2022-2023學(xué)年湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體高一（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022~2023學(xué)年湖南省湖湘教育三新探索協(xié)作體高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.“細(xì)雨斜風(fēng)作曉寒，淡煙疏柳媚晴灘”是宋代文學(xué)家蘇軾描寫早春游山時的沿途景觀。有一雨滴從靜止開始自由下落一段時間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域并下落一段時間，然后又進(jìn)入無風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動直至落地，若雨滴受到的阻力可忽略不計，則下圖中最接近雨滴真實運(yùn)動軌跡的是(

)A. B.

C. D.2.如圖所示，取一支質(zhì)量為m的按壓式圓珠筆，將筆的按壓式小帽朝下按在桌面上，無初速放手后筆將會豎直向上彈起一定的高度h，然后再豎直下落。重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法錯誤的是(

)

A.放手瞬間彈簧的彈性勢能為mgh

B.放手后到筆向上離開桌面的過程彈簧彈力和重力對筆做的總功等于筆動能的增加量

C.筆在上升到最高點(diǎn)后至落回桌面的下落階段處于完全失重狀態(tài)，此時筆失去了重力，重力的瞬時功率為0

D.3.自1860年出現(xiàn)第一個以蒸汽推動的旋轉(zhuǎn)木馬后，如今在各個大小游樂場等地方皆有各式旋轉(zhuǎn)木馬，深受游客喜愛。木馬上下運(yùn)動的原理可以簡化為如圖所示的聯(lián)動裝置，連桿OB、BC可繞圖中O、B、C三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，通過連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動，可以使與連桿BC連著的滑塊A(木馬)沿固定的豎直桿上下滑動。已知OB桿長為L，繞O點(diǎn)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，當(dāng)連桿BC與豎直方向夾角為α?xí)r，BC桿與OA.滑塊A和連桿B點(diǎn)的速度大小始終相等

B.此時滑塊A在豎直方向的速度大小為ωLsinβcosα

C.連桿OB與滑塊A的周期不相等

4.國際科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了兩顆距離地球僅100光年的新行星，其中一顆可能適合生命生存。這兩顆行星分別是度LP890?9b(以下簡稱行星A)和LP890?9c(以下簡稱行星B)。行星A的半徑約為8370公里，僅需2.7天就能繞恒星C一圈；行星B半徑約為8690A.根據(jù)題意無法比較行星A、行星B的表面重力加速度的大小

B.根據(jù)題意可求出恒星C的質(zhì)量

C.行星A與行星B的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為38.52.72

D.行星A5.關(guān)于圓周運(yùn)動，下列情境中說法正確的是(

)

A.圖甲，運(yùn)動員在過彎道時做圓周運(yùn)動，所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力

B.圖乙，自由式滑雪U型場地看作是半圓形軌道，運(yùn)動員經(jīng)過最低點(diǎn)時，處于失重狀態(tài)

C.圖丙，在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是讓火車以設(shè)計速度行駛時，輪緣與軌道間無擠壓

D.圖丁，洗衣機(jī)筒在轉(zhuǎn)動脫水過程中，增大洗衣機(jī)筒的轉(zhuǎn)速，衣服受到筒內(nèi)壁的摩擦力一定增大6.如圖甲所示，近年來無人機(jī)已越來越頻繁應(yīng)用在物流配送場景，包括應(yīng)急救援、冷鏈、物資運(yùn)送。某次配送物資無人機(jī)在飛行過程中，水平方向速度vx及豎直方向vy與飛行時間t的關(guān)系圖像如圖乙、圖丙所示。關(guān)于該無人機(jī)運(yùn)動，下列說法正確的是(

)

A.在0～2s內(nèi)，無人機(jī)做勻變速曲線運(yùn)動 B.在第2s末，無人機(jī)運(yùn)動到最高點(diǎn)

