2022-2023学年山东省青岛重点中学高一（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022~2023学年山东省青岛重点中学高一（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.某型号跑车质量m=1 t，发动机最大功率P=180A.该车的最大行驶速度为1.8×103 m/s

B.若以80kW恒定功率运动，其最大速率为288km/h2.骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线O1O2匀速前进，速度大小为v1，射出的箭做匀速直线运动，速度大小为v2，靶中心P距O1O2为dA.选手应瞄准靶心放箭

B.选手想要射中靶心，必须在到达D点之前某处把箭射出

C.为保证箭能命中靶心，且在空中运动时间最短，箭射中靶心的最短时间为dv2

D.3.如图所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A物体以速度v向左运动时，系A、B的绳分别与水平方向成α、β角，此时B物体的速度大小为(

)

A.vsinαsinβ B.vsinα4.春风尔来为阿谁，蝴蝶忽然满芳草。随着气温的不断回升，各个公园都展现出春意盎然的盛景。人们纷纷走出家门，游玩踏青。在公园里，套圈是一项很受欢迎的游戏，规则要求每次从同一位置水平抛出圆环，套住与圆环中心水平距离为3.5m的15cm高的竖直水瓶(宽度忽略不计)，即可获得奖品。一身高1.6m的同学从距地面1.4m高度水平抛出圆环，圆环半径为20cmA.6.6m/s B.7.4m/s5.飞车走壁是一项极具观赏性的杂技表演。如图是三位车手驾车在沿圆台形表演台侧壁的不同高度处表演飞车走壁，假设三车都是在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是(

)

A.三位车手的向心加速度大小相同 B.离地越高的车角速度越小

C.离地越高的车周期越小 D.离地越高的车线速度越大6.如图所示，一倾斜圆盘可绕通过圆心、垂直于盘面的固定轴以不同的角速度匀速转动，盘面上距离转轴l=5 cm处有一可视为质点的物体在圆盘上且始终与圆盘保持相对静止。已知物体与盘面间的动摩擦因数为32，盘面与水平面的夹角θ=A.若圆盘角速度逐渐增大，物体会在最高点发生相对滑动

B.圆盘转动时角速度的可能为53rad/7.一颗人造地球通讯卫星(同步卫星)对地球的张角能覆盖赤道上空东经θ0−Δθ到东经θ0+Δθ之间的区域。已知地球半径为R0，地球表面处的重力加速度为A.tan(2Δθ)=34π2R8.宇航员从空间站(绕地球运行)上释放了一颗质量500kg的探测卫星。该卫星通过一条柔软的细轻绳与空间站连接，稳定时卫星始终在空间站的正下方，到空间站的距离20km。已知空间站的轨道为圆形，周期92min，忽略绳的拉力对空间站运动的影响，仅考虑拉力对卫星运动的影响。取地球半径6.4×10A.空间站绕地球圆周运动的速度必须大于7.9km/s

B.空间站绕地球圆周运动的速度小于同步卫星的速度

C.卫星所受轻绳拉力的大小约为40二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.关于力做功的下列判断中正确的是(

)A.作用力与反作用力等大反向，因此做功总是相反数

B.一对滑动摩擦力做功总和只与相对位移有关

C.只要是做圆周运动，向心力就不做功

D.行星绕太阳由近日点向远日点运动时，万有引力对行星做负功10.为了增强广大学生体质，提高学生身心健康水平。青岛二中的体育节正如火如荼的展开。其中，乒乓球赛深受学生喜爱。如图所示，整个乒乓球台长为2L，某同学在乒乓球训练中，从距左侧球台边缘L3处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是(

)

A.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为2:5

B.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为1:5

C.击球点的高度与球网的高度之比为2511.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧压缩量x之间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a−x关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，已知星球M的半径是星球N的3倍，则(

)

A.物体Q的质量是P的3倍

B.P、Q下落过程中的最大速度之比满足vPvQ=62

C.M与N的密度相等

12.如图，水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀缝，将激光器a与传感器b上下对准，a、b可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动。当狭缝经过a、b之间时，b接收到一个激光信号，图乙为b所接收的光信号强度I随时间t变化的图线，图中Δt1=1.0×1A.圆盘转动的周期为0.6s B.圆盘转动的角速度为2.5π rad/s

