第第頁(yè)天津市河西區(qū)名校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題（含答案）河西區(qū)名校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試卷

一、單選題（每小題只有一個(gè)答案正確）

1．如圖所示，是生活中常見(jiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例。下列說(shuō)法正確的是（）

A．圖甲中，火車(chē)轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用

B．圖乙中，汽車(chē)通過(guò)凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

C．圖丙中，雜技演員騎著摩托車(chē)沿著光滑的內(nèi)壁進(jìn)行“飛車(chē)走壁”表演時(shí)，經(jīng)過(guò)C處受到的側(cè)壁彈力小于D處受到的彈力

D．圖丁中，細(xì)繩拉住裝水的小桶制成“水流星”，它可以在豎直平面內(nèi)以任意大小的速度做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

2.如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為FN，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其FNv2圖像如圖乙所示，則（）

A．小球的質(zhì)量為

B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀賏度大小

C．時(shí)，在最高點(diǎn)桿對(duì)小球的彈力方向向上

D．時(shí)，在最高點(diǎn)桿對(duì)小球的彈力大小為a

3.在交通事故中，測(cè)定碰撞瞬間汽車(chē)的速度對(duì)于事故責(zé)任的認(rèn)定具有重要的作用，《中國(guó)汽車(chē)駕駛員》雜志曾給出一個(gè)估算碰撞瞬時(shí)車(chē)輛速度的公式：，式中是被水平拋出的散落在事故現(xiàn)場(chǎng)路面上的何一兩物體A、B沿公路方向上的水平距離，、分別是散落物A、B在車(chē)上時(shí)的離地高度.如圖所示。只要用米尺測(cè)量出事故現(xiàn)場(chǎng)的、、三個(gè)量，根據(jù)上述公式就能夠估算出碰撞瞬間車(chē)輛的速度，不計(jì)空氣阻力。則下列敘述正確的是（）（）

A．A、B落地時(shí)間相同B．A、B落地時(shí)間差與車(chē)輛速度有關(guān)

C．A、B落地時(shí)間差與物體質(zhì)量有關(guān)D．A、B落地時(shí)間差和車(chē)輛碰撞瞬間速度的乘積等于

4.太空行走又稱(chēng)為出艙活動(dòng)。2023年11月8日1時(shí)16分，神舟十三號(hào)航天員乘組圓滿(mǎn)完成出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)，王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員，邁出了中國(guó)女性艙外太空行走第一步。假設(shè)質(zhì)量為m的航天員出艙離開(kāi)空間站后，某時(shí)刻其相對(duì)地心的速度為v，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，則（）

A．該航天員離開(kāi)空間站在太空行走時(shí)所受合外力為零

B．該航天員離開(kāi)空間站在太空行走時(shí)所受的合外力大小等于mg

C．此時(shí)該航天員距離地球表面的高度為－R

D．此時(shí)該航天員指向地心的加速度大小為

5.一個(gè)質(zhì)量為m的木塊靜止在粗糙的水平面上，木塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小為2F0，某時(shí)刻開(kāi)始木塊受到大小如圖所示的水平拉力的作用，下列說(shuō)法正確的是（）

A．0到t0時(shí)間內(nèi)，木塊的位移大小為

B．t0時(shí)刻合力的功率為

C．0到t0時(shí)間內(nèi)，水平拉力做功為

D．2t0時(shí)刻，木塊的速度大小為

6.如圖（甲）所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖（乙）所示，則（）

A．t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大

B．從t1~t2的過(guò)程中，小球的動(dòng)能一直在增大

C．從t2~t3的過(guò)程中，小球的動(dòng)能先增大后減少

D．t2~t3段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能

7.發(fā)射人造航天器時(shí)，可利用地球的自轉(zhuǎn)讓航天器發(fā)射前就獲得相對(duì)地心的速度。設(shè)地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度為φ。將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，則在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的航天器利用地球自轉(zhuǎn)能獲得相對(duì)地心的最大速度為（）

A．B．

C．D．

8.如圖所示，正面上手發(fā)球是排球發(fā)球技術(shù)中的一種。若在某次發(fā)球訓(xùn)練中，左手豎直向上托球約0.4m后，排球脫離左手豎直向上運(yùn)動(dòng)，脫手后再上升約1.8m達(dá)到最高點(diǎn)，然后下落約0.8m后，被右手擊打后把球發(fā)射出去。已知排球的質(zhì)量約為250g，空氣阻力忽略不計(jì)，下列描述最符合實(shí)際的是（）

