2023-2024学年上海市闵行区七宝中学高一（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年上海市闵行区七宝中学高一（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共10小题，共30分。1.物理量中，有些描述物质的发展变化过程，有些描述物质的特定性质或状态。下列四个量中描述物质状态的是(

)A.位移 B.平均速度 C.机械功 D.弹性势能2.下列关系式中正确的是(

)A.重力对某物体做功：−2J>−5J B.物体的重力势能：−2J>−5J

C.物体动能的变化量：−2J>−5J D.物体的加速度：−2m/3.交中的篮球队很强。运动员起跳斜向上扔出篮球，篮球经一抛物线后进入篮筐，没有碰到篮板，不计旋转和空气阻力，则从出手到进筐的过程中(

)A.篮球的机械能先增大后减小 B.合外力和速度方向始终不在同一直线上

C.在最高点篮球的加速度方向是水平的 D.进筐时篮球的速度可能是竖直向下的4.“神舟十七号”载人飞船于2023年10月26日顺利发射升空，开启了为期6个月的天宫空间站之旅。神舟十七号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运行。下列说法正确的是(

)A.“神舟十七号”的运行周期大于24小时

B.“神舟十七号”的发射速度小于第一宇宙速度

C.“神舟十七号”的运行速度小于第一宇宙速度

D.已知“神舟十七号”的线速度与角速度，可以求得“神舟十七号”质量5.图甲所示的救生缓降器是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，从离地面某高度处通过缓降器先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程v−t的图像。已知工人的质量m=70kg，重力加速度为g=10m/s2，则下列说法中正确的是(

)

A.发生险情处离地面的高度为90m

B.加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为420N

C.整个过程中工人重力做功为3150J

D.t=4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为11970W6.某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸116的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的(

)A.12

B.14

C.187.如图所示的皮带传动装置中，O为轮子A和B的共同转轴，O′为轮子C的转轴，A、B、C分别是三个轮子边缘上的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度大小之比aA：A.4：2：1 B.2：1：2 C.1：2：4 D.4：1：48.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后身体紧靠筒壁坐着当圆筒开始转动，转速逐渐增大时，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上不能动弹。当转速增大到一定程度时，突然地板与坐椅一起向下坍落，游客们大吃一惊，但他们都惊奇地发现自己是安全的。此时游客(

)A.共受到4个力的作用

B.游客的向心加速度是相同的

C.游客所受向心力是由弹力提供的

D.坍落后如果转速继续增加他们受到的摩擦力也会继续增加9.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上。在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(

)A.弹簧的弹性势能逐渐减小 B.弹簧的弹性势能逐渐增大

C.弹簧的弹性势能先增大再减小 D.弹簧的弹性势能先减小再增大10.如图所示，地面上空有许多相交于A点的光滑硬杆，它们具有不同的倾角和方向，每根硬杆均套一个小环，小环的质量各不相同．设在t=0时，各小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑(空气阻力不计)，那么将这些下滑速率相同的各点连接起来是一个(

)A.水平面 B.球面 C.抛物面 D.不规则曲面二、多选题：本大题共2小题，共8分。11.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有(

)A.a的向心加速度等于地表重力加速度g B.c在4小时内转过的圆心角是60°

C.b在相同时间内转过的弧长最短 D.d的运动周期有可能是28小时12.如图所示，用细绳相连的小球a、b可在水平光滑杆上滑动，两小球的质量关系为ma=2mb，水平杆随装置匀速转动的角速度为ωA.两球所需向心力的大小相等

B.a球的向心力大于b球的向心力

C.a球离转轴的距离是b球离转轴距离的一半

D.当ω增大时a球将向外滑动三、填空题：本大题共5小题，共20分。13.如果外力对物体做正功，物体的动能将______；如果重力对物体做正功，物体的重力势能将______(选填“增大”“减小”或“不变”)．14.某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上(不会翻到)，力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。

