四川省绵阳市安州区2022-2023学年高一下学期期中物理试题（含答案）

四川省绵阳市安州区2022-2023学年高一下学期期中物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列说法正确的是（）A．关于万有引力公式F=GmB．物体受到的合外力不为零，动能不一定发生变化C．做匀速圆周运动的物体，加速度恒定D．地球绕太阳轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值不等于金星绕太阳轨道的半长轴三次方跟公转周期的二次方的比值2．如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，紧贴钢管管壁方向向管内水平抛入一钢球，球一直沿管壁做曲线运动直至落地。若换一根等高但内径更大的内壁光滑的空心竖直管B，用同样的方法抛入此钢球，下列说法正确的是（）A．在A管中的球运动时间长 B．在B管中的球运动时间长C．球在两管中的运动时间一样长 D．无法确定3．如图所示，一物体受到竖直向上的拉力以恒定的加速度向下做加速运动，下列说法正确的是（）A．重力做正功，拉力做负功，合力做正功B．重力做正功，拉力做负功，合力做负功C．重力做正功，拉力做正功，合力做正功D．重力做负功，拉力做负功，合力做负功4．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各栓有一杂技演员（可视为质点）。a站在地面，b处于高台上，此时绷紧的细绳间夹角为60°且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下，当b摆至最低点时，a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力，则a与b的质量之比为（）A．2：1 B．1：2 C．3：1 D．1：35．天文学家发现，三颗行星A、B、C绕着仙女座厄普西仑星做匀速圆周运动，如图所示，行星A的周期为4.6170d，轨道半径为0.059AU（地球与太阳之间的距离1AU=1.496×108km），根据题中数据可得到（）A．行星B的周期小于4B．行星C的加速度大于行星A的加速度C．厄普西仑星的质量D．厄普西仑星的第一宇宙速度6．一辆质量为m的汽车在平直公路上，以恒定功率P行驶，经过时间t，运动距离为x，速度由v1变为最大速度vm，其v-t图像如图所示。已知汽车所受阻力大小恒为f，v1时的加速度为a，则下列表达式正确的是（）A．x=v1+C．Pt=12m7．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。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，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号周期为T1、在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，周期为T2；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为A．T2>T1>T3 B．8．如图甲，辘轱是古代民间提水设施，由辘轱头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图乙为提水设施工作原理简化图，某次从井中汲取m=2kg的水，辘轱绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取10m/s2，则（）A．水斗速度随时间变化规律为v=2tB．井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为P=5tC．0~10s内水斗上升的高度为4mD．0~10s内井绳拉力所做的功为255J二、多选题9．斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以不同的初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经历的时间为t，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．若小球以最小位移到达斜面，则t=B．若小球垂直击中斜面，则t=C．若小球恰能击中斜面中点，则t=D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均相等10．长度L=0.5m的细线，拴一质量m=2kg的小球（不计大小），另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示，摆线与竖直方向的夹角α=37°，重力加速度A．细线的拉力大小为16NB．小球运动的角速度为5rad/sC．小球运动的线速度大小为1.2m/sD．小球所受到的向心力大小为15N11．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，m1的公转周期为T，引力常量为G，各自做圆周运动的轨道半径之比为r1∶r2=3∶2。则可知（）A．两天体的质量之比为m1∶m2=3∶2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2∶3C．两天体的总质量一定等于4D．m1、m2做圆周运动的向心力大小相等12．如图所示，倾角为37°、长度为4m的粗糙固定斜面，一质量为1kg的小物块从斜面顶端由静止开始下滑至斜面底端，小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，则（）A．整个过程中重力做功24JB．整个过程中合外力做功24JC．整个过程中重力做功的平均功率是24WD．小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是24W三、实验题13．在“探究遥控电动小车额定功率”实验中，实验步骤如下∶①用天平测出电动小车的质量为0.5kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。（以下3小题结果均保留三位有效数字）请你分析纸带数据，回答下列问题∶（1）该电动小车运动的最大速度为m/s；（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为m/s2；由此可知，小车所受的阻力为N。（3）该电动小车的额定功率为W。14．杲同学用如图所示的装置“探究物体做圆同运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系”。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台，上端的力传感器上，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方靠近A点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为m，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球运动的半径为R。（1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过A点时力传感器的读数F及遮光条的挡光时间为Δt，则小钢球通过A点时的速度大小可视为v=m/s。（2）从动力学角度小钢球通过A点时的向心力大小为Fn=（用F、m、g表示），将其计算的结果与向心力公式（3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现Fn总是略小于FA．小钢球的质量偏大 B．小钢球的初速度不为零C．总是存在空气阻力 D．小钢球速度的测量值偏大（4）小钢球从静止释放位置运动到A点的过程中，重力做功的功率____。A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大四、解答题15．如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量10kg，F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g=10m/s2（1）第2s末，拉力F对物体做功的功率；（2）从运动开始到物体前进12m的过程中拉力对物体做功的平均功率。16．如图所示，嫦娥三号探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时落在月球表面上。已知月球半径为R且h远小于R，引力常数为G，忽略月球自转的影响。求：（1）月球表面附近重力加速度g的大小；（2）月球的密度ρ；（3）月球的第一宇宙速度v1是多大。17．滑雪是一项极具挑战性的运动。如图所示，AB为长L=12m的水平直滑道，DE是一圆心角为53°、半径为R=15m的光滑竖直圆弧滑道，E点为圆弧最低点。某次训练中，运动员从A点由静止开始，通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行，运动员获得的水平推力恒为F=100N。运动员到达B点后水平滑出，恰好从D点沿圆弧切线方向滑入DE滑道。已知运动员连同装备质量m=60kg，滑板与A、B滑道间的滑动摩擦力为f=10N，运动员可看做质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，（1）运动员到达B点的速度大小v；（2）B、D两点间的高度差h；（3）运动员到达E点时对滑道的压力大小。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、引力常量G是卡文迪许利用扭秤实验测得的，A错误；

