四川省成都市蓉城名校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷（含答案）

四川省成都市蓉城名校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、下列说法正确的是(   )

A.曲线运动一定是变加速运动

B.地球同步卫星的轨道一定位于赤道正上方，其离地面的高度是定值

C.做平抛运动的物体在相等时间内的速度变化量不相同

D.物体在恒力作用下不可能做曲线运动

2、河宽480 m，船在静水中的速度大小为4 m/s，水流速度大小为3 m/s，则船过河的最短时间为(   )

A.160 s B.96 s C.120 s D.100 s

3、下列关于功、功率的说法正确的是(   )

A.由可知，当汽车发动机的功率一定时，牵引力大小与速度大小成反比

B.只要力作用在物体上，该力一定对物体做功

C.摩擦力不可能对物体做正功

D.由可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率

4、如图，一辆货车通过轻绳提升一货物，某一时刻拴在货车一端的轻绳与水平方向的夹角为θ，此时货车的速度大小为，则此时货物的速度大小为(   )

A. B. C. D.

5、如图，质量为m的柏乐小朋友（可视为质点）坐在秋千上自由摆动，摆动到最高点时悬线与竖直方向的夹角为30°，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(   )

A.柏乐在最高点时的速度为零，所受合力为零

B.柏乐在最高点时，秋千对他的作用力为0.5mg

C.柏乐在最低点时，秋千对他的作用力为mg

D.柏乐在最低点时的加速度不为零

6、如图，两个靠得很近的小球（均可视为质点）从斜面上的同一位置O以不同的初速度、做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，在空中运动的时间分别为、，落到斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为α、β，已知。下列说法正确的是(   )

A.

B.

C.B球在空中离斜面最远时，其速度方向与斜面平行

D.

7、如图甲，在弯道处，铁轨的外轨总是略高于内轨，这样可使火车以规定速度通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图乙所示。下列说法正确的是(   )

A.若要增大火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差

B.当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力和向心力

C.当火车转弯时的速度大于规定速度时，火车将侧向挤压内轨

D.只要火车转弯时速度足够小，内外轨道就不会受到侧向挤压

8、在发射卫星时，往往先将卫星发送到一个椭圆轨道上，再变轨到圆轨道。已知某卫星运行的椭圆轨道的近地点M距地面210 km，远地点N距地面345 km，卫星进入该轨道正常运行时，通过M点和N点时的速率分别为和，当某次卫星通过N点时，启动卫星上的发动机，使卫星在短时间内加速后进入离地面345 km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时卫星的速率为。比较卫星在M、N、P三点正常运行时（不包括启动发动机加速阶段）的速率、、和加速度大小、、，下列结论正确的是(   )

A.， B.，

C.， D.，

二、多选题

9、下列四幅图展示的是我们生活中常见的圆周运动相关实例，下列说法正确的是(   )

A.如图甲，公路是凹形路面，汽车通过这样的凹形路面的最低点时，汽车对路面的压力小于汽车的重力

B.如图乙为一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供

C.如图丙，杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，碗里的水可能不受碗底的作用力

D.如图丁，洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

10、北京冬奥会开幕式上，24节气倒计时惊艳全球，如图为地球沿椭圆轨道绕太阳运行时所处不同位置对应的节气。下列说法正确的是(   )

A.地球由秋分位置运行到冬至位置的过程中，其速率逐渐减小

B.地球从冬至位置到春分位置的运行时间等于从春分位置到夏至位置的运行时间

C.太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上

D.若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，地球和火星绕太阳运行对应的k值相等

11、如图，由竖直轴和双臂构成的“Y”形支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角为θ。一质量为m的小球（可视为质点）穿在一条臂上，到节点O的距离为l，小球始终与支架保持相对静止。设支架转动的角速度为ω，重力加速度大小为g，则(   )

A.当时，臂对小球的摩擦力大小为

B.ω由0逐渐增大，臂对小球的弹力大小不变

C.当时，臂对小球的摩擦力大小为0.5mg

D.当时，臂对小球的摩擦力大小为mg

三、实验题

12、如图为向心力演示器，利用此装置可以粗略探究“向心力大小与质量、角速度和半径的关系”，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的半径之比为1:2:1。

（1）下列实验所采用的实验方法与本实验相同的一项是_______（填标号）。

A.测量物体的速度  B.探究加速度与力、质量的关系

C.验证力的合成遵循平行四边形定则 D.测定匀变速直线运动的加速度

（2）关于此实验，下列说法正确的一项是_______（填标号）。

A.应尽可能减小小球与槽之间的摩擦力

B.变速塔轮的作用是改变小球做圆周运动的半径

C.在探究向心力大小与半径的关系时，应将两个相同质量的钢球分别放在B、C两处，皮带套在半径不相同的塔轮上

D.当质量和运动半径不变时，向心力大小与角速度成正比

（3）两个钢球的质量和运动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出左、右两个小球所受向心力大小的比值为1:9，则与皮带连接的左、右两个变速塔轮的半径之比为_______（填标号）。

