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安徽省马鞍山市2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含解析)
2023-09-20 | 阅:  转:  |  分享 
  
安徽省马鞍山市2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷学校:___________姓名:___________班级:________
___一、单选题1.以下说法正确的是(  )A.人造卫星在绕地球的圆轨道上运行时的速度不会大于第一宇宙速度B.可以发射一题人造卫星
,使其轨道与地球某一经度线所决定的圆始终是共面同心圆C.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍,卫星所需的向心力
将减小到原来的D.载人飞船在减速下降的过程中处于失重状态2.关于曲线运动,下列说法正确的是(?)A.两个直线运动的合运动一定是直线
运动B.曲线运动一定是变速运动C.物体在恒力作用下的运动一定是直线运动D.做曲线运动的物体的加速度一定变化3.太阳系中有八大行星,
其中最为漂亮和迷人的行星当属“土星”。土星与地球的半径之比约为,质量之比约为,公转周期之比约为,取地球表面的重力加速度。假设土星和
地球均为质量分布均匀的球体,均环绕太阳做匀速圆周运动。忽略行星自转。则下列说法正确的是(??)A.土星表面的重力加速度约为B.环绕
土星与地球的卫星的最大速度之比约为C.土星与地球的公转半径之比约为D.土星与太阳和地球与太阳之间的引力之比约为4.如图甲,小球用不
可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为F,拉力F与速度的平方v2的关系如图
乙所示,图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是(  )A.数据a与小球的质量有关B.数据b与小球的质量无关
C.比值只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关D.利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径5.如图所示,质量的小物块自水
平面的A点以初速度向右滑动,通过B点后沿倾角为的固定斜面向上滑动,向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物块沿斜面向下滑动,回到A点
时的动能为4J。已知,A、B两点间的距离为0.2m,小物块与水平面和斜面间的动摩擦因数相同,重力加速度取,忽略小物块通过B点时的能
量损失,则(  )A.小物块在斜面上克服摩擦力做功为16JB.小物块沿斜面向上滑动的位移大小为1mC.小物块与斜面间的动摩擦因数等
于0.5D.小物块从A点向右运动到B点的时间和从B点向左运动到A点的时间相等6.如图所示,斜面体固定在水平面上,物块以一定的初速度
从粗糙均匀的斜面底端滑上斜面后又返回斜面底端。对于物块在上滑和下滑两段过程相比较,下列说法正确的是(  )A.上滑过程滑动摩擦力的
冲量大 B.下滑过程重力的冲量大C.上滑过程因摩擦产生的热量多 D.下滑过程动量变化量大7.用手掌水平托起质量为的苹果,保持这样的
姿势在竖直平面内以角速度按顺时针方向沿做匀速圆周运动,圆周的半径为,重力加速度为,下列说法中正确的是(  )A.苹果过c点速度至少
为B.苹果在点a一定受摩擦力作用C.整个运动过程,手对苹果的作用力不可能为零D.在点b苹果对手的作用力为,方向向右上方二、多选题8
.图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型,下列说法正确的有(  )A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B.如图乙,两个圆
锥摆A和B处于同一水平面,两圆锥摆的角速度大小相等C.如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用D.如图丁,同
一小球在固定的光滑圆锥筒内的C和D位置先后做匀速圆周运动,两位置小球运动的周期相等9.如图所示,竖直平面内有一半径为R的圆,圆心为
,半径与x轴正半轴的夹角为θ。不计空气阻力,下列说法正确的是(  )A.从O点以速度将一小球向x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆
周B.从O点下方某点以速度将一小球向x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周C.从处将小球以某速度向x轴正方向抛出,小球可能垂直击中
圆周上A点,且D.从处将小球以某速度向x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周上A点,且10.某探测器来到X星球,X星球的密度与地球
