重庆市暨华名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

重庆市暨华名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是（）A．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B．物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力C．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大D．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力2．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（）A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D．小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小3．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过gRB．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A，B两位置小球向心加速度不相等4．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（）A． B．C． D．5．如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA=rC=2rB。若皮带不打滑，则关于A、B、CA．角速度之比为1∶2∶2 B．线速度大小为1∶1∶2C．向心加速度大小之比为1∶2∶4 D．周期之比为2∶2∶16．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨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，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1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率B．卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度C．三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点D．周期关系为T2>T3>T17．如图所示，内壁光滑半径为r的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，绳与竖直方向的夹角为θ，物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，重力加速度取g，则（）A．桶对物块的弹力不可能为零B．转动的角速度的最小值为gC．随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变D．随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大8．我国的嫦娥四号实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆，为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置L处的拉格朗日点（拉格朗日点指在两个物体引力作用下，能使小物体稳定的点）。“鹊桥”卫星在地球和月球引力的共同作用下，与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星和月球绕地球运动的加速度大小分别为a1、a2，线速度大小分别为v1、v2，周期分别为T1、T2，轨道半径分别为r1、r2，下列关系正确的是（）A．T1<TC．v1>v二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．下列关于功和能的说法正确的是（）A．乘坐电梯上楼的过程中，电梯对人的支持力不做功B．滑动摩擦力可能做负功、可能做正功、也可能不做功C．一对相互作用力做功的代数和一定为零D．重力势能的变化量与参考平面（零势能面）的选取无关10．如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（）A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的B．水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C．加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好11．如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（）A．两球抛出的速率之比为1∶3B．若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞C．两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D．若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中12．经过治理的护城河成为城市的一大景观，河水看似清浅，实则较深。某次落水救人的事件可简化如图，落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处直线游过去，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为1m/s，则（）A．游泳时小伙子面对的方向是合运动的方向B．小伙子在静水中游泳的速度至少应为0.6m/sC．小伙子渡河的时间一定少于16sD．若总面对着A处游，轨迹将为一条曲线且到达不了A处三、实验题（共12分。）13．我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处（选填“A”或“B”或“C”）．14．如图甲所示，在运动描述的演示实验中，老师在一端封闭、长约1.5m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每0.5s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每0.5s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。（1）请在图乙中画出蜡块2s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a＝m/s2；（保留2位有效数字）（3）t＝1s时蜡块的速度v2＝m/s。（保留2位有效数字）四、计算题（共40分。需要写出必要的文字说明和步骤，只写答案不得分。）15．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求A、B两球落地点间的距离．16．我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量m=2×103kg，额定功率P=80kW（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度a=1m/（3）新型电动车在平直路面上从静止开始，保持额定功率做加速运动，经60s达到最大速度，求此过程中新型电动车位移。17．如图甲所示，一质量为m=2kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2．求：（1）AB间的距离；（2）水平力F在5s时间内对小物块所做的功．18．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）．（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度ω1（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度ω2（3）试通过计算在坐标系中作出F−ω

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.物体的重力是由于地球对物体的万有引力引起的，A不符合题意；

B.物体随地球自转，靠万有引力的一个分力提供向心力，万有引力的另一个分量是重力，所以物体的重力不等于物体所需的向心力，B符合题意；

C.根据万有引力定律F=GMmr2可知，人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越小，C不符合题意；

D.任何两个物体之间都存在万有引力，D不符合题意。

2．【答案】B【解析】【解答】解：设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：t=2hg，水平方向位移x=vt=v2hA、大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，A不符合题意；B、大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈．B符合题意；C、大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据s=h2D、环做平抛运动，则单位时间内速度变化量△v=gt=g，所以大人、小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量相等，D不符合题意．故答案为：B．

【分析】平抛运动的时间由高度决定，根据平抛运动的规律求解。3．【答案】B【解析】【解答】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过gR，A不符合题意；B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处桶底对水的支持力为FN1，则FN1−mg=mv2R，得FN1=mC．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C不符合题意；D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒臂和竖直方向的夹角为θ，则mgtanθ=ma故答案为：B。

【分析】当物体对接触面的压力大于重力时处于超重，根据合力提供向心力以及牛顿第三定律得出水对桶底压力压力的变化情况，利用力的分解得出加速度的表达式，并判断AB两位置向心加速度的大小关系。4．【答案】C【解析】【解答】由题意可知，雪橇做匀速圆周运动，合力即为向心力，所以滑动摩擦力与牵引力F的合力要指向圆心，而滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故滑动摩擦力向后且与圆轨道相切，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据匀速圆周匀速中，合力提供向心力进行分析。5．【答案】D【解析】【解答】由于a、b属于线传动所以a、b线速度相等，则va=vb，且由于v=ωr则ωa：ωb=1：2，由于b与c同轴转动所以ωb=ωc，且由于v=ωr则vb：vc=1：2，根据分析可得va6．【答案】C【解析】【解答】A．卫星做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力可得GMmr2=mv2r，得v=GMr，因为卫星在轨道1上的运动半径小于同步卫星的运动半径，可知卫星在轨道1上的线速度大于同步卫星的线速度；同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，根据v=ωr可知，同步卫星的线速度大于赤道上随地球自转的物体的速率，可知卫星在轨道1上运行的速率大于赤道上随地球自转物体的速率，A不符合题意；