A．右手擊球瞬間，重力的功率約為10W

B．排球向上運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，重力做的功約為

C．排球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人對(duì)排球做的功約為4.5J

D．手托排球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，人對(duì)排球做功的平均功率約為9w

二、多選題（每小題至少有兩個(gè)答案正確）

9．小河寬為，小船船頭垂直河岸渡河，小船在靜水中的速度大小為，河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比，，，是各點(diǎn)到近岸的距離，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．小船渡河的軌跡為直線(xiàn)B．小船渡河的軌跡為曲線(xiàn)

C．小船到達(dá)離河岸處，小船渡河的速度大小為

D．小船到達(dá)距出發(fā)點(diǎn)處，小船渡河的速度大小為

10.智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛(ài)，如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿（大小忽略不計(jì)）穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為0.5kg，繩長(zhǎng)為0.5m，懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看成不動(dòng)，重力加速度g取，sin370=0.6，下列說(shuō)法正確的是（）

A．若使用者覺(jué)得鍛煉不夠充分，決定增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力變大

B．當(dāng)使用者掌握好鍛煉節(jié)奏后能夠使穩(wěn)定在37°，此時(shí)配重的角速度為

C．當(dāng)用力轉(zhuǎn)動(dòng)使從37°增加到53°時(shí)，配重運(yùn)動(dòng)的周期變大

D．使用者使用一段時(shí)間后成功減肥，再次使用時(shí)將腰帶調(diào)小，若仍保持轉(zhuǎn)速不變則變小

11.如圖甲所示，某同學(xué)為了比較不同物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小設(shè)計(jì)了該裝置。已知固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器可直接測(cè)出角速度和繩的拉力，通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接物塊，細(xì)繩剛好拉直，測(cè)得物塊以不同的角速度隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與角速度的大小。在電腦上繪出圖乙所示圖像。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到物塊、、分別對(duì)應(yīng)的三條直線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)與的縱截距相同，與的橫截距相同，且符合一定的數(shù)量關(guān)系。（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）以下說(shuō)法正確的是（）

A.物塊、、的質(zhì)量之比為2:2:1B.物塊、、的質(zhì)量之比為2:1:1

C.物塊、、與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為1:2:1

D.物塊、、與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為1:2:2

12.在科幻題材的電影或動(dòng)畫(huà)中，經(jīng)常提到太空電梯，建造太空電梯需要高強(qiáng)度的材料，目前納米材料的抗拉強(qiáng)度幾乎比鋼材還高出100倍，使人們?cè)O(shè)想的太空電梯成為可能。其工作原理是從同步衛(wèi)星高度的太空站豎直放下由納米材料做成的太空電梯，另一端固定在赤道上，這樣太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn)，如圖甲所示。當(dāng)航天員乘坐太空電梯時(shí)，圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑，a－r圖像中的圖線(xiàn)A表示地球引力對(duì)航天員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系，圖線(xiàn)B表示航天員在太空電梯中隨地球同步旋轉(zhuǎn)所需要的向心加速度大小與r的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）

A．太空電梯上各點(diǎn)線(xiàn)速度與該點(diǎn)離地球球心的距離成反比

B．航天員在r＝R處的線(xiàn)速度大小等于第一宇宙速度

C．圖中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

D．電梯艙在處的站點(diǎn)時(shí)，航天員處于完全失重狀態(tài)

填空題

13.如圖是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出做平拋運(yùn)動(dòng)的鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有（）

A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B．每次釋放鋼球的初始位置可以任意選擇

C．每次鋼球應(yīng)從同一高度由靜止釋放

D．為描出鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線(xiàn)連接

E．將斜槽平面末端點(diǎn)定為平拋起點(diǎn)O點(diǎn)

（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)，圖中圖像能說(shuō)明小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)的是（）

A．B．C．D．

14．利用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方案中，采用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

①圖乙中的紙帶是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，打下O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，鉤碼開(kāi)始下落，、、是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)?？潭瘸叩?刻線(xiàn)與O點(diǎn)對(duì)齊，、、三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)鉤碼下落的速度為_(kāi)__m/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

②若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)的速度表示為，鉤碼下落的高度表示為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，若在誤差允許范圍內(nèi)表達(dá)式_______（用題中所給的物理量表示）成立，則機(jī)械能守恒。

