湖北省宜城市第一中学、枣阳一中等六校2022-2023学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

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2022-2023学年下学期高一期中考试

物理试题

考试时间：2023.04.11  10：30-11：45  时限：75分钟  分值：100分

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.

2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.

3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效.

4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交.

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分.在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题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.

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（    ）

A. 物体做曲线运动时，加速度可能为零

B. 物体做曲线运动时，所受合力方向可能沿轨迹切线方向

C. 当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体一定做曲线运动

D. 物体做圆周运动时，加速度方向与它速度方向一定垂直

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体做曲线运动时，速度方向不断发生变化，加速度一定不为零，A错误；

B．物体做曲线运动时，速度方向沿轨迹切线方向，所受合力方向指向轨迹凹侧，B错误；

C．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，C正确；

D．物体做匀速圆周运动时，加速度方向与它的速度方向一定垂直，D错误。

故选C。

2. 有一星球的半径是地球半径的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，则该星球表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（　　）

A. 2倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍

【答案】B

【解析】

【详解】有一星球的半径是地球半径的倍，若该星球的密度与地球的密度相同，由

星球表面的万有引力等于重力，有

联立可得

故有

故选B。

3. 为倡导“碳减排”，北京冬奥会期间示范运行超1000辆氢能源汽车。某款质量为m的氢能源汽车如图甲所示，测试其性能时的图像如图乙所示。已知汽车在平直公路上以额定功率P启动，整个运行过程中汽车功率及所受阻力均恒定，时刻起以最大速度匀速行驶。则在时间内下列说法不正确的是（　　）

A. 牵引力逐渐增大

B. 阻力大小为

C. 牵引力对汽车做的功为

D. 汽车行驶的距离为

【答案】A

【解析】

【详解】A．汽车在平直公路上以额定功率P启动时，由可知，汽车速度增大，则牵引力逐渐减小，故A错误，符合题意；

B．时刻起以最大速度匀速行驶，阻力与牵引力平衡，则阻力大小为

故B正确，不符合题意；

C．牵引力的功率恒定不变，则在时间内牵引力对汽车做的功为

故C正确，不符合题意；

D．根据题意，设在时间内汽车行驶的距离为，由动能定理有

可得汽车行驶的距离为

故D正确，不符合题意。

故选A。

4. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，原长为L。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。选地面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（   ）

A. 弹簧弹性势能最大值为mg(h＋L)

B. 弹簧弹性势能和小球重力势能之和的最大值为mg(h＋x)

C. 若h增加，小球动能最大时的位置降低

D. 若h减小，小球动能最大时的位置不变

【答案】D

【解析】

【详解】A．小球和弹簧组成系统机械能守恒，当铁球下落到最低点时弹簧弹性势能最大，有

Ep = mg(h＋x)

A错误；

B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则当小球动能为零时弹簧弹性势能和小球重力势能之和最大，有

Epmax = mg(h＋L)

B错误；

CD．当小球合外力为零时，小球动能最大，且有

mg = kx′

则x′与h无关，则改变h小球动能最大时的位置不变，C错误、D正确。

故选D。

5. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图，某公路急转弯处是一圆弧，其半径为R,当汽车行驶的速率为，汽车恰好没有沿公路内外两侧滑动的趋势．重力加速度为g，则下列判断正确的是 (    )

A. 该弯道处路面外侧低于内侧

B. 若该弯道处路面与水平面的夹角为θ，则有

C. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小

D. 在该弯道处车速若低于，车辆一定会向内侧滑动

【答案】B

【解析】

【详解】A．路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力．故A错误；

B．当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，可知此时汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力，则

所以

故B正确；

C．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变．故C错误；

D．当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，车辆会向内侧滑动或有向内侧滑动的趋势．故D错误。

故选B。

6. 以相同大小初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面（足够长）上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，则（　　）

A. h1=h2>h3 B. h1=h2＜h3

C. h1=h3＜h2 D. h1=h3>h2

【答案】D

【解析】

【详解】竖直上抛的物体和沿光滑斜面运动的物体，上升到最高点时，速度均为0，由机械能守恒定律得

mgh=mv02

所以

斜上抛的物体在最高点速度不为零，设为v1，则

mgh2=mv02-mv12

所以

h2＜h1=h3

故选D。

7. 如图所示，甲图为光滑水平面上质量为M的物体，用细线通过定滑轮与质量为m的物体相连，由静止释放，乙图为同一物体M在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力F的作用，拉力F的大小与的重力相等，由静止开始运动 ，开始时M距桌边的距离相等，则（   ）

