河北武强中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案）

这是一份河北武强中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
河北武强中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，正确的是(   )A. B. C. D.2、如图所示，某同学将三个完全相同的物体从A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与A点同高度的三个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是(   )A.沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最短B.沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长C.三个物体落地时的速度相等D.三个物体落地时竖直方向的速度相等3、在2022年北京冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中，中国选手任子威夺得冠军。如图所示，A、B、、在同一直线上，为中点，运动员由直线经弯道到达直线，若有如图所示的①②两条路线可选择，其中路线①中的半圆以O为圆心，半径为，路线②是以为圆心，半径为的半圆.若运动员在沿两圆弧路线运动的过程中，冰面与冰刀之间的径向作用力的最大值相等，运动员均以不打滑的最大速率通过两条路线中的弯道（所选路线内运动员的速率不变），则下列说法正确的是(   )A.在①②两条路线上，运动员的向心加速度大小不相等B.沿①②两条路线运动时，运动员的速度大小相等C.选择路线①，路程最短，运动员所用时间较短D.选择路线②，路程不是最短，但运动员所用时间较短4、如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是(   )A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为小球重力B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C.小球在最低点时绳子的拉力一定小于小球重力D.小球在最高点的速率至少为5、如图所示，航天飞机在完成太空任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点，关于航天飞机的运动，下列说法中错误的是(   )A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的向心加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的向心加速度6、小史驾驶着一辆质量约为4t的超级跑车，其发动机的额定功率为。汽车在平直路面上从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，车受的阻力为汽车重力的0.1倍，重力加速度g取，则(   )A.汽车运动过程中的最大牵引力为B.汽车做匀加速直线运动的最长时间为3sC.汽车开始运动后，1s末的瞬时功率为D.汽车开始运动后的最大速度为40m/s7、如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中(   )A.小球做匀减速运动B.小球动能先增大后减小C.克服弹簧弹力做功等于小球动能减少量D.小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大二、多选题8、质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是(   )A.此时物体的速度大小为B.此时物体的速度大小为C.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力D.若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力9、2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道， 航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。已知神舟十五号飞船总质量为m，进入轨道后做匀速圆周运动距离地面的高度为h，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。关于神舟十五号飞船在轨运行的周期T、线速度v、向心加速度a，以下表达式正确的是(   )A. B. C. D.10、如图所示，质量相同的两个小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，A、B的水平位移大小分别为l和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是(   )A.A、B的飞行时间之比为2:1B.A、B的初速度大小之比为C.A、B落地时重力的瞬时功率之比为2:1D.A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为三、填空题11、（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点，①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验:如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验 (    )A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律（2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出:图中坐标原点O___________（填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是__________m/s，A到B点的运动时间是0.1s。（g取）四、实验题12、某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1:1，2:1和3:1（如图乙所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题：（1）下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是_____；A.探究平抛运动的特点 B.