重庆市 2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（Word版附解析）

重庆市暨华中学校2023年春季半期考试高2025届物理试卷考试说明：1.考试时间90分2.试题总分100分第I卷（选择题共48分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是（　　）A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力C.人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大D.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力【答案】B【解析】【详解】A．物体的重力是由于地球对物体的万有引力引起的，选项A错误；B．物体的重力不等于物体所需的向心力，物体随地球自转，靠万有引力的一个分力提供向心力，故B正确；C．根据可知人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越小，选项C错误；D．不能看作质点的两物体间也存在相互作用的引力，只是万有引力定律不再适用，选项D错误。故选B。2.“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（）A.大人抛出的圆环运动时间较短B.大人应以较小的速度抛出圆环C.小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D.小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小【答案】B【解析】【详解】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：t=，水平方向位移x=vt=vA．大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，故A错误；B．大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈．故B正确；C．大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据s=可知，大人的位移大．故C错误；D．环做平抛运动，则单位时间内速度变化量△v=gt=g所以大人、小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量相等，故D错误．故选B．3.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过B.乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大C.丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用D.丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向心加速度不相等【答案】B【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过，A错误；B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处桶底对水的支持力为，则得由牛顿第三定律得，水对桶底的压力大小为在最高处桶底对水的压力为，则由牛顿第三定律得，在最高处水对桶底的压力大小为所以在最低处水对桶底的压力最大，B正确；C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C错误；D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒臂和竖直方向的夹角为，则得所以A、B两位置小球向心加速度相等，D错误。故选B。4.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，图为四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（图中O为圆心），其中正确的是（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，滑动摩擦力f的方向和相对运动方向相反，故f向后且与圆轨道相切；由于拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力F偏向圆心。故选C。5.如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于A、B、C三轮边缘a、b、c三点的下列物理量的比，错误的是（）A.角速度之比为1∶2∶2B.线速度大小为1∶1∶2C.向心加速度大小之比为1∶2∶4D.周期之比为2∶2∶1【答案】D【解析】【详解】AB．A、B两轮通过皮带传动，两轮与皮带接触点的线速度大小相等，可知由角速度和线速度的关系式可知，线速度大小相等的情况下，角速度与半径成反比，可知B、C两轮同轴传动，两轮角速度相同，即角速度相同的情况下，线速度与半径成正比，可知联立对比可得 AB正确，不符合题意；D．由可得，周期之比为2∶1∶1，D错误，符合题意；C．向心力的表达式为结合AB解析可得，向心加速度大小之比为1∶2∶4，C正确，不符合题意。故选C。6.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）A.卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率B.卫星在轨道3上经过P点时加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度C.三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点D.周期关系为T2>T3>T1【答案】C【解析】【详解】A．根据可得 因为卫星在轨道1上的运动半径小于同步卫星的运动半径，可知卫星在轨道1上的线速度大于同步卫星的线速度；同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，根据v=ωr可知，同步卫星的线速度大于赤道上随地球自转的物体的速率，可知卫星在轨道1上运行的速率大于赤道上随地球自转物体的速率，选项A错误；B．根据可得卫星在轨道3上经过P点时的加速度等于它在轨道2上经过P点时的加速度，选项B错误；C．卫星在轨道1上经过Q点时加速才能进入轨道2；在轨道2上经过P点时加速才能进入轨道3，在轨道2上从Q到P，引力做负功，速率减小，由可知，卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率，则可知三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点，选项C正确；D．根据开普勒第三定律可知，在轨道3上半径最大，在轨道1上的半径最小，轨道2的半长轴大于轨道1的半径，可知周期关系为T3>T2>T1选项D错误。故选C。7.如图所示，内壁光滑半径为r的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，绳与竖直方向的夹角为，物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，重力加速度取g，则（　　） A.桶对物块的弹力不可能为零B.转动的角速度的最小值为C.随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变D.随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大【答案】C【解析】【详解】AB．由于桶内壁光滑，绳的拉力沿竖直向上的分力与重力平衡，若绳的拉力沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力恰好为零，有转动的角速度的最小值为故AB错误；CD．由题图知，若它们以更大的角速度一起转动，则绳子与竖直方向的夹角不变，因为绳的拉力满足Tcosθ=mg则绳子的拉力保持不变，故C正确，D错误。故选C。8.我国的嫦娥四号实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆，为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置L处的拉格朗日点（拉格朗日点指在两个物体引力作用下，能使小物体稳定的点）。“鹊桥”卫星在地球和月球引力的共同作用下，与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星和月球绕地球运动的加速度大小分别为a1、a2，线速度大小分别为v1、v2 ，周期分别为T1、T2，轨道半径分别为r1、r2，下列关系正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】AD．鹊桥卫星在月球外侧与月球一起绕地球做圆周运动，与月球保持相对静止，故其周期与月球绕地周期相同，AD错误；B．根据可知，鹊桥卫星的轨道半径大于月球的轨道半径，故其绕地球运动的加速度大于月球绕地球运动的加速度，B错误；C．根据可知，鹊桥卫星的轨道半径大，故线速度大，C正确。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列关于功和能说法正确的是（　　）A.