A. 甲、乙两图中M的加速度相等均为

B. 甲、乙两图中绳子受到的拉力相等

C. 甲图中M到达桌边用的时间更长

D. 甲、乙两图中物体M到达滑轮所用时间相等

【答案】C

【解析】

【详解】甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：；乙图：a′M＝．故A错误．乙图中绳子拉力大小为F，而甲图中，对M：T=MaM=＜F，则乙图中绳子受到的拉力较大，故B错误．由公式x=at2得知，甲图中加速度较小，甲图中M到达桌边用的时间较长．故C正确，D错误．故选C．

【点睛】本题是牛顿第二定律的应用，要注意研究对象的不同，甲图中：灵活选择研究对象，采用整体法和隔离法结合的方法研究，比较简便．

8. 关于人造地球卫星，下列说法正确的是

A. 若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地面越高，其运行的线速度越大

B. 所有的地球同步卫星均在同一轨道上运行

C. 卫星距离地面越高，所受的万有引力越大

D. 第一宇宙速度是发射卫星的最小地面发射速度

【答案】BD

【解析】

【详解】根据可知，若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地面越高，其运行的线速度越小，选项A错误；所有的地球同步卫星因为有相同的周期，则均在赤道上空的同一高度的同一轨道上运行，选项B正确；根据 可知，卫星距离地面越高，所受的万有引力越小，选项C错误；第一宇宙速度是发射卫星的最小地面发射速度，选项D正确；故选BD.

9. 如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运动，将质量的物体（可视为质点）轻轻放在传送带的A端，经过到达传送带的端，物体在传送带上运动的速度时间图像如图乙所示，重力加速度，则（    ）

A. 内，物体受到的摩擦力方向沿斜面向上

B. 内，物体受到静摩擦力作用

C. 传送带的速率为

D. A、两点的距离为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由图可知，在内物体加速度较大，故物体受到的滑动摩擦力方向沿斜面向下，故A错误；

B．由图可知，在内物体继续向下做加速度较小的加速运动，故物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力作用，故B错误；

C．由图可知，当物体的速度与传送带的速度相同时，物体的加速度发生变化，故传送带的速率为4m/s，故C正确；

D．根据速度时间图像围成的面积表示位移，则可得A、两点的距离为

故D正确。

故选CD。

10. 如图甲是某人站在压力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图，人的重力为，中间的●表示人的重心，图乙是根据传感器画出的图线，乙图中、、、各点均与甲图中各状态相对应，其它几个点对应的状态在甲图中没有画出，图中、、对应的纵坐标均为，取重力加速度。请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是（    ）

A. 此人在点对应的状态时，处于超重状态

B. 此人在点对应的状态时的加速度大于在点对应的状态时的加速度

C. 此人在点对应的状态时的加速度等于在点对应的状态时的加速度

D. 此人在点对应的状态时恰好离开传感器

【答案】CD

【解析】

【详解】A ．此人在b点时人对传感器的压力小于其重力，处于失重状态，故A错误；

B．由图可知，此人在点对应的状态时人对传感器的压力等于其重力，加速度为零，而人在b点时加速度不为零，故B错误；

C．由图可知，此人在a点、点对应的状态时人对传感器的压力都等于其重力，加速度都为零，故C正确；

D．此人在点时人对传感器的压力等于零，故人恰好离开传感器，故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，空间中存在水平向左风力场，会对场中物体产生水平向左的恒定风力，质量为m的小球（视为质点）从A点由静止释放，一段时间后小球运动到O点（图中未画出），已知A、O两点的水平方向位移为x，竖直方向位移为y，重力加速度大小为g，则小球从A到O点的过程中（　　）

A. 水平风力

B. 小球运动的加速度与水平方向的夹角α满足

C. 小球运动时间

D. 小球在空中做匀变速曲线运动

【答案】AC

【解析】

【详解】AC．小球竖直方向做自由落体运动，由公式可得

水平方向做匀加速直线运动，则有

得

故AC正确；

BD．由于小球的初速度为0，且受到重力与恒定的风力，则释放小球将沿加速度方向做匀加速直线运动，所以

故BD错误。

故选AC。

二、非选择题：本题5小题，共56分.

