山东省菏泽市2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题

（北京）股份有限公司 保密★启用前 2022-2023 学年度第二学期期中考试 高一物理试题（A） 2023.04 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100 分，考试时间90 分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区 域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。 1．放河灯是我国一种传统民间活动。如图所示的河灯随着河水自西向东飘向下游时，突然吹来一阵北风，则 之后河灯可能的运动轨迹为 A．1 轨迹 B．2 轨迹 C．3 轨迹 D．4 轨迹 2．某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。 若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C 和D 表示重心位置，且A 和D 处于同 一水平高度。下列说法正确的是 （北京）股份有限公司 A．相邻位置间的水平位移先变小后变大 B．相邻位置运动员的速度变化量相同 C．运动员在A、D 位置时的速度相同 D．运动员重心位置的最高点位于B 和C 中间 3．2019 年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋 转的方法获得人工重力的情形，即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”，空 间模型如图，已知空间站直径为d，为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”，重力加速度为g， 空同站转动的角速度为 A． B． C． D． 4．如图所示，细棒AB 水平放置在地面，A 端紧挨着墙面。现让棒的A 端沿着墙面以速度v 匀速上移，当AB 与地面夹角为30°时，B 端沿地面运动的速度大小为 A． B． C． D．v 5．物体在光滑水平面上运动，其分速度 和 随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，则下列说法中正 确的是 （北京）股份有限公司 A．质点做匀加速直线运动 B．质点前8s 内的位移大小为16m C．质点的加速度大小为0.5 D．质点的加速度大小为 6．如图所示，长度 的轻质杆OA，A 端固定一个质量 的小球，小球以O 为圆心在竖直 平面内做圆周运动。通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g 取10 ，则此时小球 A．受到6.0N 的支持力 B．受到24.0N 的拉力 C．受到6.0N 的拉力 D．受到30.0N 的支持力 7．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，则地球同步卫星的线速度与赤道上物 体的线速度之比为 A． B． C． D． 8．如图所示，竖直固定的圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A 的正下方h 处有出口B，一质量为 m 的小球从入口A 沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，小球在桶内旋转2 周后从B 处飞出，已知 ，重 力加速度为g，则小球在桶内运动时对筒壁的压力大小为 A． B． C． D． （北京）股份有限公司 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。 9．两颗星球组成的双星系统，假设其运动不受其他天体的影响，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星的球心之间的距离为L，质量之比为 ，下列说 法中正确的是 A． 、 做圆周运动的线速度之比为2：3 B． 、 做圆周运动的角速度之比为3：2 C． 做圆周运动的半径为 D． 做圆周运动的半径为 10．随着交通的发展，越来越多的人喜欢乘坐高铁出行。某次旅行中，列车以恒定速率通过一段水平圆弧形 弯道过程中，游客发现，车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，已知此弯道路面的倾角为 θ，转弯的轨道半径大小为R，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是 A．列车转弯过程中列车的内轨受到挤压 B．此时水杯受到沿桌面向下的摩擦力 C．放在桌面上的水杯受到的弹力大于重力 D．列车转弯的速度大小为 11．2022 年12 月7 日9 时15 分，快舟十一号固体运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火升空，成功将行云 交通试验卫星送入离地高700km 的预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知地球同步卫星离地高度约 36000km，则下列说法正确的是 A．行云交通试验卫星由于不受力的作用在轨道上处于完全失重状态 B．行云交通试验卫星在轨道上运行时的速度小于第一宇宙速度 C．行云交通试验卫星的周期大于同步卫星的周期 D．行云交通试验卫星的线速度大于同步卫星的线速度 （北京）股份有限公司 12．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量分别为m、2m 的物体A 和B， 它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 ， ，与盘间的动摩擦因数μ 相同，最大静摩擦力等于 滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当圆盘转速加快到两物体刚好发生滑动时，关于此时圆盘的角速度和绳 中张力大小，下列说法正确的是 A．绳子张力大小为3μmg B．绳子张力大小为2μmg C．圆盘的角速度大小为 D．圆盘的角速度大小为 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分。 13．（6 分） 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上，随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，固定在铁 架台上的光电门可测量遮光片通过光电门的时间，从而算出滑块的角速度ω。