四川省綿陽南山中學2022-2023學年高一下學期期中物理Word版含解析

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綿陽南山中學2023年春季高2022級半期考試物理試題本試卷分為試題卷和答題卷兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷組成，共4頁；答題卷共2頁。滿分100分，時間75分鐘?？荚嚱Y束后將答題卡和答題卷一并交回。第Ⅰ卷（選擇題，共48分）注意事項：1、答第I卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上。2、每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案，不能答在試題卷上。一、本大題12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項是符合題目要求的，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯或不選的得0分。1.關于運動，下列說法正確的是（　?。〢.合運動的速度一定大于分運動的速度B.物體做平拋運動，加速度是恒定的C.行星繞太陽的運動，一定是勻變速曲線運動D.相互垂直的兩個勻加速直線運動的合運動一定是曲線運動【答案】B【解析】【詳解】A．合速度的大小可以小于、等于、大于分速度的大小，故A錯誤；B．平拋運動的加速度為重力加速度，加速度不變，故B正確；C．行星繞太陽的運動軌道是橢圓軌道，只受太陽的引力，加速度方向改變，不是勻變速曲線運動，故C錯誤；D．相互垂直的兩個勻加速直線運動的合運動也可能是勻加速直線運動，故D錯誤。故選B。2.如圖為自行車氣嘴燈及其結構圖，彈簧一端固定在A端，另一端栓接重物，當車輪高速旋轉時，重物由于離心運動拉伸彈簧后才使觸點M、N接觸，從而接通電路，LED燈就會發(fā)光。下列說法正確的是（　?。?/p>

1A.氣嘴燈做圓周運動時，重物受到重力、彈力和向心力的作用B.氣嘴燈運動至最低點時處于失重狀態(tài)C.增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發(fā)光D.勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發(fā)光，則在最高點時也一定能發(fā)光【答案】C【解析】【詳解】A．嘴燈做圓周運動時，重物受到重力、彈力的作用，合力提供向心力，故A錯誤；B．氣嘴燈運動至最低點時合力向上，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．燈最低點時解得因此增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發(fā)光，選項C正確；D．燈在最低點時燈在最高點時勻速行駛時，在最低點時彈簧對重物的彈力大于在最高點時對重物的彈力，因此勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發(fā)光，則在最高點時不一定能發(fā)光，選項D錯誤；故選C。3.如圖，一體積較小的星體A正在“吸食”另一顆體積較大的星體B的表面物質，達到質量轉移的目的，且在“吸食”過程中兩者質心之間的距離保持不變。當星體A與星體B的質量分別為m、

2時，兩者之間的萬有引力大小為F，則當星體A與星體B的質量之比為時，兩者之間的萬有引力大小為（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】當星體A與星體B的質量分別為m、時，根據萬有引力定律可得，引力大小為當兩者的質量之比為時，由于兩者的質量之和不變，則星體A與星體B的質量均為，引力大小為對比可得故選A。4.高度差一定的兩點間可以搭建無數(shù)條光滑的曲線軌道，讓相同小球從起點端靜止向下滑落，其中有一條曲線軌道的小球是最先到達終點端，這條曲線我們稱之為最速降線。如圖所示，6個軌道起始端和終點端高度差相同，其中軌道3滿足最速降線，6個相同的小球同時從起始端靜止釋放最后都到達終點端的整個過程中，不計一切阻力，下列說法正確的是（　　）A.從軌道1滑下的小球位移最小B.從軌道3滑下的小球平均速度最小

3C.從軌道3滑下的小球重力的平均功率最大D.各小球滑到終點時重力的瞬時功率相同【答案】C【解析】【詳解】A．依題意，6個軌道起始端和終點端高度差相同，根據位移的定義可知，所有小球的位移大小是一樣的，故A錯誤；B．依題意，從軌道3滑下的小球所用時間最短，根據易知，從軌道3滑下的小球平均速度最大，故B錯誤；C．根據可知從軌道3滑下的小球重力的平均功率最大，故C正確；D．小球下滑過程中只有重力做功，即可知各小球滑到終點時的速度大小相同，方向不同，故豎直方向的速度大小不相等，根據故D錯誤。故選C。5.在南山中學校園運動會期間，某同學練習投籃，他站在罰球線處用力將籃球從手中投出，如圖所示，籃球約以1m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質量約為0.6kg，籃筐離籃球出手點高度約為1.5m，則該同學投籃時對籃球做的功約為（　　）（不計空氣阻力）A.1JB.10JC.30JD.50J【答案】B【解析】【詳解】對整個過程運用動能定理得

