安徽省馬鞍山市當(dāng)涂第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月期中考試物理試題（解析版）

PAGEPAGE6當(dāng)涂一中2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期高一期中考試物理試卷本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。一、單項選擇題（本題共7小題，每小題3分，共21分。）1.做曲線運動的物體，在運動過程中，一定變化的物理量是（）A.速率 B.速度C.加速度 D.合外力【答案】B【解析】【詳解】A．做曲線運動的物體，在運動過程中，速度大小，即速率不一定發(fā)生變化，例如勻速圓周運動，A錯誤；B．做曲線運動的物體，在運動過程中，速度的方向時刻發(fā)生變化，即一定變化的物理量是速度，B正確；CD．做曲線運動的物體，在運動過程中，其所受外力的合力與加速度可能不變，例如平拋運動，CD錯誤。故選B。2.如圖所示，用長為0.5m的輕繩將一小球栓在一豎直轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，輕繩與轉(zhuǎn)軸的夾角為37°。小球可以視為質(zhì)點，已知重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則小球的線速度大小為（）A.1.5m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【解析】【分析】【詳解】由輕繩拉力與小球重力的合力作為向心力，可得解得v=1.5m/s，A正確。故選A。3.如圖所示，排球比賽中運動員將排球從M點水平擊出，排球飛到P點時，被對方運動員擊出，排球又斜向上飛經(jīng)O點后落到M點正下方的N點，N點與P點等高，軌跡的最高點Q與M等高，不計空氣阻力。下列說法正確的有（）A.排球由M點到P點，和由P點到N點兩次飛行過程中加速度不同B.排球由M點到P點，和由P點到N兩次飛行過程中重力對排球做的功相等C.排球離開M點的速率與經(jīng)過Q點的速率相同D.排球到達(dá)P點時重力的瞬時功率和離開P點時重力的瞬時功率大小相同【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．不計空氣阻力，排球兩次在空中只受重力作用，加速度為g，A錯誤；B．設(shè)排球的拋體高度為h，第一次從M到P，重力做正功為第二次做斜上拋運動從P到Q到N點，重力做功為零，排球兩次飛行過程中重力對排球做的功不相等，B錯誤；C．排球從M到P和從Q到N都是平拋運動，在M、Q點均只有水平方向的速度，高度h相同，由運動時間相同，但由可推出離開M點的速度大于經(jīng)過Q點的速度，C錯誤；D．從P到Q豎直方向做的是豎直上拋運動，從M到P豎直方向做的是自由落體運動，上升和下落的高度相同，排球到達(dá)P點時豎直方向的瞬時速度和離開P點時豎直方向的瞬時速度大小相同，則重力的瞬時功率排球到達(dá)P點時重力的瞬時功率和離開P點時重力的瞬時功率大小相同，D正確。故選D。4.2021年10月16日，神舟十三號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功，順利將翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員送入太空，航天員進(jìn)駐天和核心艙開始太空科研。天和核心艙距離地面的高度約，繞地球的運動可近似為勻速圓周運動，已知地面的重力加速度為，地球半徑約。根據(jù)以上信息可估算出核心艙所處位置的重力加速度約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】航天員所處位置受到的重力等于地球的萬有引力，則在地球表面有在核心艙所處位置有聯(lián)立可得核心艙所處位置的重力加速度為解得B正確，ACD錯誤；故選B。5.某踢出的足球在空中運動的軌跡如圖所示，足球可視為質(zhì)點，空氣阻力不計。用vy、E、Ek、P分別表示足球的豎直分速度大小、機(jī)械能、動能、重力的瞬時功率大小，用t表示足球在空中運動的時間，下列圖像中可能正確的是（）A B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．足球做斜拋運動，在豎直方向上做加速度為g的勻變速直線運動，上升階段，有下降階段為可知速度與時間成一次函數(shù)關(guān)系，圖線是一條傾斜直線。故A錯誤；B．依題意，空氣阻力不計，足球只受重力作用，機(jī)械能守恒，E不變。故B錯誤；C．取初始位置為零勢能面，踢出時豎直方向速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒可得解得即該圖線為開口向上的拋物線。故C正確；D．根據(jù)結(jié)合A選項分析可知，該圖線仍然為一條傾斜的直線。故D錯誤。故選C。6.如圖所示，粗糙的水平軌道和光滑的豎直圓軌道ABCD相切于A點，小滑塊P靜置在水平軌道上，現(xiàn)對P施加水平向右的恒力F使之由靜止向右運動，到A點時撤去F。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)起點在M點左側(cè)或N點右側(cè)時，P進(jìn)入圓軌道后不會脫離軌道。設(shè)MA與NA的比值為k，小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，則（）A.