2022-2023学年四川省成都重点学校高一（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022~2023学年四川省成都重点学校高一（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.下列有关做匀速圆周运动的物体(质量不变)的描述正确的是(

)A.物体处于平衡状态 B.物体的动能一定不变

C.物体的向心加速度不变 D.物体的向心力不一定等于合外力2.下列说法正确的是(

)A.由功率的定义式P=Wt可知，功率P与功W成正比，与做功时间t成反比

B.英国物理学家卡文迪许应用“放大法”的方法较精确的测出了引力常量

C.丹麦天文学家第谷坚持对天体进行系统观测20余年，获得了大量的精确资料，并发现了行星运动定律3.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度为g，下列说法正确的是(

)

A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力

C.人在最低点时对座位的压力等于mg

D.4.一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘，另一端和一放在水平面上的物体相连，如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向左移动，则在绳子变为竖直之前(

)

A.物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωr

B.物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωr

C.物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωr

5.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F

拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F

做的功分别为W1和W2，图中AB=BC，则

A.W ​1>W ​2 B.W ​1<W ​2

C.W ​6.如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体沿同一固定粗糙斜面以v1、v2、v3的速度从斜面底端匀速拉到斜面的顶端，其中F1沿斜面向上，F2沿水平方向，F3与斜面有一定的夹角θ，其中v3<vA.P1=P2=P3 B.7.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点(如图所示)。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(

)

A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B.卫星在轨道3上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率

C.卫星在轨道1上运行时的周期大于它在轨道2上运行时的周期

D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度大小等于它在轨道3上经过P点时的加速度大小8.如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法正确的是(

)

A.根据v=gr可知，运行速度满足vA>vB>vC

B.9.如图所示，一个质量为m

的圆环套在一根固定的水平直杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为

μ。现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力

F，F=kv

(

k

为常数，v

为环的速率)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为(

)

A.0 B.12mv02 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）10.如图所示，两个34圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，则下列说法正确的(

)

A.若hA=hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点

B.若hA=hB=32R，两个小球沿轨道上升的最大高度均为32R

11.如图所示，细轻杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为(

)

A.3mg

B.4mg

C.6mg

12.我国发射的“嫦娥五号”卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；通过调节速度可以实现变换运行轨道最终使卫星在月球上软着陆，若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则(

)A.“嫦娥五号”绕月运行时的向心加速度大小为4π2RT2

B.月球的第一宇宙速度大小为RT

13.如图所示，倾角为37°的传送带以4m/s的速度沿逆时针方向传动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=A.木块在传送带上一直以8m/s2的加速度匀加速直线运动直到从下端离开传送带

B.木块在传送带上运动的时间是1.5s

C.木块从顶端滑到底端的过程传送带对木块做的功是三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）14.用如图所示装置研究合外力做功与物体动能变化关系，现有如下器材∶打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂、垫块。要完成该项实验，则：(1)除上述器材外，还需要的实验器材有______、(2)当滑块连接上纸带，不挂砂桶滑块处于静止状态。为了把挂上小砂桶后绳中拉力当成滑块所受的合外力，这时应做的步骤是：(3)实验测得滑块质量为0.1kg，所受拉力为0.1N，打点计时器打出纸带如下图所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，则从O到B过程中拉力对滑块做功为______J，滑块动能增量为______Ｊ。

15.某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上(未画出)，光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间(挡光时间)。滑块P与竖直转轴间的距离可调。(1)若某次实验中测得挡光条的挡光时间为t0(2)若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为L不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间Δt。画出F−1Δt(3)若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以_______(填“r”“1r”或“1r2”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）16.已知某星球半径为R，若宇航员随登陆舱登陆该星球后，在此星球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为H，则(忽略星球自转的影响)。(1(2)试根据以上条件推导第一宇宙速度(3)若在登陆前，宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动，运行轨道距离星球表面高度为17.汽车发动机的额定功率为30kW，质量为1000kg(1(2)若汽车以额定功率启动，当汽车速度为(3)若汽车从2m/s开始保持218.质量为m的小球由长为L的细线系住，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，且AB=L，E为AB的中点，过E作水平线EF，在E(1)若钉子在E点位置，则小球经过(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，求钉子D的位置离E点的距离(3)保持小钉D的位置不变，让小球从图示的P点静止释放，当小球运动到最低点时，若细线刚好达到最大张力而断开，最后小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力的大小和释放点P对应的

答案和解析1.【答案】B

【解析】ACD.B.做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，故物体的动能一定不变，故B正确。故选B。

2.【答案】B

【解析】A.功率P=Wt是用比值法定义的物理量，不能说功率P与功W成正比，与做功时间tB.英国物理学家卡文迪许应用“放大法”的方法较精确的测出了引力常量，B正确；C.开普勒发现了行星运动规律，C错误；D.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，D错误。故选B。

