安徽省安慶市宿松縣2022-2023學年高一下學期4月期中考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2023學年宿松縣高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）1.如圖所示，小球被一端固定在天花板的細繩拴住做圓錐擺運動，關(guān)于A受到的作用力，以下分析正確的是（）A.只受重力 B.受到重力和細繩拉力C.受到重力，拉力和向心力 D.受到重力和向心力〖答案〗B〖解析〗小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，對小球受力分析，如圖小球受重力、和繩子的拉力，由于它們的合力總是指向圓心并使得小球在水平面內(nèi)做圓周運動，故在物理學上，將這個合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，這里是重力和拉力的合力。故選B。2.關(guān)于運動的相關(guān)描述，下列說法正確的是（）A.曲線運動中，加速度的方向總是和速度方向相同B.曲線運動中，加速度的方向總是和速度變化量的方向相同C.做曲線運動的物體，相同時間內(nèi)速度的變化量一定相同D.做曲線運動的物體，相同時間內(nèi)速度的變化量一定不同〖答案〗B〖解析〗A．曲線運動中，加速度的方向總是和速度方向不在同一條直線上，A錯誤；B．曲線運動中，加速度的方向總是和速度變化量的方向相同，B正確；C．做曲線運動的物體，相同時間內(nèi)速度的變化量不一定相同，例如勻速圓周運動的物體，相同時間內(nèi)速度的變化量的方向不相同，C錯誤；D．做曲線運動的物體，相同時間內(nèi)速度的變化量可以相同，例如，物體做平拋運動，相同時間內(nèi)速度的變化量相同，D錯誤。故選B。3.甲、乙兩球做勻速圓周運動，其向心加速度（a）隨半徑（R）變化的圖像如圖所示。由圖像可知（）A.乙球運動時，周期保持不變B.甲球運動時，線速度大小保持不變C.甲球運動時，角速度大小保持不變D.乙球運動時，角速度大小保持不變〖答案〗C〖解析〗AD．根據(jù)可知，乙球運動的線速度不變，根據(jù)可知周期和角速度隨半徑不斷變化，選項AD錯誤；BC．根據(jù)可知甲球運動時，角速度大小保持不變，線速度隨半徑發(fā)生變化，選項B錯誤，C正確。故選C。4.游泳運動員要渡過一條寬d=200m的河，已知運動員在靜水中的速度為，水流速度為，求：運動員以最短距離過河時，他用了多長的時間（）A.40s B.44s C.50s D.s〖答案〗C〖解析〗小船以最短距離過河時，則靜水中的速度斜著向上游，合速度垂直河岸，設(shè)與河岸的夾角為θ，則由矢量合成的平行四邊形法則解三角形得這時船頭與河水速度夾角為θ=37°，那么船垂直河岸行駛的速度為所以渡河時間故選C。5.位于貴州的“中國天眼”（FAST）是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠鏡，通過FAST可以測量地球與木星之間的距離。當FAST接收到來自木星的光線傳播方向恰好與地球公轉(zhuǎn)線速度方向相同時，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍。若地球和木星繞太陽的運動均視為勻速圓周運動且軌道共面，則可知木星的公轉(zhuǎn)周期為（）A.年 B.年 C.年 D.年〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意可知太陽、地球、木星的位置關(guān)系如圖所示，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)半徑為R1，木星的公轉(zhuǎn)半徑為R2，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍，則有R22=R12+（kR1）2=(1+k2）R12由開普勒第三定律有由于地球公轉(zhuǎn)周期為1年，則有年故選A。6.如圖所示，木塊靜止放在水平桌面上。則下列說法正確的是（）A.木塊所受彈力就是木塊受的重力B.木塊所受彈力是由于桌面發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的C.木塊所受彈力的方向是豎直向下的D.木塊所受彈力是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的〖答案〗B〖解析〗A．木塊放在水平桌面上保持靜止，木塊受到的彈力是桌面對木塊的作用力，木塊受的重力是地球?qū)δ緣K的作用力，兩者產(chǎn)生的原因、施力物體和受力物體等都不同，故A錯誤；BD．桌面對木塊的彈力，是由桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故B正確，D錯誤；C．木塊放在水平桌面上保持靜止，由平衡條件分析得知，木塊受到的彈力在數(shù)值上等于木塊受的重力，但方向豎直向上，故C錯誤。故選B。二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）7.