μ越大，k越大 B.μ越大，k越小Ck=2 D.k=【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意知，滑塊從M點開始運動時，恰好能夠到最高點，有在最高點時，重力提供向心力滑塊從N點開始運動時，剛好能夠運動到B點，有聯(lián)立上式得k的取值與μ無關(guān)，故選D。7.如圖所示，軌道MON動摩擦因數(shù)處處相同，其中ON水平，OM與ON在O處平滑過渡（物塊經(jīng)過O速率不變），將一小物塊從傾斜軌道上的M點由靜止釋放，滑至水平軌道上的N點停下?，F(xiàn)調(diào)大斜面傾角，把斜面調(diào)至圖中虛線OJ位置，為使物塊從斜軌上某處由靜止釋放后仍然在N點停下，則釋放處應(yīng)該是（）A.J點 B.K點 C.Q點 D.K點與Q點之間某一點【答案】C【解析】【詳解】設(shè)傾斜軌道的傾角為α，MN兩點連線的傾角為θ，滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ?；瑝K從M點到N點的整個過程，根據(jù)動能定理得得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得可得tanθ=μ即MN兩點連線的傾角一定，與傾斜軌道的傾角無關(guān)，所以釋放處應(yīng)該是Q點。故選C。二、多項選擇題（本題共5小題，每小題5分，共25分。）8.在無風(fēng)的情況下，由于重力和空氣阻力的共同作用雨滴在地面附近豎直向下做勻速運動，在這個過程中（）A.雨滴受到的重力做正功，其機(jī)械能增大B.雨滴受到的空氣阻力負(fù)功，其機(jī)械能減小C.雨滴受到的合力做功為零，其機(jī)械能守恒D.雨滴受到的合力做功為零，其動能不變【答案】BD【解析】【詳解】A．雨滴下落過程重力豎直向下，位移方向豎直向下，重力方向與位移方向相同，重力對雨滴做正功；雨滴勻速下落，雨滴的動能不變而重力勢能減小，雨滴的機(jī)械能減少，故A錯誤；BC．雨滴受到的空氣阻力負(fù)功，其機(jī)械能減小，故B正確C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知，雨滴受到的合力做功為零，其動能不變，故D正確。故選BD。9.關(guān)于兩個運動的合成，下列說法正確的是（）A.兩個直線運動的合運動一定也是直線運動B.不共線的兩個勻速直線運動的合運動一定不是勻速直線運動C.小船渡河的運動中，小船對岸的速度可以小于水流速度D.小船渡河的運動中，小船渡河所需時間與水流速度大小無關(guān)【答案】CD【解析】【詳解】A．兩個分運動是直線運動，其合運動可能是曲線運動，比如平拋運動，故A項錯誤；B．不共線兩個勻速直線運動，沒有加速度，則合運動也一定是勻速直線運動，故B項錯誤；C．合運動的速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故C項正確；D．小船渡河運動中，時間為所以其時間與河岸寬與船垂直于河岸的速度有關(guān)，與水流速無關(guān)，故D項正確。故選CD。10.如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為s。下列說法正確的是（）A.重力對小車所做的功是mghB.合力對小車做的功是C.推力對小車做的功是Fs-mghD.小車克服阻力做的功是【答案】BD【解析】【詳解】A．重力所做的功所以小車克服重力所做的功是，故A錯誤；B．對小車從A運動到B的過程中運用動能定理得故B正確；C．由于推力為恒力，則推力對小車做的功故C錯誤；D．設(shè)克服阻力做的功為W，由動能定理可得得故D正確。故選BD。11.如圖所示，某段直滑雪雪道傾角為，總質(zhì)量為包括雪具在內(nèi)的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度大小為在運動員滑到底端的過程中，下列說法正確的是A.運動員受到的摩擦力的大小為B.運動員獲得的動能為C.運動員克服摩擦力做功為D.運動員減少的機(jī)械能為【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg=mgsin30°-f解得f=mg選項A正確；B．合力的功W=Fs=mg×=mgh由動能定理可知，運動員獲得的動能為mgh；故B正確；C．運動員克服摩擦力所做的功Wf=mg×2h=mgh故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系知，運動員克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量，故機(jī)械能減小了mgh；故D正確；故選ABD.12.一輛電動小汽車在水平路面上由靜止啟動，在0~t1時間內(nèi)做勻加速直線運動，t1時刻達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v-t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m=1000kg，汽車受到的阻力恒為1000N，取重力加速度大小g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.0~t1時間內(nèi)汽車的加速度大小為4m/s2B.0~t2時間內(nèi)汽車牽引力做的功為1.62×105JC.汽車的額定功率為18kWD.根據(jù)題述條件可以求得t2=4s【答案】AC【解析】【詳解】A．