密度相同,测得探测器贴近X星球表面绕X星球做圆周运动时,线速度大小为v。已知地球近地卫星环绕地球做圆周运动的周期为T,引力常量为G
,则X星球的(  )A.半径为B.密度为C.质量为D.表面重力加速度为11.如图所示,长为的轻杆一端固定质量为m的小球(可视为质点
),另一端与水平转轴(垂直于纸面)于O点连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动,已知转动过程中轻杆对小球的最大作用力为1.7
5mg,轻杆不变形,重力加速度。下列判断正确的是(  )A.小球转动的角速度为B.小球通过最高点时对杆的作用力为零C.转动过程中杆
对小球的作用力总是沿杆的方向D.若将题目中的杆换成绳,则小球不能完成圆周运动三、实验题12.某同学做“探究平抛运动的特点”实验。(
1)该同学先用上图所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,改变小球距地面的高度
和打击小球的力度,多次重复实验,均可以观察到A、B两球同时落地。关于本实验,下 列说法正确的是( )A.实验现象
可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动B.实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动C.实验现象可以同时说明平抛运动在
两个方向上的运动规律(2)为了在(1)实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律,该同学用如图所示的器材继续进行实验,描绘出小球做平
抛运动的轨迹。然后,以小球的抛出点为原点,水平方向为轴,竖直方向为轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出、、三点的坐标分别为、和。如果
纵坐标 ,说明小球抛出后在、、、相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时,如果横坐标 ,那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。(
3)在探究清楚平抛运动的特点后,该同学在描出的平抛运动的轨迹上测量了相关数据并标在图上,其中点为物体的抛出点。根据图中数据,物体做
平抛运动的初速度 。(取,计算结果保留两位有效数字)13.某物理小组用图甲所示的装置探究向心力大小与半径、线速度、质量的关系。滑块
套在水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片,宽度为d
,光电门可以记录遮光片通过的时间,测得旋转半径为r。滑块随杆做匀速圆周运动,每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向
心力F和线速度v的数据。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。??(1)为了探究向心力与线速度的关系,需要控制滑块质量m
和 不变;(2)改变线速度大小,以F为纵坐标,以为横坐标,在坐标纸中描出数据点作一条直线如图乙所示。测滑块与桌面间的滑动摩擦力因数
为 (用a、b、c、m、g等题干中的物理量表示)。四、解答题14.如图所示,两物块A、B系在一根跨过光滑定滑轮(质量忽略不计)的轻
绳两端,且物块B刚好不滑动。A质量为5kg,B质量为15kg,连接B的轻绳与水平方向夹角,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取。求:
(1)绳上的拉力大小;(2)物块B与地面之间的动摩擦因数(结果可保留根号)。15.跑酷(Parkour)是时下风靡全球的时尚极限运
动,以日常生活的环境(多为城市)为运动场所,依靠自身的体能,快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。一跑酷运动员在一次
训练中的运动可简化为以下运动:运动员首先在平直高台上以的加速度从静止开始匀加速运动,运动8m的位移后,在距地面高为5m的高台边缘水
平跳出,在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置。此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出,假设该运动员可视为质点,不
计空气阻力,取重力加速度的大小,,,求:(1)运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t;(2)该斜面底端与高台边缘的水平距离s
;(3)若运动员水平蹬出斜面后落在地面上,求运动员的蹬出速度范围。16.汽车发动机的功率为,汽车的质量为,当它行驶在坡度为0.1(
即)的长直公路上时,如图,所受阻力为车重的倍(),求:(1)若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,则汽车所能达到的最大速度?
