四川省泸县第一中学2022-2023学年高一物理下学期5月期中试题（Word版附解析）

泸县第一中学2023年春期高一期中考试

物理试题

本试卷共4页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。

第I卷（选择题44分）

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. 小船在静水中的速度是4m/s，一条河宽60m，河水流速为3m/s，下列说法正确的是（　　）

A. 小船渡过河的最短时间是15s

B. 小船渡过河的最小位移是80m

C. 小船在河中运动的最大速度是

D. 小船在河中运动的最小速度是3m/s

【答案】A

【解析】

【详解】A．当船头垂直河岸时，小船过河时间最短，最短时间为

故A正确；

B．当船头与上游河岸夹角α满足

小船能垂直河岸过河，过河最小位移即为河宽60m，故B错误；

C．当船速与水速同向时，小船的合速度最大，最大为9m/s，故C错误；

D．当船速与水速相反时，小船的合速度最小，最小为1m/s，故D错误。

故选A。

2. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落，对运动员和降落伞组成的系统的分析正确的是（　　）

A. 重力做正功，重力势能增大

B 空气阻力做负功，动能减小

C. 合力不做功，机械能减小

D. 机械能转化为重力势能和动能

【答案】C

【解析】

【详解】A．重力做正功，重力势能减小，A错误；

B．空气阻力做负功，但由于跳伞运动员在空气中匀速下落，动能不变，B错误；

C．由于跳伞运动员在空气中匀速下落，动能不变，根据动能定理可知合力不做功。但由于空气阻力做负功，机械能减小，C正确；

D．机械能包括重力势能和动能，本题机械能是转化为摩擦生热，D错误。

故选C。

3. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（　　）

A. 绳对人的拉力始终向上，人的速度先增大后减小

B. 绳对人的拉力始终向上，人的速度一直减小

C. 绳恰好伸直时，绳的拉力为零，人的速度最大

D. 人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】绳对人的拉力始终向上，刚开始，重力大于拉力，人加速下降，由

可知，加速度减小，当重力等于拉力时，速度最大，之后重力小于拉力，人减速下降，由

可知，加速度增大，故人的速度先增大后减小，到最低点时，拉力大于重力，A正确。

故选A

4. 在如图所示的传动装置中，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，P、Q分别是两轮边缘上的点，以下说法正确的是：

A. P、Q两点的线速度之比为2：1

B. P、Q两点的角速度之比为1：2

C. P、Q两点转速之比为2：1

D. P、Q两点的向心加速度之比为1：1

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度，则P点与Q点的线速度之比为1：1，A错误；

B．根据

大轮的半径是小轮半径的2倍，P点与Q点的角速度之比为1：2，B正确；

C．根据

可知转速之比为1:2，C错误；

D．根据

可知，向心加速度之比为1:2， D错误。

故选B。

5. 2015年3月5日，国务院总理李克强在十二届全国人民代表大会上所做的政府工作报告中提到：“超级计算、探月工程、卫星应用等重大科研项目取得新突破”.若已知地球的半径为R，赤道上物体随地球自转的加速度为a1，第一宇宙速度为v1；地球同步卫星的轨道半径为r，向心加速度为a2，运动速率为v2，下列关系正确的是（ ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】AB．地球同步卫星和地球自转的周期的相同，即运动角速度相同，故根据公式

可得

A正确B错误；

CD．第一宇宙速度为地面附近的环绕速度，即运动半径为R的轨道的速度，故有

解得

对于同步卫星有

解得

故

CD错误。

故选A。

6. 如图所示，用一根长为l＝1m的细线，一端系一质量为m＝1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角＝，小球在水平面 内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为rad/s，重力加速度g取10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8，下列法正确的是（　　）

A. 这时绳的拉力大小为12.5N

B. 这时绳的拉力大小约为16.7N

C. 这时缓慢增大小球的角速度，绳的拉力可能不变

D. 这时缓慢增大小球的角速度，绳的拉力一定变大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律得

解得

若小球的角速度，小球脱离锥体斜面，设此时α，则

联立解得

故AB错误；

CD．这时缓慢增大小球的角速度，小球离开锥面，设细线与竖直方向夹角为β，则有

得

可知这时缓慢增大小球的角速度，绳的拉力一定变大，故C错误，D正确。

故选D。

7. 如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球（斜面足够长，重力加速度为g），则在小球从开始运动到小球离开斜面有最大距离的过程中，下列说法中错误的是（      ）

A. 重力做功

B. 速度的变化

C. 运动时间

D. 重力平均功率

【答案】C

【解析】

【详解】当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时的竖直分速度vy=v0tanθ，解得，速度的变化量△v=gt=v0tanθ．故B正确，C错误．此时下降的高度，重力做功W=mgh=．故A正确．重力的平均功率．故D正确．此题选择不正确的选项，故选C．

