广东省深圳市格睿特高级中学2022-2023学年高一物理第二学期期中考试试题含解析

广东省深圳市格睿特高级中学2022-2023学年高一物理第二学期期中考试试题考生请注意：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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直对岸，假定河中各处水流速度相等，小船渡河的路程、时间与水速的关系，下列说法正确的是（）A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间不变C．水速大时，路程长，时间短D．路程、时间与水速无关2、如图所示，升降机以加速度a向上做匀加速运动，物体相对于斜面静止，则对物体所受各个力做功情况分析，不正确的是（）A．静摩擦力对物体做正功B．重力对物体做负功C．支持力对物体不做功D．合外力对物体做正功3、如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b球相比，a球()A．初速度较小B．速度变化率较大C．落地时速度一定较大D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大4、以下说法正确的是（）A．速度、加速度、力都是矢量B．“一节课40分钟”中的40分钟指的是时刻C．所有体积很小的物体都能视为质点D．研究物体的运动时，只能以地面为参考系5、质量分别为M和m的两个均匀球体，球心间的距离为r，其间的引力大小是（引力常量G）（）A． B． C． D．6、一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，如图所示，则().A．小球在最高点时，杆所受弹力不可能为零B．小球在最高点时的最小速度是C．小球在最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反D．小球在最高点时，杆对球的作用力一定与球所受重力的方向相反7、铁路转弯处的弯道半径是根据地形决定的。若要求轨道与轮缘间无挤压，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差的设计不仅与半径有关，还与火车在该弯道上的行驶速率有关。下列说法正确的是（）A．一定时，越小，要求越大B．一定时，越大，要求越大C．一定时，越小，要求越大D．一定时，越大，要求越大8、如图所示，倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因数，取传送带底端为零势能面，下列描述小物块速度v，重力势能EP，动能Ek和机械能E四个物理量随物块沿传送带运动距离x的变化趋势中正确的有（）A． B． C． D．9、一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m10、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，其半径为，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（)A．路面外侧低于内侧B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限速，车辆便不会向外侧滑动，此时质量为的司机受到汽车的作用力为D．当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变11、2013年10月24日，中国选手廖辉在举重世锦赛夺得三金，打破挺举、总成绩两项世界纪录．如图所示，假设廖辉抓举质量不变，而两手臂间的夹角变大，当举起保持稳定时，两手臂的用力F1和它们的合力F的大小变化情况为()A．F1增大B．F1不变C．F增大D．F不变12、对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量．加速度a描述速度v的变化快慢,与加速度类似，角加速度β描述角速度ω的变化快慢，匀变速转动中β为一常量．下列说法正确的是A．角加速度β的定义式为：B．在国际单位制中β的单位为：C．匀变速转动中某时刻的角速度为ω０，经过时间t后角速度为：D．匀变速转动中某时刻的角速度为ω０，则时间t内转过的角度为：二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L＝3.60cm．g取10m/s1．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题（小数点后面保留两位）：（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝_____m/s（1）小球运动到b点的速度是_____m/s（3）从抛出点到b点所经历的时间是_____s．14、（10分）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明A、B两球在________（选填“水平”或“竖直”）方向的运动情况相同．如图乙所示的实验中，将两个相同的倾斜轨道固定在同一竖直面内，使两轨道的末端水平，轨道2的末端与光滑水平面平滑连接．把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放，C球________（选填“能”或“不能”）

击中D球，这说明C球做平抛运动时，在水平方向做_______运动．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G．某人造卫星绕地球做圆周运动的轨道离地高度等于地球半径；忽略地球自转的影响，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）该人造卫星绕地球做圆周运动的周期；（4）该人造卫星所在轨道处的重力加速度。16、（12分）如图所示，劲度系数k=25N/m轻质弹簧的一端与竖直板P拴接（竖直板P固定在木板B的左端），另一端与质量mA=1kg的小物体A相连，P和B的质量为MB=1kg且B足够长．A静止在木板B上，A右端连一细线绕过光滑的定滑轮与质量mC=1kg的物体C相连．木板B的上表面光滑，下表面与地面的动摩擦因数μ=0.1．开始时用手托住C，让细线恰好伸直但没拉力，然后由静止释放C，直到B开始运动．已知弹簧伸长量为x时其弹性势能为．全过程物体C没有触地，弹簧在弹性限度内，g取10m/s2．求：（1）释放C瞬间A的加速度大小；（2）释放C后A的最大速度大小；（3）若C的质量变为m/C=3kg，则B刚开始运动时，拉力对物体A做功的功率．17、（12分）如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=21cm处放置一小物块A，其质量为m=2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k=1．5），试求：（1）当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（取g=11m/s2）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

小船的船头始终垂直对岸，根据运动的独立性和等时性可知，河宽不变，小船速度不变，所以小船在河宽方向的时间（河宽与静水船速的比值）恒定不变；小船在河宽方向位移一定，水速越大，小船在水平方向的位移越大，根据平行四边形法则可知，小船的实际位移也越大，路程也越大，ACD错误，B正确。故选B。2、C【解析】物块受力如图所示：

整体向上运动，从受力上可以看出：在上升的过程中支持力N做正功，摩擦力f做正功、重力做负功，由于存在向上的加速度，则合力向上，所以合力做正功，故ABD正确，C错误；本题选错误的，故选C3、D【解析】A、两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由，得，则，小球水平方向都做匀速直线运动，由，由题意x相等，又，则知，故A错误；