(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为Δt，则滑块转动的线速度v=______；

(2)认为绳的张力充当向心力，如果F=______(用已知量和待测量的符号表示)，则向心力的表达式得到验证。15.地质队的越野车在水平荒漠上行驶，由于风沙弥漫的原因，能见度较差，驾驶员突然发现正前方横着一条深沟，为避免翻入深沟，试问他是急刹车有利还是急转弯有利，答：______有利。因为(写出主要计算式)______。16.如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4：1.B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为______，机械能之比为______(以地面为零势能面)。17.一辆机动车在平直的公路上由静止启动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系．设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动．可知车在运动过程中阻力为______N，车的质量为______kg．四、实验题：本大题共1小题，共12分。18.“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。

(1)用如图1所示平抛竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点：用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落，下列说法中正确的是______。

A.两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响

B.改变小球距地面的高度，可以观察到的实验现象为两球同时落地

C.该实验装置可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

D.若增加小锤击打的力度，可以改变A球在空中运动的时间

(2)该同学用图2所示的器材继续进行描绘出小球做平抛运动的轨迹的实验。关于本实验的一些说法，正确的是______。

A.斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同

B.应该将斜槽轨道的末端调成水平

C.以斜槽末端紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点，即建坐标的原点O

D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点都用直线依次连接

(3)在已知平抛运动竖直分运动的特点，该同学用图2所示的器材继续进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图3所示，以小球的抛出点O为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3)。如果坐标满足______关系，说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔，同时，如果坐标还满足______关系，那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。

(4)某同学得到部分运动轨迹如图五、简答题：本大题共2小题，共28分。19.如图，与水平面夹角θ=45°的斜面和半径R=1m的34光滑圆轨道相接于A、B两点，固定于竖直平面内，斜面和圆周之间有小圆弧平滑连接。滑块从余斜面上的A点以初速度v0=43m/s释放。已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.2。

(1)求滑块滑到B点的速度大小vB；

20.2022年北京冬奥会上，滑雪天才少女谷爱凌在赛场上大放异彩，她擅长自由式滑雪，她的赛道里有如右图所示的一收尾阶段，简化为半径R=5m的光滑圆弧雪道BCD与足够长的粗糙轨道DE在D处平滑连接，O为圆弧轨道BCD的圆心，C点为圆弧轨道的最低点，半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。若谷爱凌及其滑雪装备总质量m=50kg(视为质点)从B点左侧高为ℎ=0.8m处的A点水平抛出，恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知滑雪板与轨道DE间的动摩擦因数μ=0.8，不计空气阻力重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)谷爱凌水平抛出时的初速度大小v0；

(2)谷爱凌在C点时所受轨道的支持力大小；

(3)若谷爱凌平抛后不再发力，则她在DE段滑行路程为多大(保留三位有效数字

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：选项中位移、平均速度、机械功描述的是过程量，弹性势能描述的是状态量，故D正确，ABC错误；

故选：D。

位移、平均速度、机械功都是过程量，弹性势能是状态量，结合各个量的物理意义分析。

物理量分为过程量和状态量，可根据物理量的定义和物理意义来分析。2.【答案】B

【解析】解：A、功是标量，负号表示克服力做功，不是表示大小，故A错误；

B、重力势能是标量，正负号表示重力势能的大小，则−2J>−5J，故B正确；

C、物体的动能是标量，动能的变化量也是标量，负号表示动能减小了，不是表示大小，故C错误；

D、加速度是矢量，正负号表示方向，不是表示大小，则−2m/s2<−5m/s2，故D错误。

故选：B3.【答案】B

【解析】解：A、篮球从出手到进筐的过程中只受重力作用，篮球的机械能守恒，故A错误；

B、不计旋转和空气阻力，篮球受到的合外力方向竖直向下，而水平方向的速度不为零，所以合外力方向和速度方向始终不在同一直线上，故B正确；

C、在最高点篮球的加速度等于重力加速度，其方向是竖直向下的，故C错误；

D、由于篮球水平方向的速度不为零，所以进筐时篮球的速度不可能是竖直向下的，故D错误。

故选：B。

根据机械能守恒定律的守恒条件进行判断；篮球离开受后做斜上抛运动，加速度等于重力加速度，水平方向的速度不为零，篮球的速度不可能竖直向下。

本题主要是斜上抛运动，解答本题的关键是掌握斜上抛运动的受力特点和运动规律，同时掌握机械能守恒定律的守恒条件。4.【答案】C

【解析】解：A.“神舟十七号”载人飞船整体在距离地球表面400公里的轨道，地球同步卫星高度约为35786公里，“神舟十七号”载人飞船整体低于同步卫星轨道，故周期小于24小时，故A错误；

