云南省曲靖市民族中学2022-2023学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

2023年曲靖市民族中学高一下学期期中考试物理试卷全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项。1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回4、本卷主要考查内容：必修第二册第五章~第八童第2节。一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.下列说法正确的是（　　）A.曲线运动的加速度方向一定是变化的B.曲线运动的加速度大小一定是变化的C.曲线运动速度一定是变化的D.曲线运动的加速度可能为零【答案】C【解析】【详解】A．曲线运动的加速度方向不一定是变化的，例如平抛运动，选项A错误；B．曲线运动加速度大小不一定是变化的，例如平抛运动，选项B错误；C．曲线运动的速度方向一定是变化的，所以速度一定是变化的，选项C正确；D．曲线运动的加速度不可能为零，选项D错误。故选C。2.一根弹簧的弹力与伸长量关系图线如图所示，那么弹簧由伸长量6cm到伸长量3cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（　　） A.0.9J，-0.9JB.-0.9J，0.9JC.1.8J，-1.8JD.-1.8J，1.8J【答案】A【解析】【详解】弹力做的功W＝×0.03J＝0.9J>0故弹性势能减少0.9J，即ΔEp＝Ep2－Ep1＝－0.9J故选A。3.如图，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测一质量为m的女运动员做圆锥摆运动时手臂和水平冰面的夹角约为，重力加速度为g，则该女运动员（　　）A.受到的拉力为mgB.受到的合力为2mgC.向心加速度为2gD.向心加速度为g【答案】D【解析】【详解】AB．女运动员做圆锥摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，如图所示 竖直方向合力为零，则解得受到的合力为故AB错误；CD．水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有所以故C错误D正确。故选D。4.在一次跳台滑雪训练中，某运动员以速度从平台末端水平飞出后，经过落在斜坡上距平台末端水平距离、竖直距离的A点，如图所示，科研人员模拟运动员不受空气阻力的情形发现，如果运动员也以速度从平台末端水平飞出后，经过运动员将落在斜坡上的B点（图中未画出），已知重力加速度，下列说法正确的是（　　）A.有空气阻力时运动员做的也是平抛运动，但加速度小于gB.B点可能位于A点的上方 C.运动员离开平台的速度D.A、B两点间的水平距离为2.4m【答案】D【解析】【详解】A．有空气阻力时运动员不只受重力作用，则做的不是平抛运动，加速度小于g，选项A错误；B．没有空气阻力，则落到斜坡上的位置更远，则B点位于A点的下方，选项B错误；CD．运动员落到AB两点时竖直方向的位移之差为则由比例关系可知解得AB两点水平距离运动员离开平台的速度选项C错误，D正确。故选D。5.位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　）A.年B.年C.年D.年【答案】A【解析】【详解】设地球与太阳距离为r，根据题述可知木星与太阳的距离为R=设木星的公转周期为T年，根据开普勒定律，则有 解得年选项A正确；BCD错误；故选A。6.如图，我国发射“神舟十五号”飞船时，先将飞船发射到一个椭圆轨道上，其近地点M距离地面200km，远地点N距离地面340km。飞船进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是和。当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的速率为。比较、和及飞船在正常运行中经过M、N、P三点时的加速度大小，下列结论正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】根据万有引力提供向心力得由题可知所以当某次飞船通过N点，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加 速后进入离地面340km的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，所以假设飞船在半径为的圆轨道上做匀速圆周运动，经过M点时的速率为，根据得又因为，所以飞船在圆轨道M点时需加速才能进入椭圆轨道，则故故选B。