3.【答案】D

【解析】【分析】本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题．竖直平面内的圆周运动分为两类，一种是在最高点时有支撑物的情况，此时物体只要速度不为0，就能通过最高点，第二种是物体通过最高点时没有支撑物，此时要求物体的速度必须满足v≥

车在最高点时，若恰好由重力提供向心力时，人与保险带间恰好没有作用力，没有保险带，人也不会掉下来．当速度更大时，人更不会掉下来．当速度大于临界速度

g

【解答】A.当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为v0=gR，当速度大于临界速度B.人在最高点时，由牛顿第二定律得：mg+F=mv2R，得F=CD.人在最低点，向心加速度向上，合力向上，则支持力大于重力，所以人在最低点对座位的压力大于重力mg.故C错误，D正确。

4.【答案】B

【解析】令绳与水平方向夹角为θ，物体速度为v，则有vcosθ=ωr，解得v=ω故选B。

5.【答案】A

【解析】轻绳对滑块做的功为变力做功，可以通过转换研究对象，将变力做功转化为恒力做功，用W=Flcos

α求解。因拉力F

为恒力，设轻绳与杆之间的夹角为α，则W=Flcos

α，由于A

到B

的过程中绳子与滑块的运动方向之间的夹角一定小于B

到C

的过程中绳子与滑块的运动方向之间的夹角，因夹角越大，cosα

越小，所以在AB6.【答案】D

【解析】根据平衡条件，对a分析有F1=mgsinα+μmgcosα，

根据平衡条件，对b分析有F2cosα=mgsinα+fb

，

fb=μmgcosα+F2sinα故选D。

7.【答案】D

【解析】A.根据GMmr2=mv2r，解得v=B.卫星由轨道2变轨到轨道3，需要向后喷气加速，可知，卫星在轨道3上经过P点时的速率大于它在轨道2上经过P点时的速率，B错误；C.根据R13T12=R23T2D.根据GMmr2=ma，解得a=GMr故选D。

8.【答案】C

【解析】设地球的质量为M，卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，

GMmr2=mv2r，解得卫星的速度

v=GMr，可见，r越大，v越小，则有

vA<vB<vC，不能根据

v=gr比较，因为随着半径的变化，g值也在变化，故A错误；

根据万有引力提供向心力，

GMmr2=mω2r，解得

9.【答案】C

【解析】【分析】本题考查了运用动能定理解决单个物体多过程的运动。根据受力分析确定环的运动情况，当环受到合力向下时，随着环做减速运动向上的拉力逐渐减小，环将最终静止，当环所受合力向上时，随着环速度的减小，竖直向上的拉力逐渐减小，当环向上的拉力减至和重力大小相等时，此时环受合力为0，杆不再给环阻力，环将保持此时速度不变做匀速直线运动，当环在竖直方向所受合力为0时，环将一直匀速直线运动，分三种情况对环使用动能定理求出阻力对环做的功即可。

【解答】

由题意对于小环的运动，环受竖直向上的力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论：

(1)当F=kv0=mg时，即v0=mgk时，环做匀速运动，摩擦力为零，Wf=0，环克服摩擦力所做的功为零；

(2)当kv0<mg时，即v0<mgk时，环在运动过程中做减速运动，直至静止，由动能定理得环克服摩擦力所做的功为W10.【答案】CD【解析】AD.B轨道是圆管模型，若

hB≥2R时，B球能沿轨道运动到最高点，

若A小球恰好运动到最高点，则有R，mAghA−2B.B轨道是圆管模型，若hB=32R，B小球沿轨道上升的最大高度为

32R，

根据A选项分析可知，若hA=32RC.B小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口，则有R=12gt2，R=vt，

故选CD。

11.【答案】BC【解析】在a点有L，

从

a

到

b

过程有12mava2−12mbvb2=mg⋅2L，

在b点若杆对小球是支持力，则有mg−Tb=故选BC。

12.【答案】BD【解析】A.对“嫦娥五号”卫星有a=ω2B.对“嫦娥五号”卫星有GMmR+h2=m4π2C.“嫦娥五号”从较高轨道到较低轨道需要点火向前喷气减速，C错误；D.在月球表面有GMmR2=故选BD。

13.【答案】BD【解析】A.木块开始下滑时有mgsin37∘+μmgcos37∘=ma1，解得a1=8m/sB.木块以8m/s2的加速度匀加速直线运动下滑过程有t1=v0a1=0.5s，

C.木块从顶端滑到底端的过程传送带对木块做的功即为传送带对木块的摩擦力做的功，则有Wf=μmgD.木块以8m/s2的加速度匀加速直线运动下滑过程的相对位移2，

木块以4m/s2的加速度匀加速直线运动下滑