由可得0~t1時間內(nèi)汽車牽引力大小由牛頓第二定律可得故A正確；BD．由可得t1~t2時間內(nèi)做變加速運動，由動能定理可得可知t2與x2是互求關(guān)系，這兩個量都未知，故0~t2時間內(nèi)汽車牽引力做的功未知，故BD錯誤；C．由可得故C正確。故選AC。三、實驗題（本題共2小題，每空2分共16分）13.在“探究平拋運動規(guī)律”的實驗中：（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡。下列對實驗過程的描述哪些是正確的（）A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次靜止釋放小球的位置必須相同C．小球平拋運動時應(yīng)與木板上的白紙相接觸D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將所有的點連接成一條折線（2）某同學(xué)實驗時得到了如圖所示物體的運動軌跡。O、B、C三點的位置在運動軌跡上已標(biāo)出，O______（填“是”或“不是”）拋出點。（3）則小球平拋的初速度______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）小球運動到B點的速度vB=______m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.AB#BA②.不是③.2.0④.2.5【解析】【詳解】（1）[1]A．為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，A正確；B．為了保證小球每次做平拋運動的初速度相等，小球每次必須從同一位置由靜止釋放，B正確；C．小球做平拋運動時，不應(yīng)與紙接觸，避免摩擦改變運動軌跡，帶來誤差，C錯誤；D．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點連成平滑曲線，并建立坐標(biāo)，以便分析研究平拋運動，D錯誤。故選AB。（2）[2]O到B、B到C過程，水平分位移相等，即時間間隔相等，若O點是拋出點，兩段豎直分位移之比應(yīng)為1：3，而題中豎直分位移之比為1：2，故豎直方向有初速度，O不是拋出點（3）[3]豎直方向上，根據(jù)其中T為O到B、B到C過程的時間間隔，可得水平方向上（4）[4]在豎直方向上有那么小球運動到B點的速度14.為了驗證小球在豎直平面內(nèi)擺動過程的機(jī)械能是否守恒，利用如圖（a）裝置，不可伸長的輕繩一端系住一小球，另一端連接力傳感器，小球質(zhì)量為m，球心到懸掛點的距離為L，小球釋放的位置到最低點的高度差為h，實驗記錄輕繩拉力大小隨時間的變化如圖（b），其中Fm是實驗中測得的最大拉力值，重力加速度為g，請回答以下問題：(1)小球第一次運動至最低點的過程，重力勢能的減少量△Ep=___________，動能的增加量△Ek=___________。（均用題中所給字母表示）(2)觀察圖（b）中拉力峰值隨時間變化規(guī)律，試分析造成這一結(jié)果的主要原因：___________。(3)為減小實驗誤差，實驗時應(yīng)選用密度___________（選填“較大”或“較小”）的小球?！敬鸢浮竣賛gh②.③.空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能有損失④.較大【解析】【詳解】(1)[1]小球第一次擺動至最低點的過程，重心下降了h，則重力勢能的減少量為[2]小球第一次擺動至最低點，初速度為零，最低點速度為，由牛頓第二定律有而動能的增加量為聯(lián)立解得(2)[3]根據(jù)圖像可知小球做周期性的擺動每次經(jīng)過最低點時拉力最大，而最大拉力逐漸變小，說明經(jīng)過最低點的最大速度逐漸變小，則主要原因空氣阻力做負(fù)功，導(dǎo)致機(jī)械能有損失；(3)[4]為了減小因空氣阻力帶來的誤差，應(yīng)選擇密度大體積小的球進(jìn)行實驗。四、計算題（本題共3小題，共38分）15.地球為太陽系中由內(nèi)及外的第三顆行星，已知地球可以看成質(zhì)量均勻的球體，半徑為R，密度為，地球表面的重力加速度大小為g。地球繞太陽的運動可以近似看成勻速圓周運動，運動半徑為L，周期為T。已知球體的體積公式為，求：（1）引力常量G；（2）太陽的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）地球的質(zhì)量可表示為在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體受到的重力與萬有引力相等，有則引力常量（2）地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有解得。16.如圖所示，長為的輕桿一端可繞O點自由轉(zhuǎn)動，桿的中點和另一端分別固定小球A、B（A質(zhì)量為m，B質(zhì)量為）。讓輕桿從水平位置由靜止釋放，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)軸處的摩擦，重力加速度大小為g，求：（1）小球B運動到最低點時速度；（2）小球轉(zhuǎn)至最低點時，桿對B球的拉力FB；（3）在轉(zhuǎn)動的過程中，桿對小球A做的功WA?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）運動過程中機(jī)械能守恒，有由題意可得，A、B的角速度相同，則有解得（2）在最低點時