4解得W≈10J故選B。6.跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一，假設運動員從C點水平飛出，落到斜坡上的D點，E點離坡道CD最遠，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A.運動員在空中相等時間內速度變化量不相等B.軌跡CE和ED在水平方向的投影長度相等C.軌跡CE和ED在CD上的投影長度之比為D.若減小水平飛出速度，運動員落到斜坡時速度與水平方向的夾角將變小【答案】B【解析】【詳解】A．運動員在空中做平拋運動，加速度恒定為，則根據則相等時間內速度變化量相等，故A錯誤；B．設斜面的傾角為θ，則到達E點時到達斜面底端時解得即從C到E時間等于從E到D的時間，則根據

5可知，軌跡CE和ED在水平方向的投影長度相等，故B正確；C．物體沿斜面方向做初速度為，加速度為的加速運動，則根據相等時間的位移關系可知，物體沿斜面方向的位移之比不等于，即軌跡CE和ED在CD上的投影長度之比不等于，故C錯誤；D．運動員落到斜坡時速度與水平方向的夾角結合可得則若減小水平飛出速度，運動員落到斜坡時速度與水平方向的夾角不變，故D錯誤。故選B。7.2022年11月8日晚，夜空上演“紅月亮”，即當?shù)厍蛭挥谔柵c月球之間，整個月球全部走進地球的影子里，月亮表面變成暗紅色，形成月全食。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，月球環(huán)繞地球公轉的軌道半徑為r，月全食時月球運動的圓心角為θ，則月全食的持續(xù)時間為（　?。〢.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】假設地球質量為M，月球質量為m，月球繞地球公轉周期為T，則解得所以月全食的持續(xù)時間為

6故選B。8.利用雙線可以穩(wěn)固小球在豎直平面內做圓周運動而不易偏離豎直面，如一根長為2L的細線中點系一質量為m小球，兩線上端系于水平橫桿上，A、B兩點相距也為L，若小球恰能到達最高點且在豎直面內做勻速圓周運動，則小球運動到最低點時，每根線承受的張力為（　?。〢.B.6mgC.5mgD.【答案】A【解析】【詳解】設小球恰好過最高點時速度為v1，有設小球過最低點時速度為v2，根據動能定理得設每根線承受的張力為T，由牛頓第二定律得解得故選A。9.經過治理的護城河成為城市的一大景觀，河水看似清淺，實則較深。某次落水救人的事件可簡化如圖，落水孩童抓住繩索停在A處，對面河岸上的小伙子從B

7處直線游過去，成功把人救起。河寬和間距如圖中標注，假定河水在各處的流速均為1m/s，則（　　）A.游泳時小伙子面對的方向是合運動的方向B.小伙子在靜水中游泳的速度至少應為0.6m/sC.小伙子渡河的時間一定少于16sD.若總面對著A處游，小伙子將到達不了A處【答案】BD【解析】【詳解】AB．由題可知，設小伙子在靜水中的游泳的速度為，小伙子的合運動方向是從B到A，作出小伙子游泳時合速度與兩個分速度的關系，如圖所示當與合速度垂直時有最小值，設AB與河岸的夾角為，根據幾何關系有解得即游泳時小伙子面對的方向是與合速度方向垂直，此時最小的速度為故A錯誤，B正確；C．由AB分析可知，小伙子相對水的速度存在不確定性，其沿流水方向和垂直河岸方向的速度大小及合速度大小都不能確定，則渡河的時間不確定，故C錯誤；D．若總面對著A處游，如圖所示

