2022-2023學(xué)年四川省成都重點學(xué)校高一（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022~2023學(xué)年四川省成都重點學(xué)校高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共9小題，共36.0分）1.下列有關(guān)做勻速圓周運動的物體(質(zhì)量不變)的描述正確的是(

)A.物體處于平衡狀態(tài) B.物體的動能一定不變

C.物體的向心加速度不變 D.物體的向心力不一定等于合外力2.下列說法正確的是(

)A.由功率的定義式P=Wt可知，功率P與功W成正比，與做功時間t成反比

B.英國物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了引力常量

C.丹麥天文學(xué)家第谷堅持對天體進行系統(tǒng)觀測20余年，獲得了大量的精確資料，并發(fā)現(xiàn)了行星運動定律3.如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)

A.車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來

B.人在最高點時對座位不可能產(chǎn)生大小為mg的壓力

C.人在最低點時對座位的壓力等于mg

D.4.一根輕質(zhì)細(xì)繩一端纏繞在一半徑為r的圓盤邊緣，另一端和一放在水平面上的物體相連，如圖所示，圓盤在電動機的帶動下以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，此過程中物體沿水平面向左移動，則在繩子變?yōu)樨Q直之前(

)

A.物體沿水平面加速運動，速度始終小于ωr

B.物體沿水平面加速運動，速度始終大于ωr

C.物體沿水平面減速運動，速度始終小于ωr

5.如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F

拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升。若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F

做的功分別為W1和W2，圖中AB=BC，則

A.W??1>W??2 B.W??1<W??2

C.W??6.如圖所示，分別用力F1、F2、F3將質(zhì)量為m的物體沿同一固定粗糙斜面以v1、v2、v3的速度從斜面底端勻速拉到斜面的頂端，其中F1沿斜面向上，F(xiàn)2沿水平方向，F(xiàn)3與斜面有一定的夾角θ，其中v3<vA.P1=P2=P3 B.7.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點(如圖所示)。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是(

)

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點時的速率小于它在軌道2上經(jīng)過P點時的速率

C.衛(wèi)星在軌道1上運行時的周期大于它在軌道2上運行時的周期

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大小等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度大小8.如圖所示，在同一軌道平面上的幾個人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運動，某一時刻它們恰好在同一直線上，下列說法正確的是(

)

A.根據(jù)v=gr可知，運行速度滿足vA>vB>vC

B.9.如圖所示，一個質(zhì)量為m

的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠長，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為

μ?，F(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力

F，F(xiàn)=kv

(

k

為常數(shù)，v

為環(huán)的速率)，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功不可能為(

)

A.0 B.12mv02 二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）10.如圖所示，兩個34圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，則下列說法正確的(

)

A.若hA=hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點

B.若hA=hB=32R，兩個小球沿軌道上升的最大高度均為32R

11.如圖所示，細(xì)輕桿的一端與小球相連，可繞O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動，a、b分別表示軌道的最低點和最高點，則小球在這兩點對桿的作用力大小之差可能為(

)

A.3mg

B.4mg

C.6mg

12.我國發(fā)射的“嫦娥五號”衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動，其運行的周期為T；通過調(diào)節(jié)速度可以實現(xiàn)變換運行軌道最終使衛(wèi)星在月球上軟著陸，若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，則(

)A.“嫦娥五號”繞月運行時的向心加速度大小為4π2RT2

B.月球的第一宇宙速度大小為RT

13.如圖所示，傾角為37°的傳送帶以4m/s的速度沿逆時針方向傳動。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=A.木塊在傳送帶上一直以8m/s2的加速度勻加速直線運動直到從下端離開傳送帶