【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

8. 在空中某点，将三个质量相等的小球以相同的速率v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出点到落地点，下列说法中正确的是（　　）

A. 重力做功相同 B. 重力的平均功率相同

C. 竖直下抛小球的重力的平均功率最大 D. 落地时重力的瞬时功率相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A．重力做功与路径无关，根据W=mgh可知，三种情况下重力做功相同，选项A正确；

BC．根据，由于上抛物体落地时的时间最长，下抛物体落地时的时间最短，可知重力的平均功率不相同，竖直下抛小球的重力的平均功率最大，选项B错误，C正确；   

D．根据P=mgvy可知，因为上抛和下抛落地的竖直速度相同，且大于平抛的竖直速度，可知落地时重力的瞬时功率

P上=P下>P平

选项D错误。

故选AC。

9. “轨道康复者”航天器是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（　　）

A. “轨道康复者”的线速度小于地球的第一宇宙速度

B. “轨道康复者”的向心加速度大于站在赤道上的人的向心加速度

C. “轨道康复者”与同步卫星相邻两次距离最近的时间间隔为天

D. “轨道康复者”可在该轨道上减速，以实现对同步卫星的拯救

【答案】ABC

【解析】

详解】A．卫星做匀速圆周运动，由公式

可得

因为“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一大于地球半径，所以“轨道康复者”的线速度小于地球的第一宇宙速度，故A正确；

B．根据公式

可知“轨道康复者”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度；而根据a=ω2r可知，同步卫星的向心加速度大于站在赤道上的人的向心加速度，可知“轨道康复者”的向心加速度大于站在赤道上的人的向心加速度，选项B正确；

C．对“轨道康复者”与同步卫星根据

因

T同=24h

则

T康=3h

设经过时间t两者相距最近，则

解得

选项C正确；

D．“轨道康复者”可在该轨道上加速做离心运动进入同步卫星轨道，以实现对同步卫星的拯救，故D错误。

故选ABC。

10. 一质量m = 1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t = 0时起，第1秒内受到F=2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的F=1N的外力作用。下列判断正确的是（　　）

A. 第1秒末的瞬时速度是2m/s

B. 第2秒内的位移是2m

C. 第2秒内外力所做的功是1.25J

D. 0～2s内外力的平均功率是2.25W

【答案】AD

【解析】

【详解】A．在0-1s内的加速度

在1-2s内的加速度

第1秒末的瞬时速度是

v1=at1=2m/s

选项A正确；

B．第2秒内的位移是

选项B错误；

C．第2秒内外力所做的功是

选项C错误；

D．0-1s内外力的功

0～2s内外力的平均功率是

选项D正确。

故选AD。

11. 如图所示，一斜面固定在水平地面上，现将一小球从斜面上P点以某一初速度水平抛出，它在空中的飞行的水平位移是x1，若将初速度大小变为原来的2倍，空中的飞行的水平位移是x2，不计空气阻力，假设小球落下后不反弹，则x1和x2的大小关系可能正确的是 （ ）

A. x2=2x1 B. x2=3x1 C. x2=4x1  D. x2=5x1

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】若两球都落在水平面上，高度决定时间，h相等，则时间相等，水平位移

水平初速度之比为1：2，则水平位移之比也为1：2，即

若两球都落在斜面上，有

解得

则水平位移

水平初速度之比为1：2，则水平位移之比为1：4，则

若一球落在斜面上，一球落在水平面上，水平位移之比可能介于1：2和1：4之间。

故选ABC。

第II卷（非选择题56分）

三、实验题

12. （1）如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹。下列说法正确的是（      ）

A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道的末端不一定要保持水平

D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表

（2）如图是小球做平抛运动的频闪照片，图中每个小方格的边长都是5cm。已知闪光频率是10Hz，那么小球平抛的初速度是___________m/s。

【答案】    ①. A    ②. 2.0

【解析】

【详解】（1）[1]A．为使小球每次做平抛运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽末端抛出时的速度相同，所以应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，A正确；

BC．为了使小球每次离开斜槽末端时的速度沿水平方向，斜槽轨道的末端必须保持水平，而斜槽轨道不必须光滑，BC错误；

D．实验中在坐标纸上绘制出轨迹后，可以通过位移数据以及运动学规律间接获取小球速度数据，因此需要刻度尺测量坐标纸方格的边长，但不需要秒表，D错误．

故选AC。

（2）[2]由于闪光频率是10Hz

解得

小球被抛出时的水平速度为

13. 某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图所示。

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______电源（填“交流”或“直流”）；

（2）实验主要步骤如下：

I．实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，启动电源，轻推小车，得到的纸带应该是____________（填“甲”或“乙”）；