乘坐电梯上楼的过程中，电梯对人的支持力不做功B.滑动摩擦力可能做负功、可能做正功、也可能不做功C.一对相互作用力做功的代数和一定为零D.重力势能的变化量与参考平面（零势能面）的选取无关【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．乘坐电梯上楼的过程中，人在电梯的支持力的方向上发生了位移，所以电梯对人做功。A错误；B．滑动摩擦力可能做负功，如物体沿地面滑动，滑动摩擦力做负功；滑动摩擦力可能做正功，如物体在静止的木板上滑动，木板在摩擦力的作用下运动起来，则滑动摩擦力对木板做正功；滑动摩擦力可能不做功，如将长木板从固定的物块下抽出，滑动摩擦力对物块不做功。B正确； C．一对相互作用力做功的代数和不一定为零，如将长木板从固定的物块下抽出，滑动摩擦力对物块不做功，但是滑动摩擦力对长木板做负功。C错误；D．重力势能的变化量与重力做功有关，而重力做功与高度有关，与参考平面（零势能面）的选取无关。D正确。故选BD。10.如图所示，洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（　　）A.脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C.加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好【答案】AC【解析】【详解】A．脱水过程中，衣物随洗衣机一起转动开始时做离心运动随后紧贴筒壁，A正确；B．水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，B错误；C．由可知，加快脱水筒转动角速度，水滴做圆周运动所需的向心力将增大，会使更多水滴被甩出去，脱水效果会更好，C正确；D．由C中公式可知，靠近中心的衣物与四周的衣物的角速度相同中心的衣服半径较小，所需的向心力更小，水滴更不容易被甩掉，脱水效果更不好，D错误；故选AC。11.如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A.两球抛出速率之比为1∶3B.若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞C.两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D.若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中【答案】AB【解析】【分析】【详解】A．由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等由几何关系可知所以两球抛出的速率之比为1∶3，A正确；B．由可知，若仅增大v1，时间减小，所以两球将在落入坑中之前相撞，B正确；C．要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以两球抛出的速度之和不是定值，C错误；D．由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，D错误。故选AB。12.经过治理的护城河成为城市的一大景观，河水看似清浅，实则较深。某次落水救人的事件可简化如图，落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处直线游过去，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为1m/s，则（　　） A.游泳时小伙子面对的方向是合运动的方向B.小伙子在静水中游泳的速度至少应为0.6m/sC.小伙子渡河的时间一定少于16sD.若总面对着A处游，轨迹将为一条曲线且到达不了A处【答案】BD【解析】【详解】AB．由题可知，设小伙子在静水中的游泳的速度为，小伙子的合运动方向是从B到A，作出小伙子游泳时合速度与两个分速度的关系，如图所示当与合速度垂直时有最小值，设AB与河岸的夹角为，根据几何关系有解得即游泳时小伙子面对的方向是与合速度方向垂直，此时最小的速度为故A错误，B正确；C．由AB分析可知，小伙子相对水的速度存在不确定性，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确定，则渡河的时间不确定，故C错误；D．若总面对着A处游，如图所示 由图可知的方向会不断变化，则有加速度产生，而的方向大小不变，根据运动的合成与分解，可知它们的合运动是变速曲线运动，位移变大，故达不了A处，故D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、实验题（共12分。）13.我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）．【答案】①.（1）线速度②.（2）A③.C【解析】【详解】(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等； (2)探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法，根据可知控制质量相同和半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处；14.如图甲所示，在运动描述的演示实验中，老师在一端封闭、长约1.5m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每0.5s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每0.5s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。（1）请在图乙中画出蜡块2s内的轨迹；_____（2）玻璃管向右平移的加速度a＝________m/s2；（保留2位有效数字）（3）t＝1s时蜡块的速度v2＝________m/s。（保留2位有效数字）【答案】①.②.0.20③.0.28【解析】【详解】（1）[1]通过描点，可以得到图像如图所示 （2）[2]玻璃管向右匀加速平移，每通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，根据公式可以得到（3）[3]蜡块在竖直方向做匀速直线运动，故竖直分速度为当时，水平分速度为竖直分速度为故合速度为四、计算题（共40分。需要写出必要的文字说明和步骤，只写答案不得分。）15.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为。求A、B两球落地点间的距离。【答案】【解析】【详解】两个小球离开轨道后均做平抛运动，竖直方向上运动情况相同，有可得 在最高点时，两小球受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力。对A球解得则对B球解得则A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差，即16.我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量，额定功率，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍。（）（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度做匀加速直线运动，求匀加速能维持的时间；（3）新型电动车在平直路面上从静止开始，保持额定功率做加速运动，经达到最大速度，求此过程中新型电动车位移。【答案】（1）40m/s；（2）20s；（3）1600m 【解析】【详解】（1）当达到最大速度v时，牵引力F与阻力f平衡，满足解得（2）设匀加速结束时速度为v1，此时恰好达到额定功率，可得联立可得匀加速能维持的时间为（3）已知t2=60s，设位移为s，由动能定理可得代入数据解得s=1600m17.如图甲所示，一质量为m=2kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2．求：（1）AB间的距离；（2）水平力F在5s时间内对小物块所做的功．【答案】（1）2m（2）12J【解析】 【分析】本题考查牛顿定律和动能定理的理解和应用【详解】（1）在3s~5s物块在水平恒力F作用下由B点匀加速直线运动到A点，设加速度为a，AB间的距离为s，则，，．（2）设整个过程中F所做功为WF，物块回到A点的速度为vA，由动能定理得：，，．18.如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）．（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度；（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度；（3）试通过计算在坐标系中作出图象．【答案】（1）；（2）F=6N；（3）【解析】 【详解】（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时对A、B物体：解得：（2）AB一起运动运时，绳子拉力当A与B恰好分离时，物体所受的摩擦力等于最大静摩擦力对有：解得：，此时绳子的张力为故绳子末断且F=6N（3）随角速度的进一步增大，A脱离B物体，只有B物体做匀速圆周运动，绳子张力当绳子拉力，设物体B的角速度为，则对B受力分析有：解得：故有：当时，当时，AB一起运动，绳子张力当时，AB分离，对B，绳子张力故坐标系中图象如图所示：