廣東省茂名市電白區2022-2023學年高一下學期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．長傳足球的軌跡如圖所示，足球在P點所受的合外力和速度方向的關系可能正確的是（）A． B．C． D．2．一生態公園的人造瀑布景觀如圖所示，水流以v=5m/s的速度從高h=3.2m處的水平槽道流出，落入人行道邊的水池中，取重力加速度大小g=10m/s2，不計空氣阻力，則人行道的寬度A．1m B．2m C．4m D．8m3．2022年夏天，我國南方地區遭遇多輪暴雨襲擊，抗洪救災的戰士們利用無人機參與救援物資的運送。已知無人機在距離地面20m的高空以2m/s的速度沿水平方向勻速飛行并進行物資投送，物資可看成質點，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/sA．物資離開無人機后在空中做自由落體運動B．從無人機上拍攝的視頻看到物資做平拋運動C．物資落地的速度大小只由無人機的水平速度決定D．無人機應該在距投放地點前方水平距離4m處投放4．如圖，某人在斜坡滑雪，從最高點水平滑出，先后落在M、N兩點，所用時間分別為tM、tN，初速度大小分別為vMA．tM<tN B．tM=5．如圖所示，水平旋轉雨傘時，水珠會從傘的邊緣飛出。下列說法正確的是（）A．水珠從雨傘的邊緣沿半徑方向脫離雨傘B．水珠重力大于水珠與雨傘之間的作用力C．水珠脫離雨傘時的速率小于雨傘邊緣的線速度D．水珠受到的合外力小于水珠需要的向心力6．如圖所示為飛機進行特技表演時在空中劃出優美的弧線。若將飛機的飛行軌跡視作豎直面內的圓周，且圓周的半徑為R。重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．飛機在通過最高點時的速率可能小于gRB．飛機在通過最高點時飛行員可能受到豎直向上的支持力C．飛機在圓周軌跡的最低點時飛行員處于超重狀態D．飛機在圓周軌跡的最低點時飛行員受到重力、支持力、向心力7．為躲避太空垃圾，中國空間站采取緊急避碰措施，改變軌道高度。若中國空間站在某次緊急避碰過程中進行了向下變軌，假設空間站在不同高度軌道上穩定運行時均是繞地球做勻速圓周運動，且該過程由中國空間站僅在兩軌道的切點P、Q兩點短時間向站外噴氣以實現。則空間站（）A．在P、Q兩點處均向前噴氣B．在P、Q兩點處均向后噴氣C．在P點處向前噴氣，在Q點處向后噴氣D．在P點處向后噴氣，在Q點處向前噴氣二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．如圖所示，完全相同的兩車在水平面同心圓弧道路上轉彎，甲行駛在內側、乙行駛在外側，它們轉彎時速度大小相等，則兩車在轉彎時，下列說法不正確的是（）A．角速度ωB．向心加速度aC．地面對車的徑向摩擦力fD．若兩車轉彎速度過大，則乙車更容易發生側滑9．親子游戲有益于家長與孩子之間的情感交流。如圖，父親與兒子站在水平地面玩拋球游戲，兩人相向站立，各持一小球并將球水平拋出，下述拋球方式可能使兩球在落地前相遇的有（）A．父親先將球拋出B．兒子先將球拋出C．兩人同時將球拋出D．父親下蹲適當高度后再與兒子同時將球拋出10．2022年11月1日，夢天實驗艙與“天宮”空間站在軌完成交會對接，目前已與天和核心艙、問天實驗艙形成新的空間站“T”字基本構型組合體。已知組合體的運行軌道距地面高度為h（約為400km），地球視為理想球體且半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說法正確的是（）A．組合體運行周期T為2πB．地球的密度可表示為3gC．組合體軌道處的重力加速度為gRD．組合體的運行速度小于7三、非選擇題：本題共5小題，共54分11．用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。兩個變速輪塔通過皮帶連接，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動。槽內的鋼球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的黑白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態。（1）在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，我們主要用到了物理學中的____。A．理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．演繹法（2）圖中所示，兩個鋼球質量和半徑相等，則是在研究向心力的大小F與____的關系。A．質量m B．半徑r C．角速度ω（3）圖中所示，兩個鋼球質量和半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：9，與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為____。A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：112．三個同學根據不同的實驗裝置，研究“平拋運動的規律”：（1）甲同學采用如圖所示的裝置，用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明____。A．平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動B．平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動（2）乙采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖所示的小球做平拋運動的照片，小球在運動中的幾個位置如圖，圖中每個小方格的邊長為10cm，重力加速度g=10m/s2，則小球的平拋初速度大小為m/s，經過b點時的速度大小為（3）丙同學采用如圖裝置，安裝設備和實驗過程中，下列操作正確的是____。A．斜槽末端必須調節為水平B．平面直角坐標系的原點建立在斜槽的末端C．每次釋放小球時擋板在斜槽上的位置可任意調節D．斜槽必須光滑四、解答題13．如圖所示，一張靜止在水平面的大理石桌子，桌面水平且近似光滑，桌高h=2m，桌長L=2m，一質量為m=0.5kg的金屬小球原來靜止在桌子的左端，現受一大小為（1）小球1s末的速度大小。（2）小球運動到桌面右端的時間。（3）小球落地時豎直方向分速度。14．如圖所示，長為L的繩子下端連著質量為m的小球，上端懸于天花板上，把繩子拉直，繩子與豎直線夾角θ=60°，此時小球靜止于光滑的水平桌面上。求：（1）當小球繞圓心O點勻速轉動時，如果小球剛好離開水平桌面，小球勻速轉動的角速度ω0（2）當小球以ω1=gL繞圓心O點勻速轉動時，繩子張力15．如圖所示，從A點以某一水平速度v0拋出一質量m=2.0kg的小物塊（可視為質點），當小物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入∠BOC=53°的固定粗糙圓弧軌道BC，且在圓弧軌道上做勻速圓周運動，經圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面上的長木板上，圓弧軌道C端的切線水平。已知長木板的質量M=4.0kg，A點距C點的高度為H=1.12m，圓弧軌道的半徑R=0.8m，小物塊與長木板間的動摩擦因數μ（1）求小物塊在B點時的速度大小；（2）求小物塊滑動至C點時受到圓弧軌道的支持力大小；（3）木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板？