C.a、b三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13.某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的图像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填写在横线上A.通过调节使斜槽末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止开始释放小球D.小球运动时必须与木板上的白纸(或方格纸)相接触E.得到频闪照片后，用铅笔将小球通过各位置连成平滑的曲线完成下列填空：(结果均保留2为有效数字)(2)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为___________m(3)根据图(b)14.探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1(1)在这个实验中，利用了________(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处，同时选择半径________(选填“相同”或“不同”(3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球轨道半径的2倍，转动时发现左、右两边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15.如图所示滑轮组套装，大小为10N的拉力F与水平方向夹θ=53∘角，拉动物体沿水平面向右移动了s=2 m(1)滑动摩擦力f对物体做的功(2)拉力F对物体做的功(3)力对物体做的总功

16.人类对未知事物的好奇和科学家们的不懈努力，使人类对宇宙的认识越来越丰富。随着物理理论的发展和观测技术的进步，人们在宇宙中发现了越来越多奇特的现象。(1)天文观测发现，在银河系中，由两颗相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的恒星组成的双星系统很普遍。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动，周期为T，两颗恒星之间的距离为d，引力常量为(2)北京时间2019年4月10日21时，由全球200多位科学家合作得到的人类首张黑洞照片面世，引起众多天文爱好者的兴趣。同学们在查阅相关资料后知道：①黑洞具有非常强的引力，即使以3×108 m/s的速度传播的光也不能从它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的2倍，这个关系对于其他天体也是正确的。③地球质量m17.2022年北京冬奥会的圆满成功，是中国发展成果和中华文化的集中展现，承载着人类向更美好未来进发的期望和理想。北京冬奥会的单板滑雪大跳台，是深受人民喜爱的项目。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图所示，先以水平速度从A点沿圆弧切线冲上圆心角为α=30∘的圆弧跳台，从B点离开跳台后落在倾角β=30∘的斜坡上的E点，C点为轨迹最高点，D点为斜坡与水平面的交点，D、E相距20m，F点正好位于C点正下方，D、F

相距53m，运动员从C(1)运动员在C(2)B

18.圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。图一所示为两根长度相同的轻质细线L1和L2分别系有两个小球m1和m2，二者质量相等，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知L1跟竖直方向的夹角为60∘，L2跟竖直方向的夹角为30∘。若将连接小球m2的轻质细线L2直接系于小球m(1)图一中m1(2)当α非常小时，有tanα

答案和解析1.【答案】B

【解析】A.汽车前进的过程中所受阻力F阻=0.1mg，牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，有PB.若以

P1

=80kv′m=C.若汽车以3m/s2的加速度匀加速启动F1−F阻=D.以

P2=

100kW恒定功率启动过程中，速率为F2−F阻=ma′，解得

2.【答案】C

【解析】A.箭射出的同时，箭也要参与沿跑道方向的运动。若运动员瞄准靶心放箭，则箭的合速度不会指向靶心，选项A错误；B.箭参与沿直线

O1O2

匀速前进的速度

v1

和沿射出方向的匀速运动的速度

v2

，根据运动的合成可知，只要箭的合速度方向指向PCD.当箭垂直

O1O2

方向射出时用时间最短，则箭运动的最短时间为tmin=dv

3.【答案】D

【解析】根据运动合成与分解得vcosα=v绳=vB4.【答案】C

【解析】根据h1−h2=平抛出物体的最小速度为v2=x−Rt=

5.【答案】C

【解析】A.根据牛顿第二定律得mgtanθ=mB.根据牛顿第二定律得mgtanθ=mC.根据牛顿第二定律得mgtanθ=mD.根据牛顿第二定律得mgtanθ=mv2r，解得

6.【答案】C

【解析】B.物体在最低点即将滑动时，此时圆盘角速度最大，由牛顿第二定律有μmgcos30∘AC.物体在最高点恰好不受摩擦力时，根据牛顿第二定律有mgsin30∘=mω22l，解得物体在最高点不受摩擦力时的角速度D.由于做匀速圆周运动，合力方向指向圆盘中心，除掉最高点和最低点外其他位置，重力的下滑分力与摩擦力的合力提供向心力，则摩擦力的方向不垂直于物体和转盘圆心的连线，故D错误。

故选C。

7.【答案】C

【解析】AB.由题意知人造地球通讯卫星的轨道半径r=R0cos(ΔθC.因为人造地球通讯卫星的轨道半径r=R0cos(Δθ)，由万有引力提供向心力D.近地卫星绕地球运动的轨道半径为R0，故由开普勒第三定律，同步卫星的轨道周期和近地卫星轨道周期之比满足T02T近2=r3R03，则二者角速度之比为ω近

8.【答案】C

【解析】A.

