河南名校联盟2022-2023年下学期期中联考高一物理试题

这是一份河南名校联盟2022-2023年下学期期中联考高一物理试题，共6页。

（考试时间 75分钟 满分 100分）
单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分．）
1、第22届世界杯于2022年11月21日至12月18日在卡塔尔举行，阿根廷队最终在点球大战中击败法国队勇夺冠军，作为足球界传奇的阿根廷前锋梅西，在某次比赛中利用一记漂亮的任意球，攻破球门.如图所示踢出的“香蕉球”绕过人墙转弯进入球门，守门员“望尘莫及”，足球飞行过程中速度方向和受力方向判断正确的是( )
A．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
B．合外力的方向指向外侧方向，速度方向沿轨迹切线方向
C．合外力的方向一定指向人墙的一侧，加速度方向指向切向方向
D．加速度的方向一定指向人墙的一侧，速度方向沿轨迹的切线方向
2、第十一届全国杂技展演于2023年3月在山东省举办，如图所示，水平固定的细长杆上套有一遥控电动小车P，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接P，另一端悬挂一杂技演员Q.设初始时细线的右边部分与水平方向的夹角为θ，现在遥控作用下使电动小车P开始向左匀速运动，电动小车和演员均可视为质点，不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．当θ＝90°时，杂技演员Q速度为零，处于平衡状态
B．当θ＝60°时，P、Q的速度大小之比是2∶1
C．在θ向90°增大的过程中，绳子的拉力始终等于演员的重力
D．在θ向90°增大的过程中，演员Q一直处于失重状态
3、飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动，是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示，投掷者将飞镖以某一速度水平掷出，一小段时间后击中靶心上方，该投掷者若要击中靶心，则需要采取的可能措施有哪些，均不考虑空气阻力。（ ）
A．仅将飞镖的质量变大一些
B．仅把投掷点向上移
C．仅把投掷点向前移
D．投掷时用力小一些，其他不变
4、如图甲所示，一可视为质点的光滑小球静止放置在固定的光滑半球面底端，某一学生用竖直放置的光滑挡板水平向左缓慢推动小球，此过程挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2，另有一学生用一细绳缓慢向左拉动该球，且细绳始终沿半球面切线方向，此过程细绳对小球的拉力F３、半球面对小球的支持力F４，在小球两次运动的过程中未脱离球面，则在运动过程中四个力的变化情况正确的是( )
F1增大，F2增大，F3增大，F4减小
B．F1增大，F2减小，F3增大，F4减小
C．F1减小，F2增大，F3增大，F4减小
D．F1减小，F2增大，F3减小，F4增大
5、“天和一号”是中国载人航天工程中第一个空间站核心舱，已于2021年4月29日在海南文昌由长征五号B运载火箭发射升空。若“天和一号”绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则( )
A．“天和一号”离地面高度为
B．地球的质量为eq \f(v3T,2πG)
C．运行的向心加速度小于轨道所在处的引力加速度
D．航天员可以利用天平测量物体的质量
6、2020年11月24日成功发射的“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器.已知月球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，月球绕地球做圆周运动的公转周期为T1，“嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动的周期为T2，引力常量为G，由以上条件可知( )
A．月球质量为eq \f(4π2r3,GT12) B．地球质量为
C．月球的密度为eq \f(3π,GT22) D．地球的密度为eq \f(3π,GT12)
7、如图所示，长为的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为60°，此时小球静止于固定的光滑水平桌面上．重力加速度为g.则（ ）
A.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球一定受到重力，支持力和绳子拉力的作用
B.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到重力，支持力和向心力的作用
C.当小球以角速度为做圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力FN恰好为0
D.当小球以角速度ω2＝做圆锥摆运动时，绳子的张力大小为5mg，桌面对小球的支持力为0
二、多项选择（在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求）共3个小题，每题6分，共18分）
8、首都国际机场T3航站楼行李处理系统是世界最大的行李处理系统，最快能将行李以每秒10米的速度从T3Ａ办票柜台送达T3Ｂ的行李集散转盘。如图甲所示是首都国际机场中传送旅客行李的水平传送带，一直做顺时针匀速转动，可视作质点的某一小行李箱从一段传送带上以水平初速度v0滑上AB段的水平传送带，从A点运动到B点的v－t图像如图乙所示．下列说法正确的是( )