12. 为了探究做平抛运动的物体的运动规律，某同学设计了下面一个实验.（已知照相机的闪光频率为，计算结果均保留两位小数）

（1）如图甲所示，在斜槽末端正下方固定竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开点后做平抛运动.右侧用一束水平平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子。用频闪照相机拍摄小球在运动过程在木板上留下的影子的位置，如图中A、、、点。现测得，，。根据影子的运动情况可知小球在竖直方向上的运动为________运动，其加速度为________。

（2）若将平行光改为沿竖直方向，小球在运动过程中会在地面上留下影子，如图乙所示，用频闪照相机拍摄的影子的位置如图中的、、、点。现测得、、。根据影子的运动情况可知小球在水平方向上的运动为________运动，其速度为________。

【答案】    ①. 自由落体（或匀加速直线）    ②. 9.80    ③. 匀速直线    ④. 2.02

【解析】

【详解】（1）[1] [2]竖直方向上根据逐差法可知小球的加速度为

加速度约等于重力加速度，可见小球在竖直方向运动为自由落体运动，加速度为。

（2）[3][4] 根据小球在地面上留下的影子的运动情况反映了小球在水平方向的运动情况，各点到O'点的距离即小球在对应时间内水平方向上的位移是均匀增加的，所以在水平方向上为匀速直线运动，其速度为

13. 某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小钢球从A点自由下落，下落过程中经过正下方的光电门B时，光电计时器记录下小钢球通过光电门的时间为t，已知当地重力加速度为g。

（1）先用长度测量工具测出钢球的直径为d。

（2）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪个物理量________（填选项前的字母）。

A．小球的质量m

B．A、B之间的距离H

（3）小球通过光电门时的瞬时速度大小________（用题中所给物理量的符号表示）。

（4）上述实验满足关系式________时（用题目和上面问题中的物理量符号表示），则可验证小球在运动过程中机械能守恒。

（5）该同学在实验中发现，小球减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是________。

【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④. 小球在下落过程中空气阻力对其做负功或小球克服空气阻力做功或小球受到空气阻力作用

【解析】

【详解】（2）[1]钢球经过B点的速度为

钢球下落过程据机械能守恒定律可得

故要验证机械能守恒定律，还需要测量A、B之间的距离H。

故选B。

（3）[2]小球通过光电门时的瞬时速度为

（4）[3]根据上面问题的分析，可得

（5）[4]小球减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是小球在下落过程中受到空气阻力。

14. 为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳与水平地面的夹角恒为，运动员质量为，轮胎质量为，轮胎与跑道间的动摩擦因数为，如图甲所示，将运动员某次拖着轮胎奔跑当作连续过程，抽象处理后的图像如图乙所示.取，，，不计空气阻力.求：

（1）运动员加跑完后用的时间；

（2）在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由图乙可知，加速度

加速时间，则加速位移

匀速位移

匀速时间

故跑完时间

（2）绳子与水平面间的夹角为，对轮胎。水平方向，由牛顿第二定律

竖直方向

滑动摩擦力

代入数据解得

15. 如图所示，质量的物体在外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，，取.根据以上条件求：

（1）时刻物体的位置坐标；

（2）时刻物体的速度的大小和方向；

（3）时刻合力的大小和方向。

【答案】（1）；（2），方向与轴正方向的夹角为，；（3），方向沿轴正方向。

【解析】

【详解】（1）设物体的位置坐标为，则

所以时刻物体的位置坐标为

（2）物体在方向上做匀速运动，有，物体在方向上做匀加速运动，加速度，时刻

物体的速度的大小

方向与轴正方向的夹角为，则

（3）物体在方向上做匀速运动，物体在方向上做匀加速运动，

则合加速度，方向沿轴正方向-

由牛顿第二定律得合力

解得

方向沿轴正方向

16. 如图甲所示，一倾角为，长的固定斜面上端和一个竖直圆弧形光滑轨道相连，斜面与圆弧轨道相切于处，点位于圆心的正上方.时刻有一质量的物块从斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其在斜面上运动的图像如图乙所示。已知圆轨道的半径，取，，.求：

（1）物块沿斜面上滑到点的速度大小；

（2）物块到达点时对轨道的压力的大小；

（3）试通过计算分析：若改变初速度的大小，物块通过点后能否直接落在点.

【答案】（1）；（2）；（3）不能直接落在点

【解析】

【详解】（1）由题图乙可知物块上滑时的加速度大小为

根据

联立解得

（2）设物块到达点时的速度大小为，从点到点过程，根据动能定理得

在点，根据牛顿第二定律得

联立解得

根据牛顿第三定律得

物块在点时对轨道的压力大小为

（3）设物块以某一初速度上滑，从到A做平抛运动，最后直接落到A点，竖直方向

水平方向

解得

物体恰好过最高点时，由

得

因为，故不能直接落在A点

（另解）

设物块以某一初速度上滑恰好过最高点，物块从做平抛运动。物体恰好过最高点时，由

解得

假如从点以速度做平抛运动落到A所在水平面，竖直方向

水平方向

解得

因为

故不能直接落在A点。