四、計(jì)算題

15.在冰雪沖浪項(xiàng)目中，安全員將小朋友（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)沿左側(cè)圓弧切線(xiàn)方向推入滑道，小朋友獲得的初速度，圓弧所在圓的半徑，圓弧AB所對(duì)應(yīng)的圓心角，B為軌道最低點(diǎn)，冰滑道視為光滑。小朋友和滑板總質(zhì)量為，右側(cè)平臺(tái)比左側(cè)平臺(tái)高9.45m。小朋友沖上右側(cè)平臺(tái)后做減速運(yùn)動(dòng)，滑板與平臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度。求：

（1）小朋友和滑板在圓弧形冰滑道最低點(diǎn)B時(shí)的速率v及其對(duì)冰道的壓力；

（2）小朋友和滑板在右側(cè)雪道滑行的距離d。

16.如圖所示，固定在水平面上的電動(dòng)機(jī)通過(guò)跨過(guò)斜面頂端光滑小定滑輪的輕繩（繩分別與水平面和斜面平行），拖著質(zhì)量為的平板車(chē)A。平板車(chē)A在傾角為的光滑斜面上，由靜止開(kāi)始向上運(yùn)送一個(gè)質(zhì)量也為的貨物B。已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為，貨物B與平板車(chē)A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度，不計(jì)空氣阻力。，。為盡快地加速到最大速度又能使平板車(chē)和貨物始終保持相對(duì)靜止，求：

（1）平板車(chē)能達(dá)到的最大加速度；

（2）平板車(chē)能達(dá)到的最大速度；

（3）平板車(chē)以最大加速度行駛的時(shí)間。

17.在足夠長(zhǎng)的光滑平臺(tái)左端鎖定一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.04kg的滑塊與彈簧接觸但不栓接。某一時(shí)刻釋放彈簧彈出滑塊，滑塊從平臺(tái)右端A點(diǎn)水平飛出，恰能落到B點(diǎn)，剛好無(wú)碰撞地沿著傾斜軌道BC滑下。已知AB的豎直高度h=0.45m，傾斜軌道BC長(zhǎng)L=2.0m，軌道傾角α=37°，BC通過(guò)粗糙水平軌道CD與光滑豎直半圓軌道DE和連，CD長(zhǎng)s=1.3m，滑塊與BC、CD的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，各部分平滑連接。（g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：

（1）彈簧處于鎖定狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能；

（2）小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度大??；

（3）若小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)E，豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)滿(mǎn)足什么條件；

（4）小球從最高點(diǎn)E水平拋出，落在水平軌道的F點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），F(xiàn)離豎直半圓軌道D點(diǎn)的水平距離為x，僅改變軌道半徑R，當(dāng)R為何值時(shí)x有最大值，最大值為多少？

答案

1-5BDDCD6-8CCA

BC10.BD11.AD12.CD

（1）AC（2）C

2.02ghb

15.【詳解】（1）取B所在水平面為零勢(shì)能面，從A到B根據(jù)機(jī)械能守恒定律代入數(shù)據(jù)解得

根據(jù)牛頓第二定律解得

根據(jù)牛頓第三定律，小朋友和滑板對(duì)冰滑道的壓力大小為650N，方向向下。

（2）小朋友和滑板從運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

代入數(shù)據(jù)解得

16.【詳解】（1）設(shè)B沿斜面向上的最大加速度為am，對(duì)B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得

AB要始終保持相對(duì)靜止，那么平板車(chē)A的加速度時(shí)刻與貨物B的加速度相等，則平板車(chē)的最大加速度也為。

（2）設(shè)平板車(chē)能達(dá)到的最大速度為，達(dá)到最大速度時(shí)，平板車(chē)加速度為零，設(shè)此時(shí)繩的拉力為，對(duì)AB整體受力分析，可得

對(duì)于電動(dòng)機(jī)，則有聯(lián)立解得

（3）在以最大加速度am勻加速階段，設(shè)繩的拉力為，對(duì)AB整體，根據(jù)牛頓第二定律有

隨著AB速度的增大，電動(dòng)機(jī)的功率也要相應(yīng)增大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到其額定功率后，電動(dòng)機(jī)提供的牽引力將減小，AB整體運(yùn)動(dòng)的加速度將減小。設(shè)勻加速階段達(dá)到的最