一定时，H越大，x越小 D．当v0一定时，H越大，9．质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在O点，在O点的正下方L2处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子PA．小球运动的线速度保持不变 B．小球的角速度保持不变C．悬线的拉力突然变大 D．小球的向心加速度突然减小10．质量分别为m和M的甲、乙两杂技演员坐在水平转盘上，抓住不计质量的轻绳，轻绳系在圆盘转轴上的同一点，细绳均刚被拉直，细绳与转轴夹角θ>α，他们与水平转盘间的动摩擦因数相等，且M>m，模型简化如图所示，则随着圆盘转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（）A．他们同时达到各自的最大静摩擦力B．半径大的甲先达到最大静摩擦力，与质量大小无关C．他们对转盘的压力同时为零同时离开水平转盘D．半径大、质量小的甲对转盘的压力先为零三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）11．某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。（1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后____。A．只受重力 B．初速度相同C．做平抛运动 D．速度小些，便于确定位置（2）关于该实验的一些做法，不合理的是____。A．使用密度大、体积小的球进行实验B．斜槽末端切线应当保持水平C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点D．建立坐标系时，利用重垂线画出竖直线，定为y轴（3）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系并标出B、C两点的坐标，如图所示。根据图示数据，可求出小球做平抛运动的初速度为m/s。(取g=10m/s（4）另一实验小组该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y−x2图像，平抛物体的初速度v0=0.49m/s，则竖直方向的加速度g=12．在圆轨道上稳定运行的飞船内，宇航员为了验证向心力公式，设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)：给待测物体一个初速度，使它在水平光滑桌面上做匀速圆周运动，该飞船内具有基本测量工具。（1）实验时需要测量的物理量是(写出描述物理量的文字和符号)；（2）若向心力公式成立，则上述物理量的关系是：。四、简答题（本大题共2小题，共24.0分）13．在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖一层薄冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘x=24m处以一定的初速度向平台边缘滑动，如图所示，当他滑离平台即将着地的瞬间，其速度方向与水平地面夹角为θ=45（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大？（2）若平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.14．小船匀速横渡一条河流，水流速度的大小v1，船在静水中的速度大小v2，第一次船头垂直对岸方向航行时，在出发后t0=20s到达对岸下游30m处；第二次船头保持与河岸成θ=53∘角向上游航行时，小船恰好经过时间（1）求船在静水中的速度大小v2（2）求第二次过河的时间t1（3）若上游大暴雨，导致水流速度增大到6.5m/s时，求小船到达河对岸的最短位移五、计算题（本大题共1小题，共16.0分）15．如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A，半圆环最高点B与A是同一直径上的两个端点。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度（1）小球经过A点时对轨道压力的大小；（2）A、C间的距离(取重力加速度g=10m/（3）若半圆环轨道非光滑，小球到达B点速度小于3m/s，小球是否一定从B点离开圆环？通过计算说明小球能经

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．曲线运动的速度方向即曲线运动的切线方向，其速度方向不断发生改变，所以曲线运动一定是变速运动，A正确，不符合题意；B．卡文迪许在实验室测出了万有引力常量G=6.67×10C．发现万有引力的的是牛顿，而不是开普勒，开普勒是发现了行星运动规律，C错误，符合题意；D．做匀速圆周运动的物体的合外力提供其作匀速圆周运动的向心力，其大小不变，方向总是指向圆心，D正确，不符合题意。故答案为：C。

【分析】万有引力定律是牛顿发现，开普勒发现的是开普勒行星运动定律。2．【答案】A【解析】【分析】a小球比b小球竖直高度大，飞行时间t=2hg，所以ta>tb；由于x=v0t3．【答案】B【解析】【解答】A．汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，A不符合题意；B．根据向心力公式得mg−N=m解得N=mg−mvB符合题意；C．当N=0时，速度最大，此时v=gR，C不符合题意；D．汽车过拱桥，加速度方向向下，所以汽车内乘客的加速度方向也向下，处于失重状态，D不符合题意．故答案为：B

【分析】对处在最高点的汽车进行受力分析，结合此时汽车的速度，利用向心力公式求解汽车对轨道的压力。4．【答案】D【解析】【解答】物体做曲线运动时，物体受到的合外力一定指向曲线内侧，D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据曲线运动中的受力特点分析。5．【答案】D【解析】【解答】地球的第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，有GMmr2=mv2r，解得v=故答案为：D。