B、例如匀速圆周运动的物体，受到的合力不为零，速度大小不变，动能不变，B正确；

C、做匀速圆周运动的物体，加速度方向总是指向圆心，时刻变化，C错误；

D、根据开普勒第三定律，所有行星围绕太阳运动轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等，D错误。

故答案为：B。

【分析】考查学生物理学史的识记、对匀速圆周运动和开普勒定律的理解。2．【答案】C【解析】【解答】由于钢球水平抛入，之后的运动可看成竖直方向的自由落体与水平方向的匀速直线运动，根据题意：两钢管等高，由自由落体公式h=12g3．【答案】A【解析】【解答】物体向下运动，重力方向竖直向下，与运动方向相同，重力做正功；拉力竖直向上与运动方向相反，做负功；加速度方向向下，由牛顿第二定律可知，合力方向竖直向下，与运动方向相同，做正功。

故答案为：A。

【分析】判定一个力做正功还是负功的方法：看力F与位移（或速度）的夹角a的大小，若a=90°，则力F不做功；若a<90°，则力F做正功；若a>90°，则力F做负功（或说物体克服F做了功）。4．【答案】A【解析】【解答】设b从图示位置由静止开始摆下，当b摆至最低点时的速度为v，0b绳长为L，轻绳拉力T。

由机械能守恒定律得：mbgL(1-cos60°)=12mbv2；

由牛顿第二定律得：T-mbg=mbv2L；

此时，a刚好对地面无压力，由平衡条件得：5．【答案】C【解析】【解答】A.根据开普勒第三定律有：R3T2=k(k为常数)，或根据万有引力提供向心力：GMmR2B.根据牛顿第二定律：GMmR2=ma，有：a=GMmC.根据万有引力提供向心力：GMmR2D.由于不知道厄普西仑星的球体半径，不能求解厄普西仑星的第一宇宙速度，故D错误。

故答案为：C。

【分析】此类问题，根据万有引力提供向心力，列出方程，推导出要求解的物理量即可。6．【答案】D【解析】【解答】A、汽车从速度v1运动到最大速度vm程中，加速度不断减小，故不是匀变速直线运动，平均速度v＞v1+vm2，运动距离x＞v1+vm2t，故A错误；

B、最大速度时，F=f=Pvm，故B错误；

C、由动能定理可知：W-fx=12mvm2-7．【答案】D【解析】【解答】AB.根据开普勒第三定律有：R3T2=k(k为常数)，东方红一号的半长轴小于东方红二号的半径，R1＜R2，所以T1＜T2，东方红二号和固定在地球赤道的物体的周期与地球自转周期相同T1＜T2=T3，故AB错误；

CD.根据牛顿第二定律：GMmR2=ma8．【答案】D【解析】【解答】A.辘牯转动的角速度由图像可知：ω=2t，线速度即水斗的速度：v=ωr=0.2t，故A错误；

