重庆市渝高中学2022-2023学年高一物理下学期期中测试试题（Word版附解析）

高2025级高一（下）半期测试

物理试题

试卷总分：100分  考试时间：75分钟

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示，其中正确的是（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧。
故选B。
 

2. 一物体同时受、、、四个力的作用，其中和垂直，在某运动过程中，这四个力对物体做的功分别为、、、，则下列说法正确的是（　　）

A. 力做的功最少 B. 力的大小一定等于零

C. 力做的功最多 D. 这四个力的合力对物体做的总功为0

【答案】A

【解析】

【详解】AC．功的绝对值表示大小，依题意力做功最少，力做功最多。故A正确；C错误；

B．当力的方向与物体位移方向垂直时，做功必然为零，但其大小不一定等于零。故B错误；

D．物体所受合力的功等于各分力做功的代数和，有

故D错误。

故选A。

3. 2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器成功登陆月球背面，人类首次实现了月球背面的软着陆。已知月球表面重力加速度g，月球半径R，引力常量G，则（　　）

A. 月球的质量为

B. 月球的第一宇宙速度为

C. 近月卫星的角速度为

D. 近月卫星的周期为

【答案】B

【解析】

【详解】A．在月球表面有

解得

A错误；

B．月球的第一宇宙速度等于近月卫星的环绕速度，则有

结合上述解得

B正确；

C．对近月卫星有

结合上述解得

C错误；

D．近月卫星的周期

结合上述解得

D错误。

故选B。

4. 如图所示，图甲为吊威亚表演者照片，图乙为其简化示意图。工作人员A以速度v沿直线水平向左拉轻绳，此时绳与水平方向的夹角为θ，此时表演者B速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据关联速度分解可得

故选B。

5. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（　　）

A. 重力势能减少2mgR

B. 机械能减少mgR

C. 合外力做功mgR

D. 克服摩擦力做功mgR

【答案】D

【解析】

【详解】A．从P到B的过程中，小球下降的高度为R，则重力势能减少了

ΔEp=mgR

故A错误；

BD．小球到达B点时恰好对轨道没有压力，则有

设摩擦力对小球做的功为Wf，从P到B的过程，由动能定理可得

mgR＋Wf=mvB2

解得

Wf=－mgR

即克服摩擦力做功mgR，机械能减少mgR，故B错误，D正确；

C．根据动能定理知

W合=mvB2=mgR

故C错误。

故选D。

6. 如图所示，长度均为l=1m的两根轻绳，一端共同系住质量为的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为1m，重力加速度g取10m/s2，现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　）

A. 5N B. N C. N D. 10m

【答案】A

【解析】

【详解】小球在最高点时速率为v时，每根绳的拉力为零，得

小球在最高点速率为2v时，设每根绳的拉力大小为F，则

解得

故选A。

7. 如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧右端与Q相连，左端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A. P、Q组成的系统机械能守恒

B. 竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力

C. 弹簧弹性势能最大值为

D. 滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大小为2mg

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据能量守恒定律知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；

B．以整体为研究对象，系统水平方向先向右加速运动后向右减速运动，所以水平方向所受合力先向右，后向左，因此水平方向加速阶段竖直杆弹力大于弹簧弹力，水平方向减速阶段竖直杆弹力小于弹簧弹力，故B错误；

C．弹簧弹性势能的最大值

故C错误；

D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，此时滑块P的动能最大，对P、Q和弹簧组成的系统整体受力分析，在竖直方向，根据牛顿第二定律可得

解得

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共三小题，每小题五分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。

8. 已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L。月球绕地球公转的周期为，地球自转的周期为，地球绕太阳公转周期为，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（　　）

A. 地球的密度为 B. 地球的质量为

C. 月球运动的加速度为 D. 月球的质量为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．由月球绕地球做圆周运动有

求得地球质量

又知体积

则密度为

故A正确，B错误；

C．由月球绕地球做圆周运动有

解得

故C正确；

D．根据万有引力定律而列出公式可知月球质量将会约去，所以无法求出，故D错误。

故选AC。

9. 汽车在平直公路上由静止开始启动，启动过程中，汽车牵引力功率及瞬时速度变化情况如图所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 汽车质量为1500kg