如圖所示，細桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，細桿長0.5m，小球質(zhì)量為3.0kg?，F(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運動，若小球通過軌道最低點a處的速度為，通過軌道最高點b處的速度為，取，則小球通過最低點和最高點時對細桿作用力的情況是（）A.a處為拉力，方向豎直向下，大小為246NB.a處為拉力，方向豎直向上，大小為246NC.b處為拉力，方向豎直向下，大小為6ND.b處為壓力，方向豎直向下，大小為6N〖答案〗AD〖解析〗AB．小球經(jīng)過最低點a時，受重力和桿的彈力F2，如圖所示由于合力提供向心力，即合力向上，故細桿對球有豎直向上的拉力，則小球?qū)殫U有豎直向下的拉力。由牛頓第二定律得解得故A正確，B錯誤；CD．在b處，假設(shè)細桿對球的作用力豎直向下，如圖所示由牛頓第二定律得解得即方向豎直向上，則小球?qū)殫U的作用力為壓力，方向豎直向下，故C錯誤，D正確。故選AD。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD，其中傾角為的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點，CD為豎直直徑，O為圓心。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從與B點高度差為h的位置A點沿斜面由靜止釋放，重力加速度大小為g，，，則下列說法正確的是（）A.當時，小球過C點時對軌道的壓力大小為5mgB.當時，小球不能從C點離開圓弧軌道C.當時，小球運動到C點時對軌道的壓力大小為1.4mgD.調(diào)整h的值，小球能從C點離開圓弧軌道，并能恰好落在B點〖答案〗BC〖解析〗A．當時，從A點到C點過程，根據(jù)機械能守恒有過C點時根據(jù)牛頓第二定律可得解得支持力根據(jù)牛頓第三定律可知，小球過C點時對軌道的壓力大小為，故A錯誤；B．若小球恰好從D點離開圓弧軌道時，設(shè)其速度為，則有解得根據(jù)機械能守恒定律可得解得所以當時，小球在運動到D點前已經(jīng)脫離軌道，不會從D點離開做平拋運動，故B正確；C．當時，小球運動到D點時速度大小為，從釋放到達到D點，由機械能守恒可得解得由牛頓第二運動定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可得小球運動到D點時對軌道的壓力大小為1.4mg，故C正確；D．根據(jù)B選項可知，若小球能從D點離開圓弧軌道，則小球在D點的速度為小球以速度從D點離開后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得解得水平位移小球不能落在B點，故D錯誤。故選BC。9.某電動打夯機的示意圖如圖所示，在電動機的轉(zhuǎn)軸O上裝有一個偏心輪，偏心輪的質(zhì)量為m，其重心離軸心的距離為r，除偏心輪外，整個裝置其余部分的質(zhì)量也為m，當電動機以的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，底座剛好能跳離地面，則當電動機以的角速度轉(zhuǎn)動時，底座對地面的壓力可能為（）A.0.5mg B.2.0mg C.2.5mg D.3.0mg〖答案〗BC〖解析〗當電動機以的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，底座剛好能跳離地面，則有：所以對偏心輪，有對電動機其他部分，有則得當電動機以的角速度轉(zhuǎn)動時，偏心輪通過最低位置時對重錘的拉力最大，底座對地面的壓力最大。對偏心輪，有對電動機其他部分，有解得偏心輪通過最高位置時對重錘的拉力最小，底座對地面的壓力最小。對偏心輪，有對電動機其他部分，有整理解得故選BC。10.如圖所示，為碼頭拖船作業(yè)的示意圖，質(zhì)量為m的汽車在平直路面上運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與定滑輪之間的輕繩始終水平。汽車加速行駛，當牽引輪船的輕繩與水平方向的夾角為時，汽車的加速度大小為a，牽引力的功率為P，受到的阻力大小為f，輪船的速度大小為v，則（）A.輪船在靠岸過程中可能做勻速運動B.此時汽車的速度為C.此時繩的拉力D.此時繩的拉力對船做功的功率〖答案〗CD〖解析〗AB．輪船的速度進行分解如圖：此時汽車的速度為船靠岸的過程中，增大，減小，汽車的速度增大，則船速v增大，所以船做加速運動，故A、B錯誤；C．對汽車，根據(jù)牛頓第二定律得解得此時拉力故C正確；D．此時繩子拉力對船做功的功率故D正確。故選CD。三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）11.關(guān)于“研究平拋運動”的實驗，請回答以下問題：（1）實驗中，下列說法正確的是（）A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端可以不水平D．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點（2）某同學在做實驗時，忘了記下小球拋出點的位置O，只記錄了豎直方向，如圖所示。