B.木塊在傳送帶上運動的時間是1.5s

C.木塊從頂端滑到底端的過程傳送帶對木塊做的功是三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）14.用如圖所示裝置研究合外力做功與物體動能變化關(guān)系，現(xiàn)有如下器材∶打點計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)砂、墊塊。要完成該項實驗，則：(1)除上述器材外，還需要的實驗器材有______、(2)當(dāng)滑塊連接上紙帶，不掛砂桶滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了把掛上小砂桶后繩中拉力當(dāng)成滑塊所受的合外力，這時應(yīng)做的步驟是：(3)實驗測得滑塊質(zhì)量為0.1kg，所受拉力為0.1N，打點計時器打出紙帶如下圖所示，相鄰計數(shù)點間時間間隔為0.1s，則從O到B過程中拉力對滑塊做功為______J，滑塊動能增量為______Ｊ。

15.某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運動半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上(未畫出)，光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時間(擋光時間)?；瑝KP與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。(1)若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為t0(2)若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為L不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時間Δt。畫出F?1Δt(3)若保持豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速不變，調(diào)節(jié)滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離r，測得多組力F和r的數(shù)據(jù)，以F為縱軸，以_______(填“r”“1r”或“1r2”)為橫軸，將所測量的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)系中，可以更直觀地反映向心力大小與圓周運動半徑r四、計算題（本大題共3小題，共30.0分）16.已知某星球半徑為R，若宇航員隨登陸艙登陸該星球后，在此星球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球，小球能上升的最大高度為H，則(忽略星球自轉(zhuǎn)的影響)。(1(2)試根據(jù)以上條件推導(dǎo)第一宇宙速度(3)若在登陸前，宇宙飛船繞該星球做勻速圓周運動，運行軌道距離星球表面高度為17.汽車發(fā)動機的額定功率為30kW，質(zhì)量為1000kg(1(2)若汽車以額定功率啟動，當(dāng)汽車速度為(3)若汽車從2m/s開始保持218.質(zhì)量為m的小球由長為L的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點，AB是過A的豎直線，且AB=L，E為AB的中點，過E作水平線EF，在E(1)若釘子在E點位置，則小球經(jīng)過(2)若小球恰能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求釘子D的位置離E點的距離(3)保持小釘D的位置不變，讓小球從圖示的P點靜止釋放，當(dāng)小球運動到最低點時，若細(xì)線剛好達到最大張力而斷開，最后小球運動的軌跡經(jīng)過B點。試求細(xì)線能承受的最大張力的大小和釋放點P對應(yīng)的

答案和解析1.【答案】B

【解析】ACD.B.做勻速圓周運動的物體，速度大小不變，故物體的動能一定不變，故B正確。故選B。

2.【答案】B

【解析】A.功率P=Wt是用比值法定義的物理量，不能說功率P與功W成正比，與做功時間tB.英國物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了引力常量，B正確；C.開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律，C錯誤；D.牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，D錯誤。故選B。

3.【答案】D

【解析】【分析】本題是實際問題，考查運用物理知識分析實際問題的能力，關(guān)鍵根據(jù)牛頓運動定律分析處理圓周運動動力學(xué)問題．豎直平面內(nèi)的圓周運動分為兩類，一種是在最高點時有支撐物的情況，此時物體只要速度不為0，就能通過最高點，第二種是物體通過最高點時沒有支撐物，此時要求物體的速度必須滿足v≥

車在最高點時，若恰好由重力提供向心力時，人與保險帶間恰好沒有作用力，沒有保險帶，人也不會掉下來．當(dāng)速度更大時，人更不會掉下來．當(dāng)速度大于臨界速度

g

【解答】A.當(dāng)人與保險帶間恰好沒有作用力，由重力提供向心力時，臨界速度為v0=gR，當(dāng)速度大于臨界速度B.人在最高點時，由牛頓第二定律得：mg+F=mv2R，得F=CD.人在最低點，向心加速度向上，合力向上，則支持力大于重力，所以人在最低點對座位的壓力大于重力mg.故C錯誤，D正確。

4.【答案】B

【解析】令繩與水平方向夾角為θ，物體速度為v，則有vcosθ=ωr，解得v=ω故選B。

5.【答案】A

【解析】輕繩對滑塊做的功為變力做功，可以通過轉(zhuǎn)換研究對象，將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功，用W=Flcos