C.在第4s末，無人機(jī)的速度大小為77.在旋轉(zhuǎn)餐桌的水平桌面上放置兩個茶杯A、B，質(zhì)量分別為m1、m2(可視為質(zhì)點(diǎn))，茶杯A、B到轉(zhuǎn)軸的距離分別為r1、r2，且r1<rA.若茶杯A、B相對桌面均未發(fā)生滑動，茶杯A的線速度比茶杯B的線速度大

B.若茶杯A、B相對桌面均未發(fā)生滑動，茶杯A受到的摩擦力一定比茶杯B受到的摩擦力小

C.若緩慢增加轉(zhuǎn)速，茶杯B比茶杯A相對桌面先發(fā)生滑動

D.若茶杯A未發(fā)生相對滑動，將杯內(nèi)水倒出后，仍放置在原位置，以原有的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動餐桌，茶杯A相對桌面可能發(fā)生相對滑動二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）8.把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。而動車組就是自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組，就是動車組。如圖所示，有一沿水平直軌道運(yùn)動的動車，總質(zhì)量m=6×105kg，發(fā)動機(jī)額定總功率為P=7.2A.動車由靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動

B.在動車運(yùn)行的過程中，重力、牽引力、阻力均做功

C.該動車運(yùn)行時能達(dá)到的最大速率為60m/s

D.當(dāng)列車速率達(dá)到9.如圖所示，小球A靜止在粗糙水平面的半圓臺上，半圓臺上表面光滑，用輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑滑輪將小球A與小球B相連，小球B用輕繩與拉力傳感器C相連于天花板上，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知兩小球質(zhì)量相等，均為m，O是滑輪與細(xì)線的交點(diǎn)且O點(diǎn)在半圓柱體圓心O1的正上方，OB與豎直方向成60°，BC與豎直方向成30°，此時拉力傳感器的示數(shù)為TBC，小球A受到的拉力為TOA，A、B始終不觸碰到水平面，且A未到達(dá)半圓臺的最高點(diǎn)。若小球A的質(zhì)量變?yōu)锳.T

B.TOA=12mg

C.若小球A的質(zhì)量由m變?yōu)?m，則半圓臺對小球A的支持力增大

D.若小球A10.主題口號為“一起向未來”的2022年北京冬奧會圓滿落幕。如圖所示為滑雪運(yùn)動賽道的簡化示意圖，甲、乙兩運(yùn)動員分別從AB曲面(可視為光滑)上的M、N兩點(diǎn)(圖中未畫出)由靜止，滑下，到達(dá)B點(diǎn)后，分別以速度v1、v2水平飛出。甲經(jīng)t1后落到斜坡滑道上C點(diǎn)，乙經(jīng)t2后落到斜坡滑道上D點(diǎn)。已知O在B的正下方，C為OD的中點(diǎn)，斜坡滑道OD足夠長且傾角為θ，重力加速度為A.t1、t2的大小關(guān)系為t2<2t1

B.v1、v2的大小關(guān)系為11.如圖所示，水平面上O點(diǎn)的左側(cè)光滑，O點(diǎn)的右側(cè)粗糙。有6個質(zhì)量均為m的完全相同的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，用輕質(zhì)的細(xì)桿相連，相鄰小滑塊間的距離為L，滑塊1恰好位于O點(diǎn)左側(cè)，滑塊2、3…依次沿直線水平向左排開。現(xiàn)將水平恒力F作用于滑塊1上，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，在第3個小滑塊過O點(diǎn)進(jìn)入粗糙地帶后再到第4個小滑塊過O點(diǎn)進(jìn)入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運(yùn)動，已知重力加速度為g，則下列判斷中正確的是(

)

A.滑塊勻速運(yùn)動時，在光滑水平面的各段輕桿的彈力為0

B.滑塊勻速運(yùn)動的速度是2FLm

C.若滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ，則μ=F3三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）12.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置來“探究甲物塊的加速度與其所受合力的關(guān)系”。(1(2)將物塊甲靠近打點(diǎn)計時器，先接通電源，再同時釋放物塊甲與乙，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的讀數(shù)F。要使甲拖動紙帶向上運(yùn)動，則兩物塊的質(zhì)量必須滿足A.m甲>m乙