B.第一宇宙速度是最小的发射速度，最大环绕速度，故“神舟十七号”的发射速度大于第一宇宙速度，故B错误；

C.“神舟十七号”载人飞船整体在距离地球表面400公里的轨道，高于近地卫星轨道，故速度小于第一宇宙速度，故C正确；

D.已知“神舟十七号”的线速度与角速度，根据v=ωr，可以求得“神舟十七号”的轨道半径，不能求质量，故D错误。

故选：C。

根据“高轨低速长周期”的规律，去分析速度、周期；第一宇宙速度是最小发射速度，最大运行速度，由此可解答各项。

本题解题规律是掌握“高轨低速长周期”的规律，是一道基础题。5.【答案】D

【解析】解：A、根据速度图像的面积表示位移，则发生险情处离地面的高度为：x=12×5×18m=45m，故A错误；

B、根据速度图像的斜率表示加速度，则有：a=ΔvΔt=183m/s2=6m/s2

根据牛顿第二定律有：mg−F=ma

代入数据解得：F=280N，故B错误；

C、整个过程中工人重力做功为：WG=mgℎ=70×10×45J=31500J，故C错误；

D、在3−5s内工人减速下滑，加速度大小为：a′=vt′=182m/s2=9m/s2

设减速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为F′，由牛顿第二定律得：F′−mg=ma

解得：F′=1330N

t=4s时工人速度大小为：v4=v3−a×Δt=18m/s−9×1m/s=9m/s，

则t=4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为：6.【答案】B

【解析】【分析】

(1)根据平抛运动规律，水平方向做匀速直线匀速，竖直方向做自由落体运动，求解水流的实际速度；

(2)根据模型缩小的比例，求解模型中槽道里的水流的速度与实际流速的比例关系。

本题考查平抛运动规律，需要将人造瀑布抽象成平抛运动模型。

【解答】

由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和竖直位移均变为原来的116，由ℎ=12gt2，得t=7.【答案】A

【解析】解：A、B两点共轴转动，角速度相等，根据a=rω2知，A、B的半径之比为2：1，则aA：aB=2：1，B、C两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据a=v2r知，B、C的半径之比为1：2，则向心加速度之比aB：aC=2：1，则aA：aB：aC=4：2：1.故A8.【答案】C

【解析】解：AC、此时游客受到重力、摩擦力、弹力作用，其中弹力提供游客的向心力，故A错误，C正确；

B、每个游客的向心加速度方向不同，故B错误；

D、游客在竖直方向上受力平衡，摩擦力等于重力。故D错误；

故选：C。

圆筒地板塌落，游客发现自己没有落下去，游客在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡，水平方向上受弹力，弹力提供圆周运动的向心力。