7.关于功率公式P＝和P＝Fv，下列说法正确的是A.由于力F和速度v均为矢量，故根据公式P＝Fv求得的功率P为矢量B.由公式P＝Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大汽车所受的牵引力减小C.由公式P＝Fv可知，在牵引力F一定时，功率与速度成正比D.由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率【答案】BC【解析】【详解】A.虽然力F和速度v均为矢量，但是功率P为标量.故选项A不符合题意.B.由公式P=Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大，汽车所受的牵引力减小，当速度达到最大值时，牵引力最小.故选项B符合题意.C.由P=Fv可知，当牵引力不变时，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比.故选项C符合题意.D.根据 只能计算平均功率的大小，所以只要知道W和t就可求出时间t内的平均功率.故选项D不符合题意.8.如图所示，质量为m的小球与长为L的轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内恰能做圆周运动。ab连线为水平直径，cd连线为竖直直径，忽略一切阻力的影响，小球可视为质点，关于小球的运动下列说法正确的是（　　）A.小球运动到c点时的速度为0B.小球重力和轻绳拉力的合力就是小球的向心力C.小球运动到d点时处于超重状态D.小球运动到a点时仅由轻绳拉力提供向心力【答案】CD【解析】【详解】A．小球能运动到c点的临界情况是轻绳拉力为零，根据可知在最高点最小速度为，故A错误；B．只有在最高点和最低点小球重力和轻绳拉力的合力就是小球的向心力，故B错误；C．小球运动到d点时有竖直向上的向心加速度，小球处于超重状态，故C正确；D．小球运动到a点时，重力与径向垂直，仅由轻绳拉力提供向心力，故D正确；故选CD。9.如图，a、b、c为三个在地球表面上空的圆形轨道，其中a轨道在赤道平面内，b轨道经过北京上空，c轨道的圆心与地心重合。对于我国计划要发射的卫星，下列说法正确的是（　　） A.卫星的轨道可能为a、b、cB.卫星的轨道可能为a、cC.同步卫星的轨道可能为aD.同步卫星的轨道可能为a、c【答案】BC【解析】【详解】AB．所有卫星的轨道平面必须要经过地心，可知卫星的轨道可能为a、c，不可能为b，选项A错误，B正确；CD．同步卫星的轨道必须与赤道平面重合，则同步卫星的轨道可能为a，不可能为c，选项C正确，D错误。故选BC。10.我国曾与俄罗斯联合实施火星探测计划，由我国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯一土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶号”运载火箭发射前往火星，但由于火箭故障未能成功发射。若发射成功，且已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，下列关于火星探测器的说法中正确的是（　　）A.发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以成功C.发射速度只要大于第一宇宙速度即可D.地球第一宇宙速度约为火星探测器环绕火星运行的最大速度的倍【答案】AD【解析】【详解】ABC．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故A正确，BC错误；D．由得 已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比故D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共50分11.某同学探究做圆周运动的物体的向心力与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上并通过细线与力传感器相连，当圆柱体在圆盘上做匀速圆周运动时，力传感器测得的向心力为F，速度传感器测得圆柱体的线速度为v，该同学通过圆柱体甲保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。（1）该同学采用的实验方法为___________。A．等效替代法B．控制变量法C．