滑块旋转半径为R，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 和角速度ω 的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t，则角速度 ； （2）以F 为纵坐标，以 为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；图像的斜率为k，则滑块的 质量为 （用所测物理量符号表示）； （3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现示 数F 的测量值与其理论值相比偏小，主要原因是 。 14．（8 分） 如图甲是某同学“研究平抛运动”的实验装置图。 （北京）股份有限公司 实验前反复调整实验装置使轨道末端水平，在轨道所在的平面内竖直放置一贴有坐标纸的木板，调整坐标纸 坐标分别沿水平和竖直，正对坐标纸架设频闪照相机，当小球到达轨道末端频闪照相机开始拍照，某次实验 中得到的小球运动轨迹如图乙所示，方格纸每小格的边长 ，（g 取10 ）。 （1）为了保证同一次实验中小球抛出的初速度相同，因此必须让小球从 （选填“相同”或“不 同”）位置由静止释放； （2）图乙中O 为抛出点，由轨迹可知该轨道末端 （选填“是”或“否”）水平，频闪照相机的拍照 的闪光频率为 Hz； （3）小球抛出后的水平速度大小为 m/s，经过C 点时的速度为 m/s。 15．（8 分） 随着我国天问一号火星探测器的发射，很多青年梦想登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果让小球从火星 上一定高度自由下落，测得它在第2s 内的位移是6m，已知火星的半径约为地球半径的 ，地球表面的重力 加速度 ，求： （1）火星密度和地球密度之比； （2）火星的第一宇宙速度 和地球第一宇宙速度v 之比。 16．（10 分） 如图所示，某次排球训练活动中甲同学在距离地面高 处将排球水平击出，排球的初速度大小为 （北京）股份有限公司 ；乙同学在离地 处将排球垫起，垫起前后瞬间排球的速度大小不变，垫起后排球速 度的方向与水平方向夹角为 。已知 ， ，重力加速度 ，不计 空气阻力。求： （1）垫起后排球上升的离地最大高度 ； （2）排球落地时到乙的水平距离L。 17．（12 分） 如图所示，在光滑的圆锥体顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线 沿竖直方向，细线与轴线之间的夹角为 ，小球以速率ω 绕圆锥体轴线做水平圆周运动。已知重力加 速度为g，求： （1）当 时，细线对小球的拉力； （2）当 时，细线对小球的拉力及小球圆周运动的线速度大小。 18．（16 分） 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘 处放着一质量为 的小铁块（可看作质点），铁 块与水平桌面间的动摩擦因数 。现用方向水平向右、大小为1.9N 的推力F 作用于铁块，作用一段时 间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A 点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD 的B 端沿切线进入圆 （北京）股份有限公司 弧轨道，铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知 ，A、B、C、D 四点在同一竖直平面内，水平桌 面离B 端的竖直高度 ，圆弧轨道半径 ，C 点为圆弧轨道的最低点。（不计空气阻力， 取 ， ， ） （1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D 点时的速度大小 ； （2）若铁块以 的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力 ； （3）求铁块运动到B 点时的速度大小 ； （4）求水平推力F 作用的时间t。 高一物理试题（A）参考答案 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。 1．C 2．B 3．A 4．C 5．D 6．A 7．B 8．B 二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。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．AC 10．CD 11．BD 12．BD 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分。 13．（6 分） （1） （2） （北京）股份有限公司 （3）滑块与水平杆之间存在静摩擦力 14．（8 分） （1）相同 （2）否 10 （3）1.5 2.5 15．（8 分） （1）第2s 内的位移是6m，有 解得： 物体在星球表面受到的重力近似等于万有引力 星球密度为ρ， 解得： 故 （2）星球第一宇宙速度为v， 故 火星的第一宇宙速度v 火和地球第一宇宙速度v 之比为 16．（10 分） （1）排球被击出后做平抛运动过程，竖直方向满足 排球被垫起前瞬间竖直方向分速度大小为 （北京）股份有限公司 合速度大小为 排球被垫起后瞬间，竖直方向的分速度大小为 竖直方向上升的最大高度为 垫起后排球上升的离地最大高度为 （2）排球上升到最高点的时间为 从最高点落地所用时间为 ， 落地点到乙的水平距离为L， 解得： 17．（12 分） （1）小球离开圆锥体的临界条件为圆锥体对小球的支持力为 ，由牛顿第二定律可得 解得 因 ，小球离开圆锥体 对小球进行受力分析如图甲所示 根据牛顿第二定律有 （北京）股份有限公司 解得 （2）因 ，小球离开圆锥体 对小球进行受力分析如图乙所示，设细线与竖直方向的夹角为 ， 由牛顿第二定律得 解得： 又因为竖直方向受力平衡： 线速度 18．（16 分） （1）小球恰好通过D 点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得 可得 （2）小球在C 点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则 得 由牛顿第三定律对轨道压力大小为7.25N，方向竖直向下 （3）小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有 （北京）股份有限公司 得 小球沿切线进入圆弧轨道，则 解得： （4）小球从A 点到B 点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，可得 小球在水平面上做加速运动时 可得 小球做减速运动时减速的加速度大小为 ， 可得： 由运动学的公式可知最大速度 减速运动时间为 ，则 又因为 解得： （北京）股份有限公司