探究小车速度与时间的关系C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律（2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第___________层（填“一”、“二”或“三”）；（3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为，由此可知___________。五、计算题13、如图所示，B、C两轮同轴，，若皮带与轮间无滑动，皮带轮匀速转动时，求：（1）A、B两轮的角速度之比；B、C两轮边缘的线速度之比；（2）A、C两轮的角速度之比；（3）A、B、C三轮的周期之比。14、如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量为1kg的小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取。求：（1）能实现上述运动时，小球在B点的最小速度v是多少？（2）能实现上述运动时，A、C间的最小距离x是多少？（3）若到达最高点B时的速度，则小球对圆环的压力是多少？15、如图所示，足够长的倾角的粗糙斜面固定在水平面上，一质量的物体在平行于斜面向上的推力作用下，由底端从静止开始向上运动，已知物体与斜面间的动摩擦因数，，，。（1）求物体在推力F作用下向上运动的加速度大小；（2）求物体从底端向上运动4 m时推力F的瞬时功率；（3）若物体向上运动4 m后撤去推力F，则物体从底端沿斜面运动到最高点过程中克服摩擦力做多少功？
参考答案1、答案：C解析：曲线运动中，合力指向曲线凹的一侧，AD错误；由于物体做减速运动，所以合力方向与速度方向夹角应大于90°，故C正确，ABD错误。故选C。2、答案：D解析：ABD.三个物体均做斜抛运动，竖直方向上，由逆运算和运动学公式可得：，解得：，因为三个物体的最大高度相同，则运动时间相同，由可知，三个物体落地时的竖直分速度相等，故AB错误，D正确；C.水平方向上，由可知，三个物体的水平位移不相等，则三个物体落地时的水平分速度不相等，根据勾股定理可得：可知，三个物体落地时的速度不相等，故C错误。故选：D。3、答案：D解析：A、最大径向作用力提供向心力，有，所以在①②两条圆弧路线上运动时的向心加速度大小相同，故A错误；B、根据牛顿第二定律，有，解得：，最大径向力相同，质量相同，因为路线①的半径小，所以路线①上运动员的速度小，故B错误；CD、路线①的路程为，路线②的路程为，运动时间为：，经过路线①的时间为，经过路线②的时间为，通过数值比较，可知选择路线②所用时间短，故C错误，D正确。故选：D。4、答案：D解析：5、答案：D解析：A.根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅱ上经过A点时为“远地点”，B点为“近地点”，则经过A的速度小于经过B的速度。故A正确；B.在轨道Ⅱ上经过A点之后航天飞机做近心运动，则，在轨道Ⅰ上经过A点之后航天飞机做圆周运动，则，即在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过的速度。故B正确；C.根据开普勒第三定律，，则。故C正确；D.由，r相同，可知在轨道Ⅱ上经过A的向心加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的向心加速度。故D错误。题目要求选择错误的，故选D。6、答案：C解析：A.根据题意，汽车以恒定加速度启动，牵引力先不变后减小，所以匀加速阶段牵引力最大，即，，解得，故A错误；B.匀加速阶段的末速度为，，解得，故B错误；C.1s末的速度大小为，所以，故C正确；D.汽车开始运动后的最大速度为，故D错误。故选C。7、答案：C解析：A.在压缩弹簧的过程中，弹簧形变量逐渐增大，弹簧弹力逐渐增大，即加速度不恒定，不是匀减速运动。故A错误；B.从接触弹簧开始便开始受到向右的弹力，速度方向向左，因而会减速，小球动能一直减小。故B错误；C.根据动能定理可知，即克服弹簧弹力做功等于小球动能减少量。故C正确；D.小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度为0，当弹簧被压缩到最大程度时加速度才最大。故D错误。故选C。8、答案：BD解析：AB.小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有，A错误，B正确；CD.若汽车做匀速运动，即汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角θ减小，由，可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，C错误，D正确。故选BD。9、答案：BC解析：根据，解得，，，故BC正确，AD错误。故选BC。10、答案：BD解析：11、答案：（1）B（2）不是；4.0解析：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故B正确，ACD错误；故选：B。（2）根据竖直方向的位移之比可知，，故坐标原点O不是抛出点。在竖直方向上，根据公式，代入数据得：，则水平方向上的初速度大小为。12、答案：（1）C（2）一（3）3:2解析：（2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，需要控制m和ω两个量相同，由于左右两塔轮由同一皮带传动，线速度大小相同，根据可知若要角速度相同，需要塔轮半径相同，所以应将传动皮带置于第一层。（3）小球分别放在B、C位置，则运动半径之比为，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，两小球的角速度之比为，左右两标尺露出的格子数之比为，即两小球所需向心力大小之比为，根据，可得。13、答案：（1）1:1，1:1（2）2:1（3）1:1:2解析：（1）A、B两轮为共轴转动，具有共同的角度B、C两轮为皮带传动，两轮边缘具有共同的角度大小（2）根据可知，BC两轮的角速度之比为则有即（3）根据，由（2）可知可得14、答案：（1）2m/s（2）0.8m（3）30N解析：（1）小球经过B点速度最小时，重力刚好提供向心力，则有解得经过B点的最小速度为（2）当小球在B点以最小速度抛出时，A、C间距离最小，则有，解得A、C间的最小距离为（3）若到达最高点B时的速度，根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知，小球对圆环的压力为。15、答案：（1）（2）1440 W（3）288 J解析：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律，有代入数据得（2）从底端向上运动4 m时，根据运动学公式，有又推力F的瞬时功率为联立并代入数据，得（3）撤去推力F后，对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律，有根据运动学公式，有根据功的公式，有联立并代入数据，得或者利用动能定理解题。