8由圖可知的方向會不斷變化，則有加速度產生，而的方向大小不變，根據運動的合成與分解，可知它們的合運動是變速曲線運動，位移變大，故達不了A處，故D正確。故選BD。10.如圖所示,長為L的輕桿,一端固定一個小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內做圓周運動,關于小球在最高點的速度v下列說法中正確的是()A.v最小值為B.當v由值逐漸增大時,桿對小球的彈力逐漸增大C.當v由值逐漸減小時,桿對小球的彈力逐漸增大D.當小球在最高點的速度為2時,輕桿受到豎直向下的力,大小為3mg【答案】BC【解析】【詳解】小球在豎直面內做圓周運動，在最高點的最小速度為零．故A錯誤．在最高點桿子作用力為零時，根據mg=m，解得v=．當v＞時，桿子表現(xiàn)為拉力，根據mg+F=m知，速度增大，桿子對小球的彈力逐漸增大．故B正確．當v＜時，桿子表現(xiàn)為支持力，根據mg-N=m知，速度減小，則桿對小球的彈力逐漸增大．故C正確．當小球在最高點的速度為2時，桿子表現(xiàn)為拉力，根據F+mg＝m得，F(xiàn)=3mg．輕桿受到豎直向上的力．故D錯誤．故選BC．

911.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前內做勻加速直線運動，末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其圖像如圖所示。已知汽車的質量為，汽車受到的阻力為車重力的，取，則（　?。〢.汽車在前內受到的阻力大小為B.前內的牽引力大小為C.汽車的額定功率為D.汽車的最大速度為【答案】BD【解析】【詳解】A．汽車受到的阻力為車重的，故阻力A錯誤；B．由題圖知前5s內的加速度由牛頓第二定律知前5s內的牽引力B正確；C．末達到額定功率C錯誤；D．最大速度D正確；故選BD。12.如圖所示，B球在水平面內做半徑為的勻速圓周運動，豎直平臺與軌跡相切且高度為R，當B

10球運動到切點時，在切點正上方的A球水平飛出，速度大小為，為重力加速度大小，為使B球在運動一周的時間內與A球相遇，從B球運動到切點時開始計時，則下列說法正確的是（　　）A.A球做平拋運動的位移為2RB.A球做平拋運動的位移為RC.B球速率可能為D.B球的速率可能為【答案】AC【解析】【詳解】AB．由題意知相遇時間即為A球平拋運動的時間，A球的平拋時間為A球做平拋運動的水平位移大小，A球做平拋運動的位移為A球做平拋運動的位移為故A正確，B錯誤；CD．A球的落點在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示從幾何知識知A球水平位移與直徑夾角為，若在C點相遇，B球轉過角度為，則B的速度大小為

11若在D點相遇，B球轉過角度為，則B球的速度大小為故C正確，D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、填空題（每空2分，共計16分）13.探究向心力大小F與物體的質量m、角速度和軌道半徑r的關系實驗（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列實驗是相同的______A．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律B．探究加速度與物體受力、物體質量的關系（2）小明同學用向心力演示器進行實驗，實驗情景如甲、乙、丙三圖所示三個情境中，圖______是探究向心力大小F與質量m關系（選填“甲”、“乙”、“丙”）；在乙情境中，若兩鋼球所受向心力的比值為1∶9，則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為______。【答案】①.B②.甲③.3∶1【解析】【詳解】（1）[1]在這個實驗中，利用控制變量法來探究向心力的大小與小球質量，角速度，半徑之間的關系。A

12．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，即兩個分力與合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故A不符合題意；B．探究加速度與物體受力、物體質量的關系是通過控制變量法研究的，故B符合題意。故選B。（2）[2]根據F=mrω2可知，要探究向心力大小F與質量m關系，需控制小球的角速度和半徑不變，由圖可知，兩側采用皮帶傳動，所以兩側具有相等的線速度，根據皮帶傳動的特點可知，應該選擇兩個塔輪的半徑相等，而且運動半徑也相同，選取不同質量的小球，故甲符合題意；[3]由圖可知，兩個球的質量相等，半徑相同，根據牛頓第二定律兩個塔輪邊緣的線速度相等根據聯(lián)立可得兩個變速塔輪的半徑之比為14.圖甲是某種“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H，實驗時，當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)兩小球幾乎同時落地，改變H大小，重復實驗，P、Q仍幾乎同時落地。（1）關于本題實驗說法正確的有__________；A．斜槽軌道末段N端必須水平B．斜槽軌道必須光滑