α求解。因拉力F

為恒力，設(shè)輕繩與桿之間的夾角為α，則W=Flcos

α，由于A

到B

的過程中繩子與滑塊的運動方向之間的夾角一定小于B

到C

的過程中繩子與滑塊的運動方向之間的夾角，因夾角越大，cosα

越小，所以在AB6.【答案】D

【解析】根據(jù)平衡條件，對a分析有F1=mgsinα+μmgcosα，

根據(jù)平衡條件，對b分析有F2cosα=mgsinα+fb

，

fb=μmgcosα+F2sinα故選D。

7.【答案】D

【解析】A.根據(jù)GMmr2=mv2r，解得v=B.衛(wèi)星由軌道2變軌到軌道3，需要向后噴氣加速，可知，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點時的速率大于它在軌道2上經(jīng)過P點時的速率，B錯誤；C.根據(jù)R13T12=R23T2D.根據(jù)GMmr2=ma，解得a=GMr故選D。

8.【答案】C

【解析】設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的軌道半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力，

GMmr2=mv2r，解得衛(wèi)星的速度

v=GMr，可見，r越大，v越小，則有

vA<vB<vC，不能根據(jù)

v=gr比較，因為隨著半徑的變化，g值也在變化，故A錯誤；

根據(jù)萬有引力提供向心力，

GMmr2=mω2r，解得

9.【答案】C

【解析】【分析】本題考查了運用動能定理解決單個物體多過程的運動。根據(jù)受力分析確定環(huán)的運動情況，當(dāng)環(huán)受到合力向下時，隨著環(huán)做減速運動向上的拉力逐漸減小，環(huán)將最終靜止，當(dāng)環(huán)所受合力向上時，隨著環(huán)速度的減小，豎直向上的拉力逐漸減小，當(dāng)環(huán)向上的拉力減至和重力大小相等時，此時環(huán)受合力為0，桿不再給環(huán)阻力，環(huán)將保持此時速度不變做勻速直線運動，當(dāng)環(huán)在豎直方向所受合力為0時，環(huán)將一直勻速直線運動，分三種情況對環(huán)使用動能定理求出阻力對環(huán)做的功即可。

【解答】

由題意對于小環(huán)的運動，環(huán)受豎直向上的力F與重力mg的大小分以下三種情況討論：

(1)當(dāng)F=kv0=mg時，即v0=mgk時，環(huán)做勻速運動，摩擦力為零，Wf=0，環(huán)克服摩擦力所做的功為零；

(2)當(dāng)kv0<mg時，即v0<mgk時，環(huán)在運動過程中做減速運動，直至靜止，由動能定理得環(huán)克服摩擦力所做的功為W10.【答案】CD【解析】AD.B軌道是圓管模型，若

hB≥2R時，B球能沿軌道運動到最高點，

若A小球恰好運動到最高點，則有R，mAghA?2B.B軌道是圓管模型，若hB=32R，B小球沿軌道上升的最大高度為

32R，

根據(jù)A選項分析可知，若hA=32RC.B小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口，則有R=12gt2，R=vt，

故選CD。

11.【答案】BC【解析】在a點有L，

從

a

到

b

過程有12mava2?12mbvb2=mg?2L，

在b點若桿對小球是支持力，則有mg?Tb=故選BC。

12.【答案】BD【解析】A.對“嫦娥五號”衛(wèi)星有a=ω2B.對“嫦娥五號”衛(wèi)星有GMmR+h2=m4π2C.“嫦娥五號”從較高軌道到較低軌道需要點火向前噴氣減速，C錯誤；D.在月球表面有GMmR2=故選BD。

13.【答案】BD【解析】A.木塊開始下滑時有mgsin37°+μmgcos37°=ma1，解得a1=8m/sB.木塊以8m/s2的加速度勻加速直線運動下滑過程有t1=v0a1=0.5s，

C.木塊從頂端滑到底端的過程傳送帶對木塊做的功即為傳送帶對木塊的摩擦力做的功，則有Wf=μmgD.木塊以8m/s2的加速度勻加速直線運動下滑過程的相對位移2，

木塊以4m/s2的加速度勻加速直線運動下滑