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】足球運動至P點時，速度沿軌跡的切線方向，受豎直向下的重力及與速度方向相反的空氣阻力，這兩個力的合力指向左下方，D符合題意，ABC不符合題意。故答案為：D。

【分析】曲線運動的速度沿軌跡的切線，曲線運動的合力指向軌跡的凹側。2．【答案】C【解析】【解答】根據h=解得t=0.8s根據x=vt解得x=4m故答案為：C。

【分析】利用平拋運動的位移公式可以求出人行道的寬度大小。3．【答案】D【解析】【解答】A．物資離開無人機后具有水平方向的初速度，做平拋運動，A不符合題意；B．水平方向，無人機相對于物資靜止，從無人機上拍攝的視頻看到物資做自由落體運動，B不符合題意；C．物資落地的水平方向的速度大小由無人機的水平速度決定，物資落地的豎直方向的速度由無人機的高度決定，則物資落地的速度大小由無人機的水平速度決定和無人機的高度決定，C不符合題意；D．由h=12飛行員投擲物資時距目標的水平距離為x=D符合題意。故答案為：D。

【分析】當物體具有水平方向的初速度，且只受重力作用下的運動叫做平拋運動，平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，結合平拋運動的規律得出落地速度的表達式和無人機的投放點和落地點之間的距離。4．【答案】C【解析】【解答】AB．人做平拋運動，根據平拋運動的特點可知，人下落的高度h=則下落的時間為t=由圖可知hM>hCD．設斜面與水平面的夾角為θ，根據平拋運動特點可知tan斜面傾角不變，由tM>t故答案為：C。

【分析】人水平滑出后做平拋運動，結合平拋運動的規律得出運動時間的大小關系，結合平拋運動位移偏角的正切值得出初速度的大小關系。5．【答案】D【解析】【解答】A．線速度方向垂直半徑方向，則水珠從雨傘的邊緣沿垂直于半徑方向脫離雨傘，A不符合題意；BD．水滴飛出做離心運動是因為水珠受到的合外力小于水珠做圓周運動需要的向心力，但無法比較水珠重力與水珠與雨傘之間的作用力的大小關系，B不符合題意，D符合題意；C．水珠脫離雨傘時的速率等于雨傘邊緣的線速度，C不符合題意；故答案為：D。

【分析】水柱脫離雨傘的方向沿著線速度的方向，當物體所受的合力不足以提供向心力時水珠做離心運動。6．【答案】C【解析】【解答】A．設飛機通過最高點時的最小速率為v，根據牛頓第二定律有mg=m解得v=所以飛機在通過最高點時的速率不可能小于gR，A不符合題意；B．當飛機在通過最高點時的速率等于gR時，飛行員所受支持力為零；當飛機在通過最高點時的速率大于gR時，重力不足以提供向心力，所以飛行員還將受到向下的支持力。因此飛行員不可能受到向上的支持力，B不符合題意；C．飛機在圓周軌跡的最低點時，飛行員的向心加速度方向向上，處于超重狀態，C符合題意；D．飛機在圓周軌跡的最低點時飛行員受到重力和支持力，這兩個力的合力提供向心力。向心力是效果力，受力分析時不可將其與其他性質力并列分析，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】飛機通過最高點時利用重力等于向心力，從而得處飛機在最高點的速率；當合力不足以提供向心力時該飛機做離心運動。7．【答案】A【解析】【解答】由圖可知，空間站在P點處由高軌變到低軌，需要減速，即向前噴氣，同理在Q點處由高軌變到低軌，需要減速，即向前噴氣。故答案為：A。