B.根据牛顿第二定律可得GMmr2=ma得卫星的加速度大小为a=GMr2，卫星在轨道3上经过P点和在轨道2上经过P点距地心的距离相等，所以加速度相等，B不符合题意；

C.卫星在轨道1上经过Q点时，需要加速做离心运动才能进入轨道2；在轨道2上经过P点时，也需要加速做离心运动才能进入轨道3，在轨道2上从Q到P，引力做负功，速率减小，由7．【答案】C【解析】【解答】AB.由于桶的内壁光滑，绳的拉力沿竖直向上的分力大小一定等于重力，即Tcosθ=mg，若绳的拉力沿水平方向的分力恰好提供向心力，即Tsinθ=mω2r，则桶对物块的弹力恰好为零，此时圆桶转动的角速度最小，角速度的最小值为ωmin=8．【答案】C【解析】【解答】AD.由题意可知，鹊桥卫星在月球外侧与月球一起绕地球做圆周运动，与月球保持相对静止，故其周期与月球绕地周期相同，AD不符合题意；

B.根据向心加速度公式a=r4π2T2，可知，鹊桥卫星的轨道半径大于月球的轨道半径，故其绕地球运动的加速度大于月球绕地球运动的加速度，B不符合题意；

C.根据v=2πrT可知，鹊桥卫星的轨道半径大，故线速度大，C符合题意。

9．【答案】B,D【解析】【解答】A.乘坐电梯上楼的过程中，人在电梯的支持力的方向上发生了位移，所以电梯对人做功，A不符合题意；

B.滑动摩擦力可以做动力，也可以做阻力，做动力时做正功，做阻力时做负功，如果物体受滑动摩擦力作用，但是在滑动摩擦力的方向没有发生位移，则摩擦力不做功，B符合题意；

C.一对相互作用力一定等大反向，如果这两个相互作用的物体运动的位移不同，则做功的代数和不为零

，C不符合题意；

D.重力势能的变化量由重力做的功决定，而重力做功与起点和末点的高度差有关，与参考平面（零势能面）的选取无关，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据功的定义，分析做功问题；重力势能与零势面的选取有关，但重力势能的变化量与零势面的选取无关。10．【答案】A,C【解析】【解答】A.脱水过程中，衣物随洗衣机一起转动开始时做离心运动随后紧贴筒壁，由筒壁提供其做圆周运动的向心力，A符合题意；

B.水会从桶中甩出，是因为衣服对水滴的附着力不足以提供水滴做圆周运动所需的向心力，而使水滴做了离心运动，B不符合题意；

C.由F=mω2R可知，加快脱水筒转动角速度，水滴做圆周运动所需的向心力将增大，会使更多水滴因做离心运动而被甩出去，脱水效果会更好，C符合题意；

D.由F=mω211．【答案】A,B【解析】【解答】A.由于两球抛出的高度相等，由h=12gt2可知，两小球在空中运动的时间相等，故水平方向向上有x1=v1t，x2=v2t，而x1=R-Rcos60°12．【答案】B,D【解析】【解答】A.由题意可知，小伙子的合运动方向从B到A，该合速度是由水速和小伙子在静水中速度的合速度，所以游泳时小伙子面对的方向一定与合运动的方向有夹角，A不符合题意；

B.设小伙子在静水中的游泳的速度为v1，作出小伙子游泳时合速度与两个分速度的关系，如图所示：

当v1与合速度垂直时v1有最小值，设AB与河岸的夹角为θ，根据几何关系有sinθ=12122+162=v1v水，解得最小的速度为v1=0.6m/s，B符合题意；

C.由AB分析可知，小伙子相对水的速度存在不确定性，其沿流水方向和垂直河岸方向的速度大小及合速度大小都不能确定，则渡河的时间不确定，C不符合题意；13．【答案】（1）线速度（2）A；C【解析】【解答】(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等；(2)探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法，根据F=mω2r可知控制质量相同和半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处；

14．【答案】（1）（2）0.20（3）0.28【解析】【解答】（1）结合所给数据，通过描点法，可以得到图像如图所示：

（2）由题意可知，玻璃管向右匀加速平移，每T=0.5s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，根据位移差公式可得∆x=aT2=5×10-2m，解得玻璃管向右平移的加速度a=0.20m/s2。

（3）蜡块在竖直方向做匀速直线运动，故竖直分速度为vy=15．【答案】解：在最高点，小球A受到重力和向下的压力．根据牛顿第二定律和向心力公式得mg＋FN＝mvA2R，即mg＋3mg＝mvA2R则vA＝2gR在最高点，小球B受到重力和向上的压力．根据牛顿第二定律和向心力公式得mg−FN'＝mvB2R【解析】【分析】利用A、B小球在C点时的压力，列向心力方程求解此时的速度z再通过平抛运动的竖直方向计算出运动时间，求解水平运动的位移即可。16．【答案】（1）当达到最大速度v时，牵引力F与阻力f平衡，满足P=Fv=fv=0解得v=40m/s（2）设匀加速结束时速度为v1，此时恰好达到额定功率，可得P=F联立可得v匀加速能维持的时间为t（3）已知t2=60s，设位移为s，由动能定理可得P代入数据解得s=1600m【解析】【分析】（1）