B．m(3)某次實驗中打出的紙帶如下圖所示。在紙帶上取A、B、C、D、E共5個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計時器采用50?Hz的交流電，測出各點(diǎn)間的距離分別為x1=4.53cm，x2=6.46cm(4)改變乙物塊質(zhì)量重復(fù)步驟(2)((5)以力傳感器示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出如下圖所示的a—F圖，不計輕質(zhì)滑輪質(zhì)量及摩擦?？傻贸黾孜飰K的質(zhì)量m甲=_______(用字母b、c表示)，乙物塊質(zhì)量越大，力傳感器的示數(shù)越大，其最大值趨近于_______

13.圖甲是某種研究“平拋運(yùn)動”的實驗裝置，斜槽末端口N與Q小球離地面的高度均為H，實驗時，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，P、Q仍同時落地。(1)該實驗結(jié)果可表明A.兩小球落地速度的大小相同B.P小球在豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動C.P小球在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動D.P小球在豎直方向的分運(yùn)動與Q小球的運(yùn)動相同(2)如圖乙所示是實驗得到的軌跡，從曲線上某點(diǎn)處畫三段連續(xù)等長的水平直線，再在該水平線等間距處對應(yīng)作三條豎直線與曲線交于三點(diǎn)，相應(yīng)得到三段在豎直方向的位移大小h1、h2、A.h3=3h2?3h1

B．(3)在實驗過程中，將背景換成方格紙，通過頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動的照片，小球在平拋運(yùn)動中的幾個位置如圖中的A、B、C所示，圖中每個小方格的邊長為l=5.0cm，則該小球平拋時的速度大小v0=_______m/s

四、計算題（本大題共3小題，共40.0分）14.牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一。萬有引力定律在應(yīng)用中取得了輝煌的成就，應(yīng)用萬有引力定律能“稱量”地球質(zhì)量。(1)已知地球表面兩極處重力加速度大小為g，地球的半徑為R，引力常量為(2)上述方法只能測量地球的質(zhì)量，如果測太陽的質(zhì)量，可以把日地系統(tǒng)看成雙星系統(tǒng)。在日地系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可將太陽和地球看成“雙星系統(tǒng)”，已知太陽和地球繞其連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的周期都為T，太陽、地球球心間距離為L。求太陽的質(zhì)量(用(1)中的g、R、G和T、15.2022年北京冬奧會花樣滑冰雙人滑比賽中，中國選手隋文靜、韓聰獲得金牌，奪得中國隊第九金。如圖(a)所示為雙人滑表演中甲以自己為軸，拉著乙在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的精彩場面。若乙的質(zhì)量為m=45kg，伸直的身體與豎直方向的夾角θ=37°，轉(zhuǎn)動過程中乙的重心做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r=(1)當(dāng)甲的角速度為(2)乙剛要離開冰面時，甲的角速度(3)當(dāng)甲的角速度

16.三維彈球是Windows里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小點(diǎn)和小贊同學(xué)受此啟發(fā)，在學(xué)校組織的創(chuàng)新實驗設(shè)計大賽上，為大家提供了一款類似的電腦仿真實驗。實驗?zāi)Ｐ涂珊喕癁槿鐖D所示，半徑R=1.0m的粗糙圓弧軌道如固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與光滑水平地面上的薄木板上表面相切，木板長為L，距離木板右端l=1.0m處有個側(cè)面具有黏性的臺階，臺階上表面與木板上表面齊平，木板運(yùn)動到臺階處與臺階牢固粘連。用一根壓縮的輕質(zhì)彈簧將小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從光滑平臺A點(diǎn)水平彈出，彈簧壓縮量不同，小物塊從A點(diǎn)彈出的速度就不同，而小物塊在A點(diǎn)速度大小以及A、B兩點(diǎn)的豎直高度決定了小物塊能否從B點(diǎn)順利地進(jìn)入圓弧軌道BC。某次仿真實驗，設(shè)置好彈簧的壓縮量及A、B點(diǎn)的高度差h=1.2m(1)物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點(diǎn)時速度vB的大小((2)物塊在圓弧軌道BC(3)若物塊能滑上臺階，求木板長度

