2023河南大学附中高一下学期期中考试物理试题含答案

2022-2023 学 年 下 学 期 期 中 考 试

高一物理试题

  分  值：100分   时  长：70分钟

一、选择题（共12小题，每题4分。1-8为单选题，9-12为多选题）

1．在物理学习中，概念、模型、方法需要同学们理解与掌握，以下说法不正确的是

A．质点为理想化模型

B．重力、速度、路程均为矢量

C．加速度概念的引入利用了比值定义法

D．合力与分力、合运动与分运动为等效替代关系

2．发现行星运动三定律、万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是

A．第谷、开普勒、牛顿           B．开普勒、伽利略、牛顿

C．伽利略、牛顿、卡文迪什      D．开普勒、牛顿、卡文迪什

3．小刚同学学习了运动的合成与分解后，对运动规律提出了自己的观点，你认为正确的是

A．合速度一定比两个分速度大

B．两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动

C．一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动

D．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动

4．一汽车通过拱形桥顶时速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车能安全通过桥面，车速不能超过

A.15 m/s         B.20 m/s            C.25 m/s       D.30 m/s

5．如图所示，不计重力的轻杆能以为轴在竖直平面内自由转动，端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在端。当和竖直方向的夹角缓慢逐渐增大时（），杆的弹力和拉力F的大小变化是

A．先变小后变大，F变大 

B．先变小后变大，F不变

C．先变大后变小，F不变 

D．不变，F变大

6．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．

7．打弹弓是一款传统游戏，打弹弓射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种。若某次在距离地面高度为50m处有一小球m1自由下落的同时，地面上弹弓将一小球m2正对m1竖直向上以10m/s的速度弹出，则以下说法正确的是

A．经时间5s两球在空中相遇

B．两球相遇时m2正处于上升过程 

C．相遇时m2正处于下落过程 

D．两球不会在空中相遇

8．水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件，其中4个恰好占据车厢底部，另有一个工件D置于工件A、B之间（如图所示），重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时，工件A与D之间恰好没有作用力，此时工件D与B间的作用力大小为

A． B． 

C. D．

9．无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警，赶至火灾点后，迅速布置无人机消防作业，假设无人机从静止竖直向上起飞，匀减速直线运动后恰好悬停在火灾点，整个过程速度时间图像如下图示，已知无人机的质量（含装备等）为15kg，下列说法正确的是

A．无人机整个上升过程平均速度7.5m/s

B．加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大

C．火灾位置距离消防地面的距离为90m

D．加速阶段时，无人机螺旋桨的升力大小为75N

10．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、和h2、v2、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是

A．若，则

B．若，则

C．若，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D．若，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

11．新华社酒泉2022年11月30日电，中国第十艘载人飞船在极端严寒的西北戈壁星夜奔赴太空，神舟十五号航天员乘组于11月30日清晨入驻“天宫”，与神舟十四号航天员乘组相聚中国人的“太空家园”。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．空间站的周期为

B．空间站的线速度大小为

C．空间站的角速度为

D．空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态

12．探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是

A．“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小

B．“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大

C．“嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小

D．“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度

二．实验题

13．(6分)探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。

（1）下列实验中采用的实验探究方法和本实验相同的是_________

A.探究合力与分力的关系

B.卡文迪什扭秤实验

C.探究加速度与物体受力和物体质量的关系

D.探究弹簧弹力和形变量的关系

（2）通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越__________（填“大”或“小”）；

（3）由更精确的实验可得向心力的表达式为__________（用题干中所给的字母表示）。在某次探究实验中，当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值为1：9，由此表达式可求得与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为__________。

14．（8分）小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

(1)他观察到的现象是：小球_____（填“A先”、“B先”或“同时”）落地；

(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，观察到的现象是：A球落点比前次实验______（填“偏左”、“偏右”或“不变”），在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）；

(3)上述实验现象说_____________________________________________；

(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为5cm，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s，抛出点的位置坐标为____________。

三．计算说明题

15．（12分）如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。求：

（1）小球在C点的速度大小；

（2）小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。

16．（12分）木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为时，上升高度可达h，已知“艾奥”的半径为R，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量为，求：

（1）“艾奥”的质量；

（2）在“艾奥”上发射卫星所需的最小发射速度。

17．（14分）如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8m，匀速运动的速度v0＝5 m/s.一质量m＝1 kg的小物块轻轻放在传送带上xP＝2 m的P点，小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点(小物块到达N点后被收集，不再下滑)．若小物块经过Q处前后速度大小不变，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2.

(1)求N点的纵坐标；

(2)若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置，最终均能沿光滑斜面越过纵坐标为0.5m 的M点继续向上运动，求这些位置的横坐标范围．

高一物理期中考试答案

13. (1)C  (2)大  （3）    3:1
14. (1)同时   （2）偏右  不变  （3）小球空中运动时间与水平初速度无关，平抛运动的竖直方向为自由落体运动      （4）1.5   （-15cm，-5cm）

15.（1）根据题意，在C点时，由牛顿第二定律有

其中

解得

（2）根据题意可知，小球离开C点后做平抛运动，垂直打到斜面上，则速度与水平方向夹角为

设小球的速度为，则有

竖直方向

解得

竖直方向上的位移为

水平方向上的位移为

则位移

解得

16.（1）岩块做竖直上抛运动，则有

解得表面重力加速度为

忽略“艾奥”的自转，则有

解得

（2）行星的第一宇宙速度等于卫星在该行星表面轨道做匀速圆周运动时的线速度，某卫星在“艾奥”表面绕其做圆周运动时有

解得

17.解析　(1)小物块在传送带上匀加速运动的加速度

a＝μg＝5m/s2

小物块与传送带共速时，所用的时间

t＝＝1s

运动的位移

Δx＝＝2.5m<(L－xP)＝6m

故小物块与传送带共速后以v0＝5m/s的速度匀速运动到Q，然后冲上光滑斜面到达N点，

物块在斜面上运动时， 得

设物块在斜面上向上运动的最大位移为S，则

物块运动的最大高度为解得h＝1.25m

（2）设在坐标为x处轻轻将小物块放在传送带上，最终刚能到达M点

物块在Q点的速度为v.   

物块在水平传送带上做加速运动，有

代入数据解得x＝7

故小物块放在传送带上的位置坐标范围为0≤x<7m