(2)此过程能维持多久?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?(4)在末汽车的即时功率为多大??参考答案1.A【
详解】A.第一宇宙速度等近地卫星的环绕速度,根据解得由于近地卫星的轨道半径最小,可知人造卫星在绕地球的圆轨道上运行时的速度不会大于
第一宇宙速度,故A正确;B.由于地球在自转,因此人造卫星的轨道不可能与地球某一经度线所决定的圆始终是共面同心圆,故B错误;C.做圆
周运动的人造地球卫星由万有引力提供圆周运动的向心力,即卫星所需的向心力为可知,做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍,
卫星所需的向心力将减小到原来的,故C错误;D.载人飞船在减速下降的过程中,速度方向向下,加速度方向向上,飞船处于超重状态,故D错误
。故选A。2.B【详解】A.两个直线运动的合运动不一定是直线运动,比如平抛运动,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,合
运动为匀变速曲线运动,故A错误;B.曲线运动的速度方向时刻发生变化,则曲线运动一定是变速运动,故B正确;C.物体在恒力作用下,如果
恒力方向与速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,故C错误;D.做曲线运动的物体的加速度不一定变化,比如平抛运动的加速度为重力加速
度,加速度恒定不变,故D错误。故选B。3.C【详解】A.根据物体在行星表面受到的万有引力等于重力,可得可得土星表面的重力加速度与地
球表面的重力加速度之比为则土星表面的重力加速度约为,故A错误;B.卫星在行星表面绕行星做匀速圆周运动时的线速度最大,根据万有引力提
供向心力可得解得环绕土星与地球的卫星的最大速度之比约为故B错误;C.行星绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力可得可得土星与
地球的公转半径之比约为故C正确;D.行星与太阳之间的万有引力为土星与太阳和地球与太阳之间的引力之比约为故D错误。故选C。4.D【详
解】A.当v2=a时,此时绳子的拉力为零,小球的重力提供向心力,则有解得即与小球的质量无关,A错误;B.当时,对小球受力分析,则有
解得与小球的质量有关,B错误;C.根据A、B可知与小球的质量有关,与圆周轨道半径有关,C错误;D.根据A、B可知D正确。故选D。5
.B【详解】ABC.设小物块沿斜面向上滑动的距离为,小物块从A点运动再回到A点根据动能定理有小物块从斜面顶端到水平面的A点根据动能
定理有联合解得小物块在斜面上克服摩擦力做功为故B正确,AC错误;D.由于小物块运动过程中有能量损失,动能减小,因此小物块从A点向右
运动到点的平均速度大于返回时从点向左运动到A点的平均速度,故小物块从A点向右运动到点的时间小于返回时从点向左运动到A点的时间,故错
误。故选B。6.B【详解】A.物块上滑过程中,受力情况如图所示根据牛顿第二定律有物块下滑过程中,受力情况如图所示根据牛顿第二定律有
则有上滑和下滑过程位移大小相等,根据可知下滑过程所用的时间大于上滑过程所用时间,根据冲量公式,摩擦力冲量大小为可知下滑过程的冲量大
,故A错误;B.重力冲量大小为可知下滑过程重力冲量大,故B正确;C.摩擦力产生的热量为上滑和下滑过程路程相同,可知摩擦力产生的热量
相同,故C错误;D.物块的动量变化量大小为上滑时的速度大小大于下滑到底端的速度大小,所以上滑过程动量变化量大,故D错误。故选B。7
.D【详解】A C.苹果过c点时,对其受力分析,是重力与手的支持力的合力提供了向心力,则有因为N最小值是0,所以速度最大值为,整个
运动过程,手对苹果的作用力可能为零,AC错误;B.苹果过a点时,对其受力分析,是重力与手的支持力的合力提供了向心力,则有因为苹果是
做匀速圆周运动,合力提供向心力,所以在a点不受摩擦力,故B错误;D.在过b点时,对苹果受力分析有设F与竖直方向的夹角为,根据牛顿运
动定律有则有方向向右上方,D正确。故选D。8.BC【详解】A.汽车过拱桥时,在最高点支持力小于重力,处于失重状态,A错误;B.图乙
