辽宁省沈阳市东北育才学校2022-2023学年高一上学期期末物理试题

第1 页/共11 页 （北京）股份有限公司 2022—2023 学年度上学期期末高一年级物理科试卷 一、选择题（本题共10 小题。在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有一项符合题目要 求，每个小题4 分；第8～10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分） 1. 纵跳是体育运动的基本动作之一，可分为原地纵跳和助跑纵跳。如图甲所示，人光脚在原地纵跳时，快 速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正 确的是（ ） A. 人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的 B. 人能原地纵跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力 C. 在C 点时人达到最大速度 D. 曲线上的A 点表示人下蹲至最低点 2. 如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝 与竖直方向夹角分别 第2 页/共11 页 （北京）股份有限公司 为 。用 分别表示 的拉力，则（ ） A. 的竖直分力大于 的竖直分力 B. 的竖直分力等于 的竖直分力 C. 的水平分力大于 的水平分力 D. 的水平分力等于 的水平分力 3. 如图，三个质量均为1kg 的物体A、B、C 叠放在水平桌面上，B、C 用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质 定滑轮连接，A 与B 之间、B 与C 之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A 与B 之间、B 与C 之间以及C 与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2 和0.1，重力加速度g 取10 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力。用力F 沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（ ） A. 拉力F 大于3N 时，能拉动 B. 拉力F 为17N 时，轻绳的拉力为4N C. A 的加速度将随拉力F 的增大而增大 D. 要使A、B 保持相对静止，拉力F 不能超过23N 4. 如图所示，质量都为m 的A、B 两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。现用大小等于mg 的恒力F 竖直 向上拉B，B 向上运动h 时与A 分离，则下列说法正确的是（ ） A. B 和A 刚分离时，弹簧为原长 B. B 和A 刚分离时，它们的加速度为g C. 在B 与A 分离之前，它们做匀加速运动 第3 页/共11 页 （北京）股份有限公司 D. 弹簧的劲度系数等于 5. 如图所示，在水平地面上有一个表面光滑的直角三角形物块M，长为L 的轻杆下端用光滑铰链连接于O 点（O 点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F 施于物块，整个装置 静止。若撤去力F，下列说法正确的是（ ） A. 物块先做加速运动，后做减速运动直至静止 B. 小球与物块分离时，轻杆中有力 C. 小球与物块分离时，若轻杆与水平地面成α 角，小球的角速度大小为ω，则物块的速度大小是 D. 小球落地的瞬间与物块分离 6. 如图所示，a，b 两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨 道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2 倍，若小球b 能落到斜面上，则（ ） A. a，b 两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上 B. 改变初速度的大小，b 球速度方向和斜面的夹角可能变化 C. 改变初速度的大小，a 球可能垂直撞在半圆轨道上 D. a，b 两球同时落在半圆轨道和斜面上时，两球的速度方向垂直 7. 如图所示，水平转台边缘固定一光滑卡槽，与轻质杆右端固定在一起的轻质小球可以沿卡槽上、下自由 移动，由于卡槽的作用，轻质杆始终沿转台的半径方向且保持水平，劲度系数为k=50N/m 的轻弹簧一端固 定在竖直转轴上，另一端与轻质杆共同连在质量m=0.1kg 的小球上，当转台以角速度ω=3rad/s 绕转轴匀速 转动时，轻弹簧与竖直方向的夹角θ=37°。已知转台半径R=10cm，轻质杆的长度L=4cm，重力加速度g 取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8 下列说法正确的是（ ） 第4 页/共11 页 （北京）股份有限公司 A. 轻弹簧的 原长为7.5cm B. 轻质杆中的弹力大小为7.5N C. 缓慢减小角速度ω，轻质小球将沿卡槽向下运动 D. 缓慢减小角速度ω，轻质杆对小球的弹力将减小 8. 如图甲所示，质量为的风筝在细线和均匀风力的作用下处于静止状态，此模型的截面图如图乙所示。已 知风筝平面与水平面的夹角为37°，细线与风筝平面的夹角为53°，风力与风筝平面垂直，重力加速度大小 为g， ， ，下列说法正确的是（ ） A. 细线的拉力与风筝所受重力的夹角为37° B. 细线的拉力大小为 C. 风力的大小为 D. 若仅增大风力，则风筝保持静止 9. 已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t 小于航天器的绕行周期)，航天器 运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，万有引力常量为G，则( ) A. 航天器的轨道半径为 B. 航天器的环绕周期为 C. 月球的质量为 D. 月球的 密度为 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙 面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受 到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为 ， 第5 页/共11 页 （北京）股份有限公司 重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 为已知量，则（ ） A. 过程，物块所受摩擦力方向向左 B. 过程，物块做匀速运动 C. 弹簧的劲度系数为 D. 运动到 处时，物块的加速度大小为 二、非选择题（本题共5 小题，共54 分） 11. 