A．小行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.4
B．小行李箱在前2 s内运动的平均速度为6 m/s
C．AB两点间的距离为12 m
D．小行李箱留在传送带上摩擦痕迹长为2 m
9、2022年7月13日至17日，郑州大学代表中国在第十一届世界运动会荷球项目中表现出色，如图甲的荷球运动是唯一一项男女同场竞技的运动，已被许多学校作为“阳光体育”的运动项目。图乙中A、B、C是某运动员一次荷球投篮命中得分轨迹中的三个点，A为荷球抛出点，B为荷球运动最高点，C为篮框落入点，AB的连线垂直于BC的连线，AB的连线与水平方向的夹角θ=600，荷球可视为质点，不计空气阻力，则（ ）
A.荷球从A到B和从B到C的运动过程中速度的变化率相同
B.荷球在B点时速度为零
C.荷球从A到B和从B到C的运动时间之比为3:1
D.荷球从A到B和从B到C的水平方向的位移之比为
10、如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置一劲度系数k＝68 N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量m＝1.0 kg的小物块A，物块与圆盘间的动摩擦因数μ＝0.20，开始时弹簧未发生形变，长度l0＝0.50 m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘则（ ）
A．圆盘转动的周期为2秒时，物块A开始滑动
B．当圆盘角速度缓慢地增加到6.0 rad/s时，弹簧的伸长量为0.5 m
C．在角速度从零缓慢地增加到2 rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力，其静摩擦力大小与角速度成正比
D．当ω＞2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力，其滑动摩擦力大小与角速度成正比
三、非选择题（共5个大题，共54分．）
11（6分）、某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”．匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动．使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供．球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值．实验过程如下：
(1)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与________的关系，将实验数据记录在表格中；
(2)保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r左________r右(选填“>”“＝”或“<”)，保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；
(3)使两小球的运动半径和转速相同，改变两个小球的质量，探究向心力的大小与质量的关系，将实验数据记录在表格中：
(4)根据表中数据，向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是________．
A．F∝m nr B．F∝m n2r
C．F∝m2n2r D．F∝m nr2
12（8分）、未来若在一个未知星球上，用如图甲所示装置“探究平抛运动的特点”．悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图乙中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶5，结果可以用根号表示，则：
(1)由以上信息，可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点．
(2)该星球表面的重力加速度为________m/s2.
(3)小球平抛的初速度是________m/s.
(4)小球在b点时的速度是________m/s.
13（10分）、在土耳其地震救灾中无人机大显身手，2023年02月21日01时04分，在土耳其发生6.3级地震，震源深度10千米。在救灾过程中经常调用无人机抢运被困人员．如图甲所示，直升机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地，前5s内被困人员水平方向的v－t图像和竖直方向的v－t图像分别如图乙、图丙所示．不计空气阻力，g＝10 m/s2.以t＝0时刻被困人员所在位置为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴正方向，求被困人员：
(1)在5 s末的速度v大小；
(2)在5 s末的位置坐标(x，y)的值；
(3)在前5 s的轨迹方程．
14（14分）、《天问》是我国战国时期诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表达了作者对传统的质疑和对真理的探索精神，2021年5月15日7时18分，我国第一颗人造火星探测器“天问一号”成功着陆于火星南部预选着陆区。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，已知火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3 ∶2，火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力，忽略火星的自转。质量为m的“天问一号”着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，求
火星和地球绕太阳运动的线速度大小之比；
火星表面的重力加速度大小；
（3）此过程中着陆器受到的制动力大小约为多少？
15（16分）、如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示．陀螺的质量为m，铁质圆轨道的质量为3m、半径为R，用支架将圆轨道固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转，其余部分质量不计．陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为5mg.不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g.
(1)若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小；
(2)要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度；
(3)若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作用力大小；
次数
转速之比
eq \f(n左,n右)
球的质量m/g
运动半径r/cm
向心力大小F/红白格数
m左
m右
r左
r右
F左
F右
1
2
12
12
10
10
8
2
2
1
12
12
20
10
4
2
3
1
12
24
10
10
2
4