中,A和B到悬点的高度相同,设为h,则即故相同,B正确;C.图丙中,火车转弯时超过规定的速度,则外轨对火车轮缘有挤压作用,C正确;
D.小球在C、D位置向心力相同,半径不同,由可知,T不相同,D错误。故选BC。9.CD【详解】AB.根据平抛运动规律,物体速度的反
向延长线过水平位移的中点,故从O点以及O点下方某处平抛不可能垂直击中圆周。故AB错误;C.x轴上的P点与A点的水平位移为,如下图所
示为的中点,从P点将小球以某一速度向x轴正方向抛出,小球有可能垂直击中圆周上A点。此时则故C正确;D.若抛出点在原点以上,可能垂直
击中圆周上的点,如图所示,由几何关系得速度与水平夹角的正切值是位移夹角正切值的2倍。设点坐标为,则,解得,解得故D正确。故选CD。
10.ABD【详解】AB.设X星球的质量为M,半径为R,密度为ρ,表面重力加速度为gX,探测器的质量为m,地球质量M地,半径为R地
,地球近地卫星的质量为m近,对地球近地卫星,由万有引力提供向心力可得又有解得? 由于探测器贴近X星球表面绕X星球做圆周运动,则有
又有解得由于X星球的密度与地球密度相同,则有探测器的线速度大小为v,可得解得AB正确;C.对探测器,由万有引力提供向心力可得解得C
错误;D.由于探测器贴近X星球表面绕X星球做圆周运动,则有 解得D正确。故选ABD。11.AD【详解】A.当小球转至最低点时,轻杆
对小球的作用力最大,则根牛顿第二定律有带入数据可得,小球转动的角速度为故A正确;BD.小球在最高点时,根据牛顿第二定律可得可得,小
球通过最高点时对杆的作用力为负号表示作用力方向与重力相反,即方向竖直向上,则小球在最高点受到杆竖直向上的支持力。若将杆换成绳,绳子
在最高点不能提供支持力,则小球不能完成圆周运动,故B错误,D正确;C.由于小球是做匀速圆周运动,则转动过程中,杆对小球的作用力不一
定沿杆方向,小球的合外力提供向心力才一定沿杆方向,故C错误。故选AD。12. B 【详解】(1)[1] B球做自由落体运
动,A球做平抛运动,因为A、B两球同时落地,所以实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,不能说明平抛运动在水平方向上是
什么运动。故选B。(2)[2]由自由落体运动的位移公式可得,如果纵坐标说明小球抛出后在、、、相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。[
3]平抛运动水平方向做匀速直线运动,所以相同时间的水平位移相同,所以有(3)[4]由图中数据结合平抛运动规律可得水平方向做匀速直线
运动,由可得,物体做平抛运动的初速度为13. 旋转半径为r 【详解】(1)[1] 为了探究向心力与线速度的关系,需要控制滑
块质量m和旋转半径为r不变。(2)[2]由图乙可知当时恰好由最大静摩擦力提供向心力,所以解得14.(1);(2)【详解】(1)对物
体A,根据平衡条件有(2)对B受力分析,正交分解可得,水平方向竖直方向又有联立解得15.(1);(2);(3)【详解】(1)设运动员从静止开始匀加速运动,运动8m的位移后的速度为,由①解得因运动员垂直落在斜面上,则②解得由③解得④(2)运动员水平位移⑤解得竖直位移由⑥解得故落点距离地面的高度为⑦最底端据高台边缘的水平距离⑧可得⑨(3)运动员若想落在水平地面上,此时的竖直位移为⑩可得?运动员的水平位移满足?故由?解得?16.(1);(2);(3);(4)【详解】汽车在坡路向上行驶,所受斜向下的阻力为又因为时所以有汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律:得保持这一牵引力,汽车可达到匀加速行驶的最大速度,有由运动学规律可知匀加速行驶的位移为汽车在匀加速阶段行驶时做功为当时,说明汽车在末时仍做匀加速行驶,则汽车的即时功率为答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页答案第11页,共22页
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