y軸沿豎直方向，x軸與y軸垂直，A為小球運動一段時間后的位置。g取10，根據(jù)圖像，可求得小球做平拋運動的初速度為______m/s；小球運動到B點時的速度大小為______m/s；小球拋出點的位置O的坐標為______?！即鸢浮剑?）A（2）2（-5cm，-20cm）〖解析〗（1）A．為保證小球拋出的初速度相同，應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止釋放，故A正確；B．保證小球拋出的初速度相同即可，斜槽軌道光滑與否對實驗誤差沒有影響，故B錯誤；C．為保證小球拋出的初速度水平，斜槽軌道末端必須水平，故C錯誤；D．建立坐標系時，以斜槽末端端口上方R（R為小球半徑）處位置為坐標原點，故D錯誤。故選A。（2）小球豎直方向做自由落體運動，根據(jù)解得小球做平拋運動的初速度小球運動到B點時的豎直速度為小球運動到B點時的速度大小為小球由拋出到B的時間為下落到B時，豎直方向下落的距離為則拋出點縱坐標為拋出點的橫坐標為小球拋出點的位置O的坐標為（-5cm，-20cm）。12.某探究小組設(shè)計的探究圓錐擺規(guī)律裝置如圖所示。有機玻璃支架上固定一個直流電動機，電動機轉(zhuǎn)軸上固定一個半徑的塑料圓盤，圓盤中心正下方用細線懸掛一個重錘，圓盤邊緣連接一細繩細繩另一端連接一個小球。實驗操作如下：a.利用天平測量出小球的質(zhì)量；b.閉合電源開關(guān)，讓小球做如圖所示的勻速圓周運動。調(diào)節(jié)激光筆2的高度和激光筆1的位置（便于確定小球的軌道平面和半徑），讓激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺測得小球運動的半徑和球心到塑料圓盤的高度；c.當小球第一次到達A點時開始計時，測得小球第次到達A點用時，；d.切斷電源，整理器材?；卮鹣铝袉栴}（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字，取3.14）（1）小球做圓周運動的周期_______（用題給物理量的符號表示）代入數(shù)據(jù)解得______s。（2）小球運動的線速度大小為_______（用題給物理量的符號表示），代入數(shù)據(jù)解得______m/s。（3）當?shù)刂亓铀俣却笮?yīng)為______（用題給物理量的符號表示）代入數(shù)據(jù)解得___m/s2?！即鸢浮剑?）2（2）1.26（3）9.86〖解析〗（1）從球第1次到第雙次通過A位置，轉(zhuǎn)動圈數(shù)為，時間為t，故周期為代入數(shù)據(jù)解得（2）小球的線速度大小為代入數(shù)據(jù)解得（3）小球受重力和拉力，合力提供向心力，設(shè)線與豎直方向的夾角為，則小球做圓周運動的周期，根據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得四、簡答題（本大題共②小題，共30.0分）13.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v－t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m＝1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，取g＝10m/s2，則汽車速度為25m/s時的加速度為______m/s2，汽車的最大速度為______m/s?！即鸢浮健冀馕觥揭阎嚨馁|(zhì)量為m＝1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，則在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，則牽引力為解得額定功率當速度為25m/s時，牽引力為則此時加速度得汽車的最大速度時，加速度為零，則牽引力大小等于摩擦力，故14.如圖所示，豎直懸掛的彈簧測力計吊一物體，處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計示數(shù)表示物體對彈簧的拉力，其大小為F，試論證物體受到重力大小等于F，每一步推導都要寫出所根據(jù)的物理規(guī)律．〖答案〗見〖解析〗〖解析〗彈簧測力計的示數(shù)F等于彈簧受到的拉力，設(shè)物體受到彈簧的拉力為F＇，物體受到的重力為G物體靜止受力平衡，根據(jù)共點力平衡條件F＇＝GF與F＇是作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律F＝F＇所以物體重力大小G＝F五、計算題（本大題共1小題，共12.0分）15.如圖所示，一質(zhì)量的長木板靜止放在光滑水平面上，在木板的右端放一質(zhì)量可看作質(zhì)點的小物塊，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。用恒力F向右拉動木板使木板在水平面上做勻加速直線運動，經(jīng)過t=1.0s后撤去該恒力，此時小物塊恰好運動到距木板右端處。在此后的運動中小物塊沒有從木板上掉下來。求：（1）作用于木板的恒力F的大小；（2）木板的長度至少是多少?〖