答案和解析1.【答案】D

【解析】BC.雨滴在斜風(fēng)區(qū)受風(fēng)力與重力，兩個力的合力與速度方向不共線，所以雨滴在此區(qū)域內(nèi)做曲線運(yùn)動，且風(fēng)力與重力合力的方向應(yīng)該指向運(yùn)動軌跡曲線內(nèi)側(cè)，AD.在無風(fēng)區(qū)重力方向與速度方向也不共線，雨滴運(yùn)動軌跡也應(yīng)該是曲線，A錯誤，故選D。

2.【答案】C

【解析】A.因放手后筆將會豎直向上彈起一定的高度h，該過程中彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，及放手瞬間彈簧的彈性勢能為mgh，故B.放手后到筆向上離開桌面的過程彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為筆的動能和重力勢能，故B正確；C.筆在離開桌面后的下落階段沒有失去重力，重力的瞬時功率在增大，故C錯誤；D.筆從離開桌面到落回桌面的過程，重力做的總功為0，平均功率為0，故D正確。由于本題選擇錯誤的，故選C。

3.【答案】B

【解析】A.設(shè)滑塊A的線速度大小為vA，當(dāng)OB與AB垂直時，設(shè)AB與豎直桿方向的夾角為θ，vAcosθB.B點(diǎn)的瞬時速度大小vB將B點(diǎn)速度分解，得到沿BC桿的速度大小vBC=vBcosβ?π2C.連桿和滑塊連在同一連桿上做周期性的往復(fù)運(yùn)動，則連桿和滑塊運(yùn)動周期相等，故C錯誤；D.當(dāng)β=180°時α=0，滑塊故選B。

4.【答案】A

【解析】A.根據(jù)牛頓第二定律，萬有引力提供行星上表面重力加速度得Gmm0R2=m0gB.根據(jù)萬有引力提供向心力可得GMmr2=m2C.根據(jù)開普勒第三定律r3T2=k，行星A與行星BD.根據(jù)萬有引力提供向心力可得GMmr2=mv2r故選A。

5.【答案】C

【解析】A.運(yùn)動員過彎時所做的圓周運(yùn)動，受到重力、支持力以及摩擦力，向心力是由合力提供，并非真實存在的力，選項A錯誤；B.滑雪運(yùn)動員做圓周運(yùn)動，經(jīng)過最低點(diǎn)時，向心力Fn=FN?C.火車轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按設(shè)計速度轉(zhuǎn)彎，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此時輪軌與軌道間無擠壓，選項C正確；D.轉(zhuǎn)速增大，水滴所需要的向心力增大，但衣服受到的摩擦力等于重力，隨著衣服內(nèi)水滴的甩出，重力減小，摩擦力減小，故選項D錯誤。故選C。

6.【答案】D

【解析】A.根據(jù)圖像可知，在0～2s時間內(nèi)，無人機(jī)在水平方向與豎直方向上均做初速度為0B.根據(jù)圖像可知，0～6s時間內(nèi)，無人機(jī)豎直方向速度一直為正值，即一直向上運(yùn)動，可知，在第2CD.根據(jù)圖像可知2～6s時間內(nèi)，無人機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動，vx=4m/s故選D。