【分析】地球的第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度。在近地圆轨道上的卫星，万有引力提供向心力。6．【答案】C【解析】【解答】因为重力的功率等于重力与物体竖直速度的乘积，在初位置时，速度为零，重力功率为零，在最低点，速度水平，竖直分速度为零，重力功率为零，而在过程中重力功率不为零，所以重力的功率先增大后减小，ABD不符合题意C符合题意。故答案为：C

【分析】利用最初时刻的重力功率为0以及最低点的重力功率为0可以判别重力对应功率的变化。7．【答案】C【解析】【解答】A.由图象可知，汽车的加速度随速度的增大而减小，所以汽车做变加速直线运动，A不符合题意；

BC.由牛顿第二定律可得F-f=ma，汽车的功率P=Fv，联立可得a=Pm·1v-fm，结合图中数据可得fm=4，Pm=0-8．【答案】A,D【解析】【解答】ACD.根据平抛运动规律，水平方向小球做匀速直线运动，有x=v0t，竖直方向做自由落体运动，有H=12gt2，可得x=v02Hg，t=2H9．【答案】A,D【解析】【解答】A.小球第一次下摆到最低点时，由于惯性，小球的线速度不变，A符合题意；

BD.小球第一次经过最低点时，小球做圆周运动的半径r突然增大，由ω=vr可知，小球的角速度ω突然减小，由a=v2r知，小球的向心加速度突然减小，B不符合题意，D符合题意；

C.根据牛顿第二定律F-mg=mv2r，可得悬线的拉力F=mg+mv10．【答案】B,C【解析】【解答】AB.当演员受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，由牛顿第二定律可得μmg=mω2r，可得ω=μgr，根据几何关系可知，r甲>r乙，可得ω甲<ω乙11．【答案】（1）B（2）C（3）2.0（4）9.6【解析】【解答】（1）实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，以保证小球每次做平抛运动时的初速度相同，使每次抛出后轨迹重合，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

（2）A.理想的平抛运动，要求运动过程中只受重力，所以使用密度大，体积小的球进行实验时，受到空气阻力较小，可以忽略，A不符合题意；

B.斜槽末端切线应当保持水平，从而确保做平抛运动，B不符合题意；

C.建立坐标系时，应以小球在斜槽末端时球心在白纸上的投影为坐标原点，C符合题意；

D.建立坐标系，利用重锤线画出竖直线，定为y轴，D不符合题意。

故选C。

（3）根据平抛的运动规律，物体在竖直方向做自由落体运动，由位移差公式可得∆h=gT2，由图可知∆h=h2-h1=(40cm-15cm)-15cm=10cm=0.1m，解得T=0.1s，物体在水平方向做匀速直线运动，由x=v0T，可得v0=xT=0.212．【答案】（1）弹簧弹力F、物体质量m、周期T、轨道半径r（2）F=m【解析】【解答】（1）根据题意，物体在桌面上做匀速圆周运动，水平桌面光滑，所以由弹簧秤的拉力提供物体做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得F=m4π2T2r，所以实验时需要测量的物理量是弹簧弹力F、物体质量m、周期T、轨道半径r。13．【答案】（1）解：把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、由h=12则v又v解得v着地点到平台边缘的水平距离x=（2）解：滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速运动，由动能定理得−μmgs=解得v=7m即滑雪者的初速度为7m/【解析】【分析】（1）根据平抛的运动规律，由运动学公式求解滑雪者着地点到平台边缘的水平距离；（2）应用动能定理分析滑雪者在平台上的运动，求出滑雪者的初速度。14．【答案】（1）解：第一次船头垂直对岸方向航行时，在出发后t0=20s到达对岸下游x第二次过河时，合速度方向垂直于河岸，则有v解得v（2）解：第一次船头垂直对岸方向航行时，根据分运动的等时性与独立性，可知河宽为d=第二次过河的合速度v=则第二次过河的时间t（3）解：若上游大暴雨，导致水流速度增大到v3=6可知，当船头指向与合速度方向垂直时，航程最短，令此时船头指向与上游河岸成θ，则有v根据位移合成可知x=解得x=130m此过程的合速度v'=其中sinθ=此过程的过河时间t解得t【解析】【分析】（1）第一次船头垂直对岸方向航行，由小船沿河岸下游的分运动列出分位移方程，第二次船头保持与河岸成θ=53∘角向上游航行，根据几何关系列出v115．【答案】（1）解：匀减速运动过程中，有：vA2代入数据解得：v在A点有：N−mg=mv代入数据得：N=7据牛顿第三定律球对轨道压力大小为7答：小球经过A点时对轨道压力的大小是7.（2）解：小球经