II．小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程橡皮筋对小车做的功为W；

III．再分别改用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车，每次释放小车时：除由静止释放外，还必须_____________________（填写相应实验条件），使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；

IV．分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度vl、v2、v3…。下图是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的_____________部分进行测量；作出W-v图像，则下列符合实际的图像是_________；

（3）若该小组实验时遗忘了上述步骤I操作的情况下也完成了整个实验，那么当小车速 度最大时，橡皮筋处于__________________状态。（填“伸长”或“原长”）

【答案】    ①. 交流    ②. 乙    ③. 使橡皮筋的伸长量（或形变量、长度）都相同    ④. GK    ⑤. D    ⑥. 伸长

【解析】

【详解】（1）[1]实验中打点计时器应使用交流电源。

（2）[2]平衡摩擦力适度的标志是小车沿木板向下做匀速直线运动，此时打出的纸带上相邻计时点间的间隔应相等，所以得到的纸带应该是乙。

（3）[3]本实验中，由于橡皮筋对小车的力是变化的，所以难以算出橡皮筋对小车做功的具体数值，而绘制图像时，不一定需要功的具体数值，纵坐标也不必以焦耳为单位，在图中选取合适的长度，以它为单位，代表一条橡皮筋对它做的功，在之后的实验中逐渐增加橡皮筋条数，用单位功W与橡皮筋条数的乘积来表示总功，这就要求每次释放小车时，必须使橡皮筋的伸长量（或形变量、长度）都相同，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W。

[4]小车达到最大速度后做匀速直线运动，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的GK部分进行测量。

[5]根据动能定理可知

即W-v图像应为过原点的开口向上的抛物线右半部分。

故选D。

（3）[6]若该小组实验时遗忘了上述步骤I操作的情况下也完成了整个实验，那么当小车速度最大时，其所受橡皮筋弹力与摩擦力平衡，即橡皮筋处于伸长状态。

四、解答题（本答题共3个小题，14题12分，15题12分，16题18分，共42分）

14. 如图所示，在倾角为θ = 37°的粗糙斜面底端，有一小滑块甲（可视为质点）以v0 =24.8m/s的初速度沿斜面上滑，与此同时，另一小球乙（也可视为质点）从斜面顶端以一定的初速度v水平抛出，两者在3 s末相遇。已知小滑块甲与斜面间的动摩擦因数为μ = 0.8，取重力加速度为g =10m/s2，sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8。不计滑块与小球运动时所受的空气阻力。试分析：

（1）小球乙的初速度v的大小是多少？

（2）斜面的总长度L的大小是多少？

【答案】（1）20 m/s；（2）99.8 m

【解析】

【详解】（1）对小球乙：水平方向

x=vt

竖直方向

其中

解得

v=20m/s

（2）乙球沿斜面方向的位移

物体甲上滑的加速度

则物体上升到最高点的时间为

物体甲在2s内的位移

因

故物体将静止在斜面上，若此时物体甲与物体乙相遇，则斜面的长度为

15. 如图所示，水平圆盘直径AB与C点同线，在C点正上方h处有一可视为质点的小球沿与圆盘直径AB平行的方向以一定的初速度水平抛出，O点为圆盘圆心，已知圆盘半径为R，B、C两点间的距离为R，D为圆周边缘上一点，且OD与AB垂直，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）求当圆盘固定时，要使小球落在圆盘上，求速度大小范围；

（2）若圆盘绕圆心O点由图示位置沿逆时针做匀速侧周运动，经过一段时间后，小球恰好与圆盘在D点相遇，求圆盘转动线速度大小的可能值。

【答案】（1）R；（2））R、3）

【解析】

【详解】（1）小球做平抛运动，根据

解得小球做平抛运动的时间

当小球落在B点时，初速度最小，则最小速度为

当小球落在A点时，初速度最大，则最大速度为

所以圆盘固定时，要使小球落在圆盘上，速度大小范围为

（2）根据

根据圆周运动的周期性，可知相遇时D点转过的角度为

线速度大小为

联立解得

）R、3）

16. 如图所示，一轨道由半径的四分之一竖直光滑圆弧轨道和长度的粗糙水平直轨道在点平滑连接而成．现有一质量为的小球从点无初速释放，小球经过段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从点水平飞离轨道，落到水平地面上的点，、两点间的高度差为．小球运动过程中可视为质点，且不计空气阻力．

（1）求小球运动至点的速度大小；

（2）求小球经过圆弧上点时，轨道所受压力大小；

（3）求小球落点与点的水平距离．

【答案】(1) (2) (3)7.75m

【解析】

【详解】（1）根据机械能守恒

得出

（2）根据牛顿第二定律

得出

根据牛顿第三定律压力

（3）根据  得出

根据动能定理

得出

由

得出