A.1:9 B.9:1 C.1:3 D.3:1

13、在学习完平抛运动一节内容后，成都市某中学的小杨同学想利用平抛运动来测量成都本地的重力加速度，实验装置如图甲所示。为确定平抛运动的轨迹，小杨同学利用手机连拍功能，根据拍摄的照片，在坐标纸上描出小球在不同时刻的位置，已知手机启动连拍功能时，每秒可以拍摄50张照片。

（1）关于此实验，下列说法正确的一项是_______（填标号）。

A.应保证斜槽轨道末端水平

B.必须保证斜槽轨道光滑

C.实验前应测出小球的质量才能测出重力加速度

D.为减小实验误差，可以选用乒乓球进行实验

（2）小杨同学在完成某次实验后，根据照片顺序，每5张照片选取一张，然后将选出的照片中小球的位置描到同一张坐标纸中，如图乙为轨迹中截取出来的一部分，根据该图，可求出小球抛出时的水平初速度大小为_______m/s，过B点时竖直方向的速度大小为_______m/s（第二空保留2位小数）。

（3）可测得，成都本地的重力加速度大小为_______。

四、计算题

14、发动机最大净功率是指汽车运行时，除去浪费掉的能源和直接驱动发电机发电或压缩机等的能量外，完全使汽车行驶所做功的功率。如图为某品牌汽车的铭牌，已知汽车的质量为最大允许总质量，汽车所受阻力恒为自身车重的0.1倍，重力加速度大小取。求：

（1）该汽车能达到的最大速度；

（2）该汽车在天府大道南延线上行驶时，被电子警察记录下以的瞬时速度超速行驶，若此时汽车处于匀速行驶状态，求汽车经过电子警察时发动机的净功率。

15、我国自主研发的北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航系统，MEO卫星环绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，已知其轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G。求：

（1）地球的质量M；

（2）地球两极的重力加速度大小。

16、如图，一半径为的光滑四分之一圆弧轨道竖直放置，其末端A与一水平传送带相连，传送带以的速度向右匀速转动（不计转轮大小），在传送带右端B的正下方有一水平放置的静止圆盘，在其右边缘C点固定一个高度不计且没有底的光滑小桶，传送带与圆盘直径CD平行且传送带右端B与圆盘左边缘D点在同一竖直线上，其高度差为。一质量为的物块（可视为质点）从四分之一圆弧轨道上某处由静止滑下，无能量损失地滑上传送带后，先加速，经与传送带共速，后经传送带右端B水平抛出，恰好落入小桶内，圆盘随即开始加速转动至角速度后匀速转动，在此过程中，物块与圆盘始终保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，物块与圆盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取。求：

（1）圆盘的半径R和物块经过A点时，对四分之一圆弧轨道的压力大小；

（2）圆盘匀速转动时，小桶对物块的作用力大小F（结果可用分数表示）；

（3）圆盘所在水平面与地面间的高度差为，匀速转动时，若将小桶轻轻拿走，求物块落地点与圆盘圆心O的水平距离d。

参考答案

1、答案：B

解析：地球同步卫星在赤道正上方，且在特定高度的轨道上运行。所以选B。

2、答案：C

解析：过河最短时间为河宽480 m除以船在静水中的速度大小4 m/s，等于120 s。所以选C。

3、答案：A

解析：由可知，当P一定时，F与v成反比，A正确；力与物体的速度方向垂直时，该力对物体不做功，B错误；摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功或不做功，C错误；公式求得的是一段时间的平均功率，D错误。所以选A。

4、答案：B

解析：货车的速度等于沿轻绳方向的速度和垂直于轻绳方向的速度的合速度，根据平行四边形定则有，而货物的速度大小等于沿轻绳方向的速度大小，即货物的速度大小为。所以选B。

5、答案：D

解析：柏乐在最高点时，速度为零，受力分析如图甲所示，易知，，解得，，A、B错误；柏乐在最低点时，受力分析如图乙所示，由牛顿第二定律可得，易知秋千对柏乐的作用力大于mg，加速度不为零，C错误，D正确。所以选D。

6、答案：C

解析：小球做平抛运动，根据，可知A球下落高度为B球下落高度的一半，对A球有，，对B球有，，解得，，A、B错误；当速度方向与斜面平行时，B球距离斜面最远，C正确；小球落到斜面前瞬间，末速度的反向延长线必过水平位移的中点，所以初速度与末速度的夹角γ满足，假设斜面的倾角为θ，则，斜面的倾角θ不变，所以两小球落到斜面前瞬间的速度偏转角相等，根据几何关系可知，小球落到斜面前瞬间，末速度与斜面的夹角等于γ与θ之差，所以，D错误。所以选C。