【分析】空間站由高軌道變低軌道時需要減速而向前噴氣。8．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．由于題中已知二者線速度大小相等，即v由于R根據v=ωR可知二者角速度大小關系為ωA錯誤，符合題意；B．向心加速度a=可知二者向心加速度大小關系為aB正確，不符合題意；C．地面對車的徑向摩擦力提供向心力f=ma由于甲、乙兩輛車的質量相等，二者地面對車的徑向摩擦力fC錯誤，符合題意；D．由向心力F由于R甲故答案為：ACD

【分析】同皮帶轉動時各點線速度相等，結合線速度和角速度的關系得出角速度的大小關系，利用向心加速度的表達式得出向心加速度的大小關系，結合牛頓第二定律和向心力的表達式得出徑向摩擦力的大小關系，并判斷更能發生側滑的車輛。9．【答案】A,D【解析】【解答】ABC．要想使兩球在落地前相遇，則父親扔出的球的豎直位移較大，則根據t=可知，時間超長，即父親先將球拋出，A符合題意，BC不符合題意；D．若父親下蹲適當高度與兒子高度相同，再與兒子同時將球拋出，則兩球在相同時間內下落相同的高度，則也能相遇，D符合題意。故答案為：AD。

【分析】利用落地時刻相等及豎直方向的位移公式可以判別其父親先將球拋出；為了其下落時間相同其父親可以下蹲到孩子相同高度，再與兒子同時拋出小球。10．【答案】B,D【解析】【解答】根據題意，由萬有引力等于重力有GMmA．根據萬有引力提供向心力有GMm解得T=A不符合題意；B．有上述分析可知，地球的質量為M=地球的體積為V=則地球密度為ρ=B符合題意；C．根據萬有引力提供向心力有GMm解得gC不符合題意；D．衛星圍繞地球做圓周運動最大速度為7.9km/s，則組合體的運行速度小于故答案為：BD

【分析】在星體表面重力等于萬有引力以及萬有引力提供向心力組合體周期的表達式和地球的密度，組合體的運行軌道距地面高度h處利用重力等于萬有引力得出重力加速度的表達式。11．【答案】（1）C（2）C（3）B【解析】【解答】（1）本實驗通過控制質量m、角速度ω和半徑r中兩個物理量相同，探究向心力F與另外一個物理量之間的關系，采用的科學方法是控制變量法。故答案為：C。（2）圖中所示，兩個鋼球質量和半徑相等，則是在研究向心力的大小F與角速度ω的關系。故答案為：C。（3）兩鋼球質量m相等，做勻速圓周運動的半徑r相等，根據F=m可知二者角速度之比為ω兩變速塔輪邊緣的線速度大小相等，所以有ω與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為R故答案為：B。

【分析】（1）探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時采用控制變量法；

（2）圖中研究向心力和角速度的關系；

（3）根據向心力的表達式得出與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比。12．【答案】（1）B（2）2；2.5（3）A【解析】【解答】（1）由于改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，表明球體豎直方向的分運動相同，即說明平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動。故答案為：B。（2）根據圖乙可知，小球相鄰兩照片間的水平距離為2格，令每格長為L，即相鄰兩照片之間經歷時間相等，均為T，則在水平方向上有2L=豎直方向上有Δy=L=g解得vb點豎直分速度，根據中間時刻的瞬時速度等于全程的平均速度有v則經過b點時的速度大小v=（3）A．為了確保小球飛出時的初速度方向沿水平，必須將斜槽末端必須調節為水平，A符合題意；B．實驗中應該以小球的球心作為研究點，則平面直角坐標系的原點應該建立在斜槽末端上端高度為小球半徑的位置處，B不符合題意；C．為了確保小球每次飛出的初速度大小一定，則每次釋放小球時擋板在斜槽上的位置均一定，C不符合題意；D．如果每次釋放小球時擋板在斜槽上的位置均一定，則小球每次滾下過程中摩擦力做功相同，即小球每次飛出的初速度大小一定，表明斜槽的摩擦對實驗沒有影響，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】（1）兩球同時落地說明平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動；

（2）根據勻變速直線運動相同時間間隔內的位移差和勻速直線運動規律得出平拋小球的初速度以及經過b點的速度；

（3）根據研究“平拋運動的規律”的實驗原理以及注意事項得出正確的操作。13．【答案】（1）解：由牛頓第二定律可得F=ma代入數據，解得a=2m由運動學公式，可得1s末的速度大小為v（2）解：小球在1s內的位移為x撤去F后，小球向右勻速運動，則有L?代入數據，解得t則小球運動到桌面右端的時間為t=（3）解：小球從桌面右端飛出做平拋