7.9km/s

是第一宇宙速度，是最小的发射速度，是最大的环绕速度，所以空间站绕地球圆周运动的速度小于

7.9B.由万有引力提供向心力GMmr2=D.设空间站离地面的高度为

H

，因为同步卫星的周期和地球自转周期相同，根据开普勒第三定律有R+即H=R+H0C.卫星的高度为h=H−l=356km，卫星在细绳的拉力

F

和地球引力作用下跟随空间站一起绕地球作周期为

T

的圆周运动，有GMmR+h2−F=mR+h(2πT)2

9.【答案】CD【解析】A.作用力与反作用力等大反向。但作用力做功，反作用力不一定做功，如物体在水平面上滑行时受到的摩擦力做了功，但其摩擦力的反作用力不做功，A错误；B.滑动摩擦力做功将其他形式的能转化为内能，由Q=f⋅C.只要是做圆周运动，向心力方向始终与速度方向垂直，则向心力不做功，C正确；D.行星绕太阳由近日点向远日点运动时，速率减小，动能减小，势能增大，则万有引力对行星做负功，D正确。

故选CD。

10.【答案】AD【解析】从击球点到球网，有2x=v0t1，h1=12gt12，从击球点到右侧边缘，有5x=11.【答案】BC【解析】A.M星球上，由牛顿第二定律得mPgP−kx=mPaP，得aP=gPB.对P物体，加速度为0时速度最大，由2aΔx=Δv2，可知，a−xC.在M星球上，万有引力等于重力，即GMMmPRM2=mPgP，又MM=43πD.由运动的对称性，对P物体，下落x0速度最大，下落2x0速度变为0，弹簧压缩量达到最大；对Q物体，下落2x0速度最大，下落4x0速度变为0，弹簧压缩量达到最大，故Q的弹簧最大压缩量是P的2

12.【答案】BD【解析】A.由图可知，相邻两次开始接收到信号的时间间隔为周期，即0.8s，AB.圆盘转动的角速度为ω=2πC.由乙图可知，接收信号的持续时间变短，速度增大，说明a、b同步移动的方向沿半径向外，C错误；D.第一次和第二次接收到信号时，a、b所在位置对应的圆盘线速度之差为Δv=0.002mΔt2−0.002mΔt1=0.5m/

13.【答案】(1)ACE；

(2【解析】(1)ABC.因为要画同一运动的轨迹，必须使每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的平抛初速度，故B错误，D.实验要求小球运动时不能碰到木板上的白纸，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D错误；E.得到频闪照片后，取下纸，用铅笔将小球通过各位置连成平滑的曲线，故E正确。故选ACE。(2)小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知则水平分速度vx竖直方向做自由落体运动，匀变速直线运动中间时刻速度等于全程的平均速度，设在A点时竖直分速度为vy，

则有v(3)小球在竖直方向做匀加速直线运动，由

Δy=

14.【答案】(1)控制变量法；(2)相同；挡板B；相同；(【解析】【分析】

(1,2)探究多变量因素实验应采用控制变量法，根据实验目的确定需要控制的变量，根据题意分析答题。

(3)两小球质量相等，根据转动半径关系与向心力关系，应用向心力公式求出两塔伦的角速度之比。

本题考查了探究向心力与质量、半径与角速度间关系实验，本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变。

【解答】

(1)探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验应采用控制变量法；

(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，需控制m、ω相同，故应选择质量相同的小球，选择半径相同的塔轮，确保两球角速度相等，同时要使小球做圆周运动的半径不同，故选择挡板B位置。

(3)由题意可知，两球的质量m相等，两球轨道半径关系是：r左=