7、答案：A

解析：若要增大火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差，以增大重力和支持力的合力，即增大向心力，A正确；当火车以规定速度转弯时，内外轨道均不向车轮施加侧向压力，火车受重力和支持力，合力提供向心力，B错误；当火车转弯时的速度大于规定速度时，火车有离心运动的趋势，此时外轨道受到侧向挤压，不足的向心力由外轨道侧向挤压力提供，C错误；只要火车转弯时速度足够小，火车就有向心运动的趋势，即车轮轮缘会挤压内轨，D错误。所以选A。

8、答案：D

解析：根据万有引力提供向心力有，得，由题可知，所以。当某次卫星通过N点时，启动卫星上的发动机，使卫星在短时间内加速后进入离地面345 km的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，所以；假设卫星在半径为的圆形轨道上做匀速圆周运动，经过M点时的速率为，根据，得，又因为，所以，飞船在圆形轨道上M点时需加速才能进入椭圆轨道，则，故。所以选D。

9、答案：BC

解析：汽车通过凹形路面的最低点时，向心加速度竖直向上，汽车处于超重状态，支持力大于重力，结合牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大于汽车的重力，A错误；小球做圆周运动的向心力由绳的拉力和重力的合力提供，B正确；当“水流星”通过最高点时，碗里的水可能只受重力作用，C正确；洗衣机脱水简的脱水原理是：衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动所需要的向心力，因此水滴被甩出，D错误。所以选BC。

10、答案：CD

解析：由开普勒第二定律可知，从远地点到近地点，行星运行速率增大，A错误；冬至位置为近日点，运行速率最大，夏至位置为远日点，运行速率最小，所以从冬至位置到春分位置的运行时间小于从春分位置到夏至位置的运行时间，B错误；由开普勒第一定律可知，太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上，C正确；若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，地球和火星绕太阳运行时的中心天体相同，故对应的k值是相等的，D正确。所以选CD。

11、答案：AD

解析：对小球受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，处于平衡状态，故，A正确；对小球受力分析有，，解得，，故当角速度ω增大时，臂对小球的弹力变大，B错误；当摩擦力为零时，解得，C错误；当时，解得，负号表示摩擦力沿臂向下，D正确。所以选AD。

12、答案：（1）B（2）A（3）D

解析：（1）本实验主要采用的实验方法为控制变量法，B正确。

（2）若摩擦力足够大，则向心力应该由摩擦力和挡板对小球的支持力共同提供，而实验要求标尺露出的格数反映向心力大小，故摩擦力越小，实验误差越小，A正确；变速塔轮的作用是改变两边转动的角速度，B错误；在探究向心力与半径的关系时，应控制质量和角速度相同，故皮带应套在半径相同的塔轮上，C错误；当质量和运动半径不变时，本实验可以得出向心力大小与角速度的平方成正比的实验结论，D错误。

（3）因为向心力大小之比为1:9，所以，设左、右两边塔轮边缘线速度大小分别为、，半径分别为、，角速度分别为、，则：，，，又，，得：，。

13、答案：（1）A（2）2.5；1.17（3）9.79

解析：（1）本实验只需要保证小球做平抛运动，故斜槽轨道的作用是让小球获得水平初速度即可，因此只需要斜槽轨道末端水平，不要求斜槽轨道必须光滑，A正确，B错误；无需测出小球的质量，C错误；为保证小球在空中只受重力，则选取小球时，应选择质量大、体积小的小球，故不宜选择乒乓球，D错误。

（2）每5张照片选取一张，故两点的时间间隔，又，故。在水平方向，由图可得，，由得，在竖直方向，。

（3）在竖直方向，由得。

14、答案：（1）61.5m/s（2）

解析：（1）

当时，速度最大

由得：

（2）

汽车匀速行驶，故

由得：

15、答案：（1）（2）

解析：（1）因为MEO卫星绕地球做匀速圆周运动

所以

解得：

（2）在地球两极有：

故有： 

解得：

16、答案：（1）38N（2）（3）5m

解析：（1）从传送带上滑出后，物块做平抛运动

由得：

故

在传送带上：

因为物块滑上传送带后经加速至与传送带共速，设滑上传送带时的速度大小为

由得：

在A点物块做圆周运动

由得：

解得：

由牛顿第三定律，物块对圆弧轨道的压力大小为

（2）在圆盘上，物块随圆盘一起做匀速圆周运动

由

得：

解得：

（3）撤去小桶后：由

故物块将做离心运动，沿切线飞离圆盘后做平抛运动落到地面上

由得：