在某次探究加速度与力、质量的 关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验 装置，小车总质量用M，重物质量用m 表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列 说法正确的是________。（填选项字母） A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B.四组实验都需要平衡摩擦力 C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m 远小于小车的总质量M 的条件 第6 页/共11 页 （北京）股份有限公司 D.四组实验都需要满足所挂重物质量m 远小于小车的总质量M 的条件 （2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的 图像如图所示，从图像中 可以得出，当小车的质量为0.5kg 时，它的加速度为_______m/s2。 （3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度 均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为_______。 12. 某同学用如图a 所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴 上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块 ， 用细线将滑块 与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀 速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为 的挡光条，挡 光条到竖直转轴的距离为 ，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块 与竖直 转轴间的距离可调。 （1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为 ，则电动机的角速度为_______。 （2）若保持滑块P 到竖直转轴中心的距离为 不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感 器的示数F 和挡光时间 。画出 图像，如图b 所示。实验中，测得图线的斜率为 ，则滑块的 质量为_______。 （3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P 到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F 和r 的数据，以F 为 第7 页/共11 页 （北京）股份有限公司 纵轴，以_______(填“r”“ ”或“ ”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映 向心力大小与圆周运动半径r 之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为 ，则图线的斜率应为_______。 13. 开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该 定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r 的圆形轨道Ⅰ上绕月球 运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A 点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在 月球表面的B 点着陆A、O、B 三点在一条直线上。求： （1）月球的密度； （2）在轨道Ⅱ上运行的时间。 14. 如图所示，水平放置的 正方形光滑木板abcd，边长为2L，距地面的高度为 ，木板正中间有 一个光滑的小孔O，一根长为2L 的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同 一竖直平面内。小球A 以角速度 在木板上绕O 点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B 也在水平 面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O 点正好是细线的中点，其中 ，不计空气阻力，取 .求： （1）小球B 的 角速度； （2）当小球A、B 的速度方向均平行于木板ad 边时，剪断细线，两小球落地点之间的距离。 第8 页/共11 页 （北京）股份有限公司 15. 如图甲所示，质量M=1kg 的木板静置于水平面上，质量m=1kg 的可视为质点小物块静置于木板上，已 知小物块与木板之间的滑动摩擦因数为0.25，木板与水平面之间的滑动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，g=10m/s2。 （1）用向右的力F 作用在木板上，要使物块相对木板滑动，F 至少为多大； （2）如图乙所示，将木板静置于倾角为37°的足够长的固定斜面上，物块以初速度v0＝6m/s 从木板的下端 冲上木板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上F=20N 的外力，使木板从静止开始运动，当物体与木板共 速时，撤去该外力。各接触面间摩擦因数不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 ①物体和木板共速前，物体和木板的加速度大小各为多少； ②为使物体不从木板上端滑出，木板的长度至少为多少？ 第9 页/共11 页 （北京）股份有限公司 2022—2023 学年度上学期期末高一年级物理科试卷 一、选择题（本题共10 小题。在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有一项符合题目要 求，每个小题4 分；第8～10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分） 【1 题答案】 【答案】C 【2 题答案】 【答案】D 【3 题答案】 【答案】D 【4 题答案】 【答案】D 【5 题答案】 【答案】C 【6 题答案】 【答案】D 【7 题答案】 【答案】A 【8 题答案】 【答案】BC 【9 题答案】 【答案】BC 【10 题答案】 【答案】BD 二、非选择题（本题共5 小题，共54 分） 【11 题答案】 【答案】 ①. BC##CB . ②1 . ③2 1 1 ∶∶ 第10 页/共11 页 （北京）股份有限公司 【12 题答案】 【答案】 ①. . ② . ③r . ④ 【13 题答案】 【答案】（1） ；（2） 【14 题答案】 【答案】（1）2.5rad/s；（2） 【15 题答案】 【答案】（1）20N；（2）①8m/s2，4m/s2；② 第11 页/共11 页 （北京）股份有限公司