B、根据，则知速度变化率相同，故B错误；

C、落地时速度，可知落地速度不确定，故C错误；

D、落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切，则知a的h大，小，大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D正确．点睛：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系，速度变化率等于重力加速度，由速度的合成求落地时速度大小和方向．4、A【解析】

速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，选项A正确；“一节课40分钟”中的40分钟指的是时间，选项B错误；物体能否看做质点关键是看物体的大小与所研究的问题相比能否忽略不计，并非所有体积很小的物体都能视为质点，选项C错误；研究物体的运动时，可以选择任何物体做参照物，不一定只以地面为参考系，选项D错误；故选A.5、A【解析】

根据万有引力定律可知，质量分别为M和m的两个均匀球体，球心间的距离为r，其间的引力大小是故A正确BCD错误。故选A。6、C【解析】当小球在最高点的速度v=，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故A错误．在杆模型中，小球通过最高点的最小速度为零，故B错误．在最高点，杆子可以表现为拉力，可以表现为支持力，所以杆对球的作用力可以与重力的方向相同，可以与重力的方向相反，故C正确，D错误．故选C．点睛：理解区分杆子的作用力可以是支持力也可以是拉力，但是绳子的作用力只能是拉力．杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度．7、AD【解析】

火车转弯轨道与轮缘间无挤压时，向心力由重力与轨道支持力的合力提供。设轨道平面与水平面的夹角为，则有因为很小，则其中为轨间距，是定值，有AB．一定时，越小，要求越大，选项A正确，B错误；CD．一定时，越大，要求越大，选项C错误，D正确；故选AD。8、BCD【解析】

A．小物块无初速度的放在传送带上，先向下加速，最初阶段传送带的速度大于小物体的速度，滑动摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律的小物体的加速度由得故v—x图像应为向x轴弯曲的一段曲线；当小物体加速到与传送带的速度相等后，由于，重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，小物体受到的合力沿传送带向下，小物块继续向下加速；小物块的速度大于传送带的速度v0后，摩擦力沿传送带向上，加速度由解得故v-x图像同样为向x轴弯曲的一段曲线，故A错误；B．取传送带底端为零势能面，设初状态重力势能为EP0，重力势能表达式为EP-x图像应为斜率为负值的一段直线，故B正确；C．小物块加速度为a1时，根据动能定理有动能的表达式为设此过程获得的动能为Ek0，Ek-x图像应为斜率为正值、过原点的一段直线；小物块的速度大于传送带速度后加速度为a2，动能表达式为故Ek-x图像应为斜率为正值的一段直线；由于，斜率变小，故C正确。D．小物块加速度为a1时，摩擦力做正功，机械能增加，机械能表达式为E-x图像应为斜率为正值的一段直线，纵轴截距为初状态的机械能EP0；小物体加速到与传送带的速度相等时，机械能增加到最大值Em，小物块的速度大于传送带速度后，摩擦力做负功，机械能表达式为E-x图像应为斜率为负值的一段直线，故D正确。故选BCD。9、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。10、CD【解析】路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力．故A错误．车速低于vc，所需的向心力减小，重力和支持力合力大于向心力，车辆有向内侧滑动的趋势，此时内轨对车有支持力，故B错误．当速度为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，车辆便不会向外侧滑动，此时质量为的司机受到汽车的作用力为．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变．故D正确．故选CD.11、AD【解析】以杠铃为研究对象，受力如图杠铃所受F1的合力F与杠铃重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变，故C错误，D正确；手臂间距增大时，相当于在力图中两力F1之间的夹角θ增大，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则F1增大，故A正确，B错误；故选AD。【点睛】两手间距增大时，增大了手臂之间的夹角，两只手臂所受的力F1的合力F与运动员重力平衡，由此可知合力F大小不变，由于夹角的增大，合力保持不变，只每只手臂所受力F1是增大的。12、ABD【解析】

A.类比加速度的定义式，可得角加速度β的定义式为：，A正确．B.根据力学单位制可知，角加速度β的单位为，B正确．C.类比匀变速直线运动速度时间关系：可知：，C错误．D.类比匀变速直线运动位移时间关系：可知：，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.101.500.09【解析】试题分析：根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时求出b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出从抛出点到b点经历的时间．（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，小球从a→b、b→c、c→d的水平位移相等，则运动的时间相等．在竖直方向上做匀加速直线运动，根据得，相等时间间隔．小球平抛运动的初速度．④b点的竖直分速度，小球运动到b点的速度是（3）抛出点到b点的时间．14、竖直能匀速直线【解析】

在如图甲演示实验中，A、B同时落地，可知B球在竖直方向上的运动规律与A球相同．在如图乙所示的实验中，把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放，C球能击中D球，说明C球在水平方向上的运动规律与D球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）4π（4）g【解析】

解：(1)设地球质量为,地面上质量为的物体受重力等于万有引力：解得：地球的地球体积：地球的密度：(2)第一宇宙速度即近地卫星的环绕速度，由得第一宇宙速度：(3)根据万有引力提供环绕天体的向心力得：，联立解得：(4)该卫星轨道处重力