解决本题的关键搞清游客做圆周运动向心力的来源，抓住竖直方向上合力为零，水平方向合力提供向心力求解。9.【答案】D

【解析】解：当撤去F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减小再增加，故ABC错误，D正确。

故选：D。

弹簧的弹性势能与弹簧的形变量大小有关，形变量越大，弹性势能越大。分析弹簧形变量的变化，从而判断弹性势能的变化。

本题要知道弹簧压缩时或伸长时都具有弹性势能，弹簧弹性势能的大小与形变量的大小有关。10.【答案】A

【解析】解：设小环下滑的高度为ℎ时，速率为v。根据机械能守恒定律得：

mgℎ=12mv2

得：ℎ=v22g

则知，速率v相等，小环下落的高度相等，将这些下滑速率相同的各点连接起来应在一个水平面上。故A正确，BCD错误。11.【答案】BD

【解析】解：A、a在赤道上随地球一起做圆周运动，因为靠万有引力和支持力的合力提供向心力，a的向心加速度不等于地表处的重力加速度g，故A错误．

B、c为同步卫星，24ℎ转过的角度为360°，则在4ℎ内转过的圆心角为60°，故B正确．

C、根据v=GMr知，b的线速度大于c、d的线速度，根据v=rω知，c的线速度又大于a的线速度，可知b的线速度最大，则相同时间内转过的弧长最长，故C错误．

D、根据T=4π2r3GM知，d的周期大于c的周期，则d的周期可能为28ℎ，故D正确．

故选：BD．

当卫星绕地表做圆周运动，重力提供向心力，加速度等于重力加速度，但是a卫星靠万有引力和支持力的合力提供，加速度不等于g；根据同步卫星的周期求出12.【答案】AC

【解析】解：AB、两球做圆周运动，靠拉力提供向心力，因为拉力相等，则向心力大小相等，故A正确，B错误。

C、根据mar1ω2=mbr2ω2得，r1r2=mbma13.【答案】增大

减小

【解析】解：根据动能定理，如果合外力对物体做正功，物体的动能将增大；根据重力做功与重力势能改变的关系，如果重力对物体做正功，物体的重力势能将减小．

故答案为：增大；减小

如果合外力对物体做正功，物体的动能将增大；如果重力对物体做正功，物体的重力势能将减小．

该题考查动能定理和重力做功与重力势能改变的关系，属于记忆性的知识点，要求记住即可．属于基础题目．14.【答案】dΔt

m【解析】解：(1)滑块通过光电门时的线速度大小为：v=dΔt

(2)根据F=mv2L

代入线速度表达式，得F=md2LΔt2

故答案为：(1)d15.【答案】急刹车

s=v22a=v【解析】解：刹车时：

根据牛顿第二定律可得：μmg=ma，解得a=μg

刹车距离：s=v22a=v22μg

转弯时最大静摩擦力提供向心力则：μmg=mv2r

转弯半径为：r=v2μg16.【答案】1：2

4：1

【解析】解：设B距地面的高度为ℎ，剪断轻绳后，B做自由落体运动，A沿斜面向下做匀加速运动，故对B可知，2gℎ=v2，解得v=2gℎ，下落时间t=vg=2ℎg，对A，沿斜面下滑的加速度为a=mgsin30°m=12g，B落地时A获得的速度v′=at=gℎ2，故v′：v=1：2；由于AB在运动过程中，只受到重力作用，故机械能守恒，故E ​17.【答案】1500；562.5

【解析】解：根据速度−时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动．

最大速度vm=12m/s，0−6s内的加速度为：a=vt=86m/s2=43m/s2

根据图线B可以机车的额定功率为：P0=18000W

当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力为：f=P0vm=1800012N=1500N

匀加速运动的牵引力为：F=P6v6=18.【答案】BC

B

y1：y2：y3=1：4：9

x1：x2：x3=1：【解析】解：(1)A.为了减小空气阻力影响，两球尽量选择密度大、体积小的金属球，所以两球的体积、材料和质量对实验结果有影响，故A错误；

BC.实验可以观察到两球同时落地，所以平抛运动竖直方向做自由落体运动，由位移—时间公式：ℎ=12gt2

可得小球下落的时间为：t=2ℎg，故改变小球距地面的高度，可以观察到的实验现象为两球始终同时落地，故BC正确；

D.A球在空中运动的时间由高度决定，所以若增加小锤击打的力度，可以改变平抛的初速度，不可以改变A球在空中运动的时间，故D错误。

故选：BC。

(2)A.只要保证每次释放小球的初位置相同，使小球每次到达斜槽末端的速度相同即可，斜槽是否光滑并不影响小球做平抛运动，故A错误；

B.应该将斜槽轨道的末端调成水平，保证小球做平抛运动的初速度水平，故B正确；

C.以小球在斜槽末端时，球心在坐标纸上的投影点作为做平抛运动的起点，即建立坐标的原点O，故C错误；

D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有的点都用光滑曲线连接，尽可能多的点都落在曲线上，其他点均匀分布在曲线两侧，故D错误。

故选：B；

(3)根据平抛运动的特点可知小球在竖直方向做自由落体运动，则根据位移—时间公式有：y=12gt2

如果得到：y1：y2：y3=t12：t22：t32=1：4：9

则可以说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔；

根据平抛运动的特点可知小球在水平做