13C．P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放D．擋片質量要盡可能?。?）若用一張印有小方格（小方格的邊長為L=10cm）的紙和頻閃相機記錄P小球的軌跡，小球在同一初速平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g取10m/s2，則頻閃相機拍攝相鄰兩張照片的時間間隔是__________s。P小球平拋的初速度為v0=_________m/s，P小球在b處的瞬時速度的大小為v=__________m/s，若以a點為坐標原點，水平向右為x軸，豎直向下為y軸，則拋出點的坐標為__________（結果以cm為單位）?！敬鸢浮竣?AD##DA②.0.1③.2.0④.2.5⑤.（-10cm，-1.25cm）【解析】【詳解】（1）[1]A．為了保證小球離開斜槽末端時的初速度的方向是水平方向，故斜槽軌道末段N端必須水平，故A正確；B．斜槽軌道光滑與否對實驗沒有影響，故不必光滑，故B錯誤；CD．這個實驗只驗證豎直自由落體，水平無影響，不需要每次水平初速度相同，可以在不同位置釋放，故C錯誤；D．擋片質量較小，小球P更容易撞開擋片，故D正確。故選AD。（2）[2][3][4]小球P在豎直方向做自由落體運動，在水平方向做勻速直線運功，在豎直方向，根據勻變速直線運功的推論可得代入數(shù)據，解得根據公式，可得水平方向的速度為豎直方向上，根據勻變速直線運動的推論，即中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可得則P小球在b處的瞬時速度的大小為

14[5]在豎直方向上，根據勻變速直線運動速度時間公式可得小球運動到b點的時間為所以，小球運動到b點時，豎直方向的位移為解得小球運動到b點時，水平方向的位移為解得根據圖像可得小球運動到a點時，水平方向和豎直方向的位移分別為若以a點為坐標原點，則拋出點的坐標為。三、本大題3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、主要的計算步驟和明確的答案。15.某課外興趣小組經長期觀測，發(fā)現(xiàn)靠近某行星周圍有眾多衛(wèi)星，且相對均勻地分布于行星周圍。假設所有衛(wèi)星繞該行星的運動都是勻速圓周運動，通過天文觀測，測得離行星最近的一顆衛(wèi)星的運動半徑為R1，周期為T1，已知萬有引力常為G。（1）求行星的質量；（2）若行星的半徑為R，求行星的第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據萬有引力提供向心力，可得解得

15（2）根據萬有引力提供向心力，可得解得16.如圖所示，半徑為R，內徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質量均為m的小球A、B以不同速率進入管內，A通過最高點C時，對管壁上部的壓力為，B通過最高點C時，對管壁下部的壓力為。求A、B兩球落地點間的距離?！敬鸢浮?R【解析】【詳解】兩個小球在最高點時，受重力和管壁的作用力，這兩個力的合力提供向心力對A球，由牛頓第二定律得得同理對B球得

16兩球離開軌道后均做平拋運動，設落地時間為t，則得A、B兩球落地點間的距離等于它們平拋運動的水平位移之差對A球解得對B球解得所以A、B兩球落地點間的距離17.如圖所示，一個可視為質點、質量m=0.5kg的小球從粗糙斜面頂端A處靜止?jié)L下，到達斜面底端B處，斜面底端離地面高度h=1m，斜面傾角，長度，小球與斜面間動摩擦因數(shù)，小球從斜面底端拋出后恰能沿切線方向從C點進入光滑圓弧形軌道，圓弧形軌道固定在水平地面上，半徑為R，R未知，，小球在運動過程中的空氣阻力忽略不計，取g=10m/s2。求：（1）小球到達斜面底端B點的速度大??；（2）圓弧形軌道末端C點到B點的水平距離x；（3）小球對圓弧形軌道最低點D的壓力大小。（結果可用根號表示）

17【答案】（1）；（2）0.4m；（3）【解析】【詳解】（1）從A到B有解得（2）由斜拋運動規(guī)律解得（3）由幾何關系由運動學公式

18由動能定理由牛頓第二定律由牛頓第三定律解得

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