7.【答案】C

【解析】A.由于茶杯和餐桌沒有發(fā)生相對滑動，共軸轉(zhuǎn)，角速度相等，線速度與半徑成正比，茶杯A的線速度比茶杯B的線速度小，故A錯誤；B.茶杯受到的靜摩擦力提供茶杯做圓周運(yùn)動的向心力f=mωC.茶杯受到的靜摩擦力提供茶杯做圓周運(yùn)動的向心力f=mω2r，當(dāng)轉(zhuǎn)速緩慢增加，f增加至最大靜摩擦力，則μmgD.茶杯A受到的靜摩擦力提供茶杯做圓周運(yùn)動的向心力f=mω2r，當(dāng)轉(zhuǎn)速緩慢增加，f增加至最大靜摩擦力，則μ故選C。

8.【答案】CD【解析】A.動車額定功率啟動，先做加速度不斷減小的加速直線運(yùn)動，A錯誤；B.在動車運(yùn)行的過程中，重力方向與速度方向垂直，所以不做功，牽引力與阻力的方向與速度共線，所以這兩個力都做功，B錯誤；CD.根據(jù)題意可知車廂所受的阻力為f=15G，當(dāng)F牽=f時速度達(dá)到最大，由P=Fvm故選CD。

9.【答案】BC【解析】A.對小球A和B受力分析，如圖所示：

對B研究可得TBCmg=sin60°，TOB.根據(jù)定滑輪特點(diǎn)可知同一條繩子上的拉力相等TOA=TOCD.對A分析，根據(jù)力的三角形與

△AOO1相似，可得FNAO1=故選：BC

10.【答案】AD【解析】A.設(shè)OB間的距離為h0，OC和CD的高度差均為h，兩次平拋運(yùn)動的時間分別為t1和t2，豎直方向做自由落體運(yùn)動，有12gtB.假設(shè)OC=CD，設(shè)人從B點(diǎn)水平拋出落在C點(diǎn)時，水平位移為x，則落在D點(diǎn)時的平位移為2x，則可得，由v1=xtC.設(shè)兩運(yùn)動員落到斜面上的速度方向與水平面夾角分別為β1、β2，位移方向和水平方向的夾角分別為α1、α根據(jù)平拋運(yùn)動推論：速度與水平方向夾角β和位移與水平方向夾角α關(guān)系滿足tanβ=2tanαD.甲從B點(diǎn)飛出到距離斜面最遠(yuǎn)時速度方向應(yīng)與斜面平行，此時有tanθ=vyv故選AD。

11.【答案】AC【解析】A.滑塊勻速運(yùn)動時，在O點(diǎn)左側(cè)的滑塊因為處于光滑地段，則桿上的彈力為零，故A正確；B.設(shè)每個滑塊進(jìn)入粗糙區(qū)受的阻力為f，因為在第3個小滑塊過O點(diǎn)進(jìn)入粗糙地帶后到第4個小滑塊過O點(diǎn)進(jìn)入粗糙地帶前這一過程中，小滑塊做勻速直線運(yùn)動，則從第一個滑塊從O點(diǎn)向右運(yùn)動2L的過程中，由動能定理F×2L?f×C.勻速運(yùn)動時滿足F=3f=3D.當(dāng)?shù)?個滑塊剛能到達(dá)O點(diǎn)時，有F×5L?(5+4+故選ACD。

12.【答案】(2)C；

(3)?0.74，【解析】(2)要使甲拖動紙帶向上運(yùn)動，則兩物塊的質(zhì)量必須滿足甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，才能使甲物體向上運(yùn)動，故選(3)兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，可知相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為T=5×0.02紙帶上AC，CE兩段所用時間相等，由勻變速直線運(yùn)動的推論a=(5)設(shè)力傳感器示數(shù)為F，對甲物塊，根據(jù)牛頓第二定律有T?m甲g=m甲a，又對甲乙整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得m乙g?對甲物體由牛頓第二定律得F2?m故當(dāng)乙物塊質(zhì)量越大時，m甲m乙越來越小，故而F最大值趨近于4m甲g；由圖像可知，x軸截距

13.【答案】(1)D；

(2)【解析】(1)本實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，P、Q仍同時落地，表明P小球在豎直方向的