湖北省宜宜昌市部分示范高中教学协作体2022-2023学年物理高一下期中综合测试试题含解析

湖北省宜宜昌市部分示范高中教学协作体2022-2023学年物理高一下期中综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方v2的关系如图乙所示，图象中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是（A．数据a与小球的质量有关B．数据b与小球的质量无关C．比值baD．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径2、下列说法正确的是（）A．秋千的吊绳最容易断裂的时候是秋千摆到最高点时B．可以发射一颗定点于扬州上空的地球同步卫星C．作用力做正功，反作用力一定做负功D．弹簧弹力做正功，弹簧的弹性势能减小3、一质点开始时在几个恒力的共同作用下做匀速直线运动，突然撤去其中一个力，此后该质点的运动情况不可能的是（）A．匀速圆周运动B．匀变速曲线运动C．匀减速直线运动D．匀加速直线运动4、如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为（）A．min B．1min C．min D．min5、斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是（）A．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B．都是加速度逐渐增大的曲线运动C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动D．都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动6、如图所示，斜面倾斜角为θ，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、BA．A、B两球的水平位移大小之比为1:4B．A、B两球飞行时间之比为1:2C．A、B两球下落的高度之比为1:2D．A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:47、一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．则此时小球水平速度与竖直速度之比、小球水平方向通过的距离与在竖直方向下落的距离之比分别为（）A．水平速度与竖直速度之比为tanθ B．水平速度与竖直速度之比为C．水平位移与竖直位移之比为2tanθ D．水平位移与竖直位移之比为8、我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星半径是地球半径的，质量是地球质量的．已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是（）A．火星的密度为B．火星表面的重力加速度是C．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D．王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是9、1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行。2020年3月9日，我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星，以大约3.08km/s的速度运行在高度约为35786km的地球同步轨道上。则关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）A．“东方红一号”和“北斗54”的轨道平面都经过地心B．“东方红一号”和“北斗54”都有可能经过常熟的正上空C．“东方红一号”在近地点的运行速度大于11.2km/sD．根据题中信息，若再已知地球自转周期和表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度10、“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则()A．棋子从最高点落到平台上所需时间t＝2B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mghD．棋子落到平台上的速度大小为2gh二、实验题11、（4分）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。(1)如图所示，要探究向心力与质量的关系，应保证两球的运动的角速度和运动半径相同，使两球的质量__________（选填“相同”或“不同”）。(2)皮带套的两个塔轮的半径分别为和。某次实验让，则A、B两球的角速度之比为__________。(3)利用本装置得到的结论正确的是__________。A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度大小成反比B．在质量和角速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成反比C．在质量和线速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成正比D．在半径和角速度大小一定的情况下，向心力的大小与质量成正比12、（10分）某学生设计一试验来粗略验证向心力的表达式，如图所示，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着一个圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力F向和合力F合相等，则说明向心力的表达式正确．（1）用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动，用秒表记录钢球运动n圈所用时间t，用直尺测出纸上的圆的半径为r，如果向心力的表达式正确，并假设钢球质量为m，则这个实验中由向心力表达式求出来的向心F向=________；（2）然后，测出线的长度为L，假设钢球可看做质点，我们再从力的角度计算钢球的合力F合=________；（3）在本实验中小球的质量________（“需要”或“不需要”）测出；（4）由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）如图所示，一可视为质点的小物块的质量m=1kg，与平台间的动摩擦因数=0.4，以某速度vA从A滑动2m后从B处水平飞出，恰好从C点沿切线方向进入半径R=3m的圆弧轨道，已知BC间的竖直高度hBC=0.8m，∠COD=53°，求：(1)物块从B点飞出时的速度vB的大小；(2)物体的初速度vA的大小；(3)若物体沿圆弧轨道滑到最低点D时的速度大小比C处的速度大1m/s。求小物块在D点对轨道的压力等于多少？14、（14分）如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s末到达额定功率，之后保持额定功率运动。其运动情况如图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取，求：(1)升降机的总质量大小；(2)5s末时瞬时速度v的大小。15、（13分）一架直升飞机在执行紧急救灾任务．在离地面h=180m高度以速度v0沿水平方向匀速飞行，某时刻相对飞机无初速度释放一个箱子，已知箱子落地时速度方向与水平方向成37°的夹角．忽略空气阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）箱子从释放到落地的时间；（2）箱子从释放到落地的过程中飞行的位移．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

A.当v2mg=m解得：v解得：a=gr与物体的质量无关，A错误；B.当v2mg+b=m解得：b=mg与小球的质量有关，B错误；C.根据AB可知：b与小球的质量有关，与圆周轨道半径有关，C错误；D.若F=0，由图知：v2mg=m解得：r=当v2mg+b=m解得：m=D正确．2、D【解析】