B

C. 前5s内，汽车阻力做功

D. 5~15s内，汽车位移大小为112.5m

【答案】AB

【解析】

【详解】A．第5s末，汽车的功率达到15kW，此时速度为5m/s，所以此时的牵引力为

而在，汽车在做匀加速直线运动，加速度为1m/s2，则

解得

m=1500kg

选项A正确；

B．汽车所受的阻力大小为

故匀速时的速度

选项B正确；

C．令前5s的位移为x1，则根据v-t图像的面积可得

则阻力做的功为

在前5s内，汽车克服阻力做功为，选项C错误；

D．在5~15s内，列动能定理

其中，解得

选项D错误。

故选AB。

10. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的质量为0.8kg

B. 物体的质量为1kg

C. 抛出后，物体上升的最大高度为6m

D. 除受到重力外，物体受到另一个外力大小为4N

【答案】BC

【解析】

【详解】ABD．根据动能定理可得

则-h图象的斜率大小

k=F合

由图示图象可知，上升过程中有

下落过程中

解得

F=2N，m=1kg

故B正确，AD错误；

C．上升过程，根据动能定理得

由图示图象可知

代入数据解得，上升的最大高度为H=6m，故C正确。

故选BC。

三、非选择题；共57分。

11. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量关系。某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块。用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，测得质量为m，遮光片宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r，滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。

（1）为了深究向心力与角速度的关系，需要控制______和______保持不变。

（2）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______（用题干给出的字母作答）。

【答案】    ①. 滑块质量m    ②. 旋转半径r    ③.

【解析】

【详解】（1）[1][2]根据

可知，为了深究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量m与旋转半径r保持不变。

（2）[3]由于遮光片的遮光时间很短，则滑块通过遮光片的速度

又由于

解得

12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______；

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s；（，结果保留两位有效数字）

（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；B点的竖直分速度为______m/s。（，结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2.0

【解析】

【详解】（1）[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛得到相同的初速度（或初速度相同）。

（2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有

x=v0t

y=gt2

将x=32cm，y=19.6cm，代入解得

v0=1.6m/s

（3）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有

Δy=gT2

由图可知

Δy=2L=10cm

解得

T=0.1s

由

x=3L=15cm

解得

竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度有

13. 质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，求

(1)5s内拉力对物体做的功；

(2)5s内拉力的平均功率；

(3)5s末拉力的瞬时功率。（g=10m/s2）

【答案】(1) 600J；(2)120W；(3)240W

【解析】

【分析】

【详解】(1)物体向上做匀加速直线运动，加速度

5s内的位移

5s末的速度

5s内拉力做功

(2)5s内拉力的平均功率

(3)5s末拉力的瞬时功率

14. 质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中的图线如图所示。g取10m/s2。求：

（1）物体的初速度多大；

（2）物体和水平面间的动摩擦因数为多大；

（3）水平拉力F做了多少功。

【答案】（1）；（2）；（3）W=18J

【解析】

【详解】（1）由题图可得

代入数据，可得

（2）由题意及题图可判断，4~8s图像的斜率表示滑动摩擦力

即

得

（3）对物体运动的8m过程，应用动能定理得

代入数据求得

W=18J

15. 如图所示，在距地面上方的光滑水平台面上，质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧，弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接，使物静止在O点。水平台面右侧有一倾角为的光滑斜面，半径分别为和的两个光滑圆形轨道固定在粗糙的水平地面上，且两圆轨道分别与水平面相切于C、E两点，两圆最高点分别为D、F。现剪断细线，已知弹簧弹性势能为，弹簧的弹性势能全部转化为物块的动能，物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上，运动至B点后（在B点无能量损失）沿粗糙的水平面从C点进入光滑竖直圆轨道且通过最高点D，已知物块与水平面间的动摩擦因数，AB长度，BC距离，，已知：，。

（1）求水平台面的高度；

（2）求物块经过D点时对圆轨道的压力；

（3）为了让物块能从E点进入圆轨道且不脱离轨道，则C、E间的距离应满足什么条件？

【答案】（1）；（2），方向竖直向上；（3）或

【解析】

【详解】（1）剪断细线，弹簧的弹性势能全部转化为物块的动能，则有

解得

物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑斜面上，则有

解得

则台面到A点的高度为

水平台面的高度为

（2）物块从离开水平台面到经过D点过程，根据动能定理可得

解得

物块经过D点时，根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知，物块经过D点时对圆轨道的压力大小为，方向竖直向上。

（3）设物体刚好能到达点，从到的过程，根据动能定理可得

解得

设物体经过点后刚好到达圆心等高处，根据动能定理可得

解得

设物体经过点后刚好经过最高点F，则有

根据动能定理可得

联立解得

为了让物块能从E点进入圆轨道且不脱离轨道，则C、E间的距离应满足

或