理想模型法（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：v/（）1.01.52.02.53.0F/N0.881.993.535.507.90②对数据分析后，请在图乙坐标纸上作出图线。______ ②若圆柱体做圆周运动的轨道半径，由作出的图线可得圆柱体的质量m=______kg。（结果保留两位有效数字）【答案】①.B②.③.0.27【解析】【详解】（1）[1]该同学采用的实验方法为控制变量法，故选B；（2）[2]作出F-v2图线如图所示做一条过原点的线段，让尽量多的点落在这条线段上，其他点分布线段两侧，如图所示[3]根据向心力公式则由图像可知解得12.物理老师给学生布置的周末家庭作业是利用家中可利用的物品，做探究物体平抛运动的规律实验。李明同学认为墙壁垂直地板，是竖直的，他在父亲的帮助下找到了一段弯曲 的薄壁金属管，并利用白纸、米尺、复写纸、小矩形木块、直径略小于金属管内径的金属钢珠和餐桌等，安装成如图甲所示的装置，每次改变餐桌（装置用胶带固定在餐桌上）和墙壁之间的距离，让钢珠从金属管顶端由静止滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上留下钢珠的落点位置。（1）为了正确完成实验，以下做法正确的是___________。A．李明把钢珠轻轻地放在光滑餐桌桌面上检查桌面是否水平B．金属管在餐桌桌面上的投影和餐桌长边平行，餐桌宽边和墙壁平行C．每次实验时让钢珠从不同高度滚下D．不需要金属管内部绝对光滑（2）李明每次将餐桌向远离墙壁的方向移动，用米尺测量保证宽边的两桌腿到墙壁距离每次增加0.3m，通过几次重复试验，挑了一张理想的有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。根据测量的数据，重力加速度，求得钢珠离开桌面时的速度大小为___________m/s（结果保留一位有效数字），钢珠打到C点时的速度大小为___________m/s（结果可用根号表示）。（3）C点距离桌面的竖直高度为___________m。【答案】①.ABD②.3③.④.0.2【解析】【详解】（1）[1]A．由于本实验要测定平抛运动的初速度，钢球从固定斜面下滑后，桌面应保持水平，当把钢珠轻轻地放在光滑的餐桌桌面上不动时，桌面则水平，未水平时钢珠会滚动，A正确；B．由于餐桌桌面是矩形，B选项操作保证了从餐桌边沿飞出的初速度和竖直墙壁垂直，B正确；C．每次实验时让钢珠从相同高度滚下，C错误； D．钢珠下滑时对金属管是否光滑无要求，只要确保钢珠能下滑且每次受到的阻力相同即可，D正确。故选ABD。（2）[2]由于钢球平抛时在竖直方向做自由落体运动，所以根据代入数据解得相邻时间由于餐桌每次在水平方向移动0.3m，所以根据代入数据解得钢珠离开桌面时的速度为[3]钢珠打到C点时代入数据解得根据代入数据解得（3）[4]钢珠在竖直方向上做自由落体运动，则有C点距离桌面的竖直高度为13.如图所示，质量的运动员在进行体能训练时，腰部系着一不可伸长的轻绳，轻绳另一端连接质量的轮胎，当运动员由静止开始沿水平直跑道匀加速奔跑时，绳的拉力大小，方向与跑道的夹角为。已知轮胎与水平地面间的动摩擦因数，空气阻力不计，，重力加速度。求：（1）运动员的加速度大小。（2）3s末运动员克服轻绳拉力做功的功率。 【答案】（1）2m/s2；（2）336J【解析】【详解】（1）对轮胎，由牛顿第二定律得又因为解得（2）根据公式可得，3s末运动员的速度为3s末运动员克服绳子拉力做功的功率为14.汽车在用高级沥青铺设的高速公路上行驶时，轮胎与地面间的最大静摩擦力等于车重的，g取10。（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最大半径是150m，则汽车安全过弯道的最大速度为多少？（2）如果高速公路上设计了圆弧拱桥，要使汽车能够以第（1）问中的汽车最大速度安全通过圆弧拱桥，则这个圆弧拱桥的半径应满足什么条件？【答案】（1）30m/s；（2）r≥90m【解析】【详解】（1）汽车转弯时摩擦力提供向心力，则解得vm=30m/s（2）汽车通过圆弧拱桥时速度最大时满足关系解得r=90m即圆弧拱桥的半径应满足r≥90m15.如图，火箭内的水平平台上放有一物体，火箭从地面升空后竖直向上做匀加速直线运 动，加速度大小，当火箭上升到某一高度时，物体对平台的压力减小为起飞前压力的。已知地球的半径，地面的重力加速度，忽略地球自转，求火箭此时离地面的高度。（计算结果保留两位有效数字）【答案】13×107m【解析】【详解】取物体为研究对象，由物体的平衡条件，起飞前FN1=mg在某一高度处高h处的万有引力地面处的万有引力由题意知联立解得