B.丙图纵轴乘以轮轴半径，为线速度，即水斗上升的速度，图像斜率表示水斗上升的加速度：a=0.2ms2，水斗和汲取的水一起匀加速上升，由牛顿第二定律：F-m+m0g=m+m0a，拉力F=25.5N，拉力的瞬时功率：P=Fv=5.1t，故B错误；

C.丙图纵轴乘以轮轴半径，为线速度，即水斗上升的速度，图像与时间轴围城的面积为水斗上升的高度：h=12×10×20×0.1m=10m9．【答案】B,C【解析】【解答】AD.由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移：x=v0t，竖直方向做自由落体运动，竖直方向上的位移：y=12gt2，由几何关系得：小球以最小位移到达斜面时，位移与竖直方向的夹角为θ，则tanθ=xy，解得：t=2v0gtanθ，故AD错；

B.小球垂直击中斜面时，速度与竖直方向夹角为θ，则tanθ=v10．【答案】B,D【解析】【解答】小球受力如图所示：

A.由几何关系：F=mgcosθ，代入数据可解得：F=25N，故A错误；

B.由几何关系，小球做圆周运动的半径：r=Lsinα=0.3m，由牛顿第二定律：Fn=mgtanα=mω2r，代入数据可解得：ω=5rad/s，故B正确；

C.由牛顿第二定律：Fn=mgtan11．【答案】C,D【解析】【解答】ABD．对双星系统绕O点转动的角速度相同，则两天体做圆周运动的向心力由两天体间的万有引力提供，即F=G可得mAB不符合题意，D符合题意；C．根据G可得m1=则M=C符合题意；故答案为：CD。

【分析】双星模型其角速度相同，利用引力提供向心力可以求出双星质量的比值；利用引力提供向心力可以求出双星质量之和的大小；由于双星的引力提供向心力所以其向心力大小相等。12．【答案】A,D【解析】【解答】A.整个过程重力做功：WG=mgLsin37°=24J，故A正确；

B.物块受到的合力：F=mgsinθ-μmgcosθ=2N，整个过程合力做功：W=FL=8J，故B错误；

C.物块下滑的加速度，由牛顿第二定律：a=Fm=2ms2，又物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动：L=12at213．【答案】（1）1.50（2）2.00；1.00（3）1.50【解析】【解答】（1）达到最大速度一段时间后关闭小车电源，小车做匀减速直线运动，根据纸带点间距可知，当所打的点间距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故v=(6.01+6.00+5.99+6.00)×（2）从右端开始取6段位移，根据逐差法有：a=(5.67+5.35+5.04)-(4.71+4.40+4.07)×10-2m9×0.04s2=2.00ms2；

【分析】（1）依据题意和纸带上的数据可以判断匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度．

（2）利用逐差法可求出小车关闭电源后的加速度大小．

小车在摩擦力力作用下减速运动，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小．

（3）当小车达到额定功率时有：P=Fv=fvm，据此可求出额定功率大小．14．【答案】（1）d（2）F−mg（3）D（4）C【解析】【解答】（1）小钢球通过A点的平均速度与瞬时速度近似相等：v=d∆t；

（2）小钢球通过A点时，收到竖直向上的细线拉力F和竖直向下的重力mg，这两个力的合力提供向心：Fn=F-mg；

（3）遮光片从开始遮光到遮光结束的过程中，小钢球在做减速度减小的加速度运动，平均速度大于大于小钢球在过最低点使的瞬时速度，用平均速度作为小钢球过A点的瞬时速度，测量值偏大，Fn总是略小于Fn'。故D正确。

（4）小钢球有静止释放的时候，速度为零，重力的功率为零，之后，P=mgvsinθ(θ为细线与竖直方向的夹角)，在A点，重力与速度垂直，重力的瞬时功率为零。所以小钢球从静止释放位置运动到A点的过程中，重力做功的功率先增大再减小。故C正确。

答案：（1）d15．【答案】（1）解：物体对水平面的压力F由牛顿第二定律得物体的加速度a=第2s末，物体的速度v=at=12m/s拉力F对物体做功的功率P=Fv（2）解：从运动开始到前进12m用时t该过程中拉力对物体做功W=Fx拉力对物体做功的平均功率P【解析】【分析】（1）对物体受力分析，正交分解，然后根据牛顿第二定律求出加速