A．因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故A错误；B．地球同步卫星只能位于赤道上空，不可能位于扬州上空，故B错误；C．作用力与反作用力分别作用于两个物体上，所以作用力做正功时，反作用力可能做正功，也可能做负功，还可能不做功，故C错误；D．根据弹力做功与弹性势能的关系可知，弹簧弹力做正功，弹簧的弹性势能减小，故D正确；故选D。3、A【解析】圆周运动需要向心力，故其合力的方向是不断改变的，而题中力为恒力，故不可能做圆周运动，故A不可能；撤掉其中的一个力，余下的力的合力与撤去的力大小相等，方向相反为恒力事若合力与速度方向不在一条直线上则为匀变速曲线运动，故B可能；若撤去的力与原速度方向相同，物体的合力恒定，而且与速度方向相反，则物体做匀减速直线运动，故C可能；若撤去的力与原速度方向相反，物体的合力恒定，而且与速度方向相同，则物体做匀加速直线运动，故D可能。所以A正确，BCD错误。4、C【解析】

分针的周期为1h，秒针的周期为1min，两者的周期比为T1：T2=60：1，分针与秒针从第1次重合到第2次重合有ω1t+2π=ω2t即又T1=60T2=60min，所以有故C正确、ABD错误。

故选C。5、D【解析】

AB．斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，故A错误，B错误；C．平抛运动的速度一直增大，斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角时速度增大；成钝角时速度减小，斜下抛运动也是速度增大的运动，故C错误；D．根据加速度的定义式知，速度的变化量所以斜抛运动与平抛运动在相等的时间内速度的变化都相等，所以D正确。故选D。6、AB【解析】

AB.根据tanθ＝t=可知飞行时间之比为1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比为1：2，则水平位移之比为1：1，故AB符合题意。C.根据h＝12gt2得，时间之比为1：2，则下落高度之比为1：1．故CD.落在斜面上竖直分速度vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则知，落在斜面上的速度v=可知落在斜面上的速度之比为1：2．故D不符合题意。7、AC【解析】试题分析：小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与竖直方向的夹角为θ，则水平速度与竖直速度之比为，故A正确，B错误．水平位移与竖直位移之比，故C正确，D错误．考点：考查了平抛运动8、AD【解析】

根据万有引力等于重力得出重力加速度之比，结合万有引力等于重力求出火星的质量，从而得出火星的密度；根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度之比；根据初速度相等，结合速度位移公式，通过重力加速度之比求出上升的最大高度之比；【详解】AB．根据得，星球表面的重力加速度：因为火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，即火星表面的重力加速度为，因为火星的半径为，根据公式：解得火星的质量：则火星的密度：故A正确，B错误；C．根据，则第一宇宙速度：因为火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故C错误；

D．根据知，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，知在火星上起跳能达到的最大高度为，故D正确．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力、万有引力等于重力这两个重要的理论，并能灵活运用．9、AD【解析】

A．所有卫星的轨道平面都经过地心，故A正确；B．“北斗54”是地球的同步卫星，只运行在赤道上空，不可能经过常熟的正上方，故B错误；C．11.2km/s是第二宇宙速度，第二宇宙速度是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故“东方红一号”在近地点的运行速度小于11.2km/s，故C错误；D．地球表面的物体受到的重力等于万有引力第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，则对于同步卫星有联立以上式子可求得第一宇宙速度的表达式，故D正确。故选AD。10、AC【解析】

A、从最高点速度水平，只受重力做平抛运动，由h=12gt2B、下落时间只与竖直高度有关，与初速度v无关，B项错误.C、下落过程中，重力势能减少mgh，C项正确.D、由机械能守恒定律：12mv'2故选AC.【点睛】斜上抛运动可以由运动的分解和运动的对称性分析.二、实验题11、不同2:1D【解析】

(1)[1]在研究向心力的大小与质量的关系时，需先控制两外两个物理量不变，研究质量和向心力的关系，所以在探究向心力的大小与质量的关系时，要使两球的质量不同。(2)[2]由得(3)[3]A．根据向心力的公式在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，故A错误；B．根据向心力的公式在质量和角速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故B错误；C.根据向心力的公式在质量和线速度大小一定的情况下，向心力的大小与半径成反比，故C错误；D．根据向心力的公式在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故D正确。故选D。12、不需要偏大【解析】

（1）钢球运动n圈所用时间t，则周期为T=，这个实验中由向心力表达式求出来的向心为：F向=；（2）对小球受力分析如图所示，则有：F合=mgtanθ=；（3）根据=可知，质量可以约去，则不需要测出小球的质量；（4）根据F合=可知，（F合）2=，设球的半径为r′，若考虑小球半