山東省濟(jì)寧市泗水縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．下列說法正確的是（）A．由功率表達(dá)式P=Wt可知，功率P與做功W成正比，與做功時間B．重力勢能的值有正負(fù)，故重力勢能的變化與零勢能面的選取有關(guān)C．某物體所受合力做功為零，則每個力做功均為零D．重力做負(fù)功，則重力勢能一定增大2．下列認(rèn)識正確的是（）A．做勻速圓周運動飛行的宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)是由于沒有受到重力的作用B．由F=Gm1m2rC．根據(jù)開普勒第二定律可知，行星在近日點的速度大于在遠(yuǎn)日點的速度D．若兩個互成角度的分運動分別是勻速直線運動和勻加速直線運動，則合運動可能是直線運動3．下列有關(guān)生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）A．如圖A所示，汽車通過凹形橋的最低點時，汽車處于失重狀態(tài)B．如圖B所示，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用C．如圖C所示，輕質(zhì)細(xì)桿長為l，一端固定一個小球，繞另一端O點在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點小球的最小速度應(yīng)大于glD．如圖D所示，脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出4．2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙成功對接，對接過程如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ，當(dāng)經(jīng)過A點時，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運動到A．沿軌道Ⅰ運行的速度小于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的速度B．在軌道Ⅰ上運行的周期大于在軌道Ⅱ上運行的周期C．神舟十二號飛船在飛向核心艙的過程中，引力勢能增大，動能減小，機械能守恒D．在軌道Ⅰ上運動經(jīng)過A點的加速度小于在軌道Ⅱ上運動經(jīng)過A點的加速度5．如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷不正確的是（）A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機械能守恒C．丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D．丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能不變6．如圖甲是消防車正在機場進(jìn)行水柱滅火演練的情景，小劉模擬消防水柱的示意圖如圖乙所示。水在空中運動，A、B為其運動軌跡上的兩點，已知水在A點時的速度大小為v=6m/s，速度方向與豎直方向的夾角為45°，它運動到B點時，速度方向與豎直方向的夾角為37°（sin37°=0.6），不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則（）A．圖中A點是水在空中運動過程的最高點B．水在空中運動過程做非勻變速曲線運動C．水在B點時的速度大小為8m/sD．A、B兩點間的高度差為0.7m7．一輛新能源汽車在平直的公路上由靜止開始啟動，在啟動過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時速度隨時間的變化情況分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力恒為重力的15，重力加速度g取10m/s2A．該汽車的質(zhì)量為2.0×103kgB．在前5s內(nèi)，汽車前進(jìn)位移大小為25mC．整個過程中汽車的牽引力大小保持不變D．在前5s內(nèi)，汽車牽引力做功為3.75×104J8．把一質(zhì)量為m的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示．迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C（圖丙），途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)（圖乙）．已知A、B的高度差為h，C、B高度差為2h，彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略，選A位置為重力勢能零勢能點，則（）A．剛松手瞬間，彈簧彈力等于小球重力B．狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢能為2mghC．狀態(tài)乙中小球的動能為mghD．狀態(tài)丙中系統(tǒng)的機械能為3mgh二、多選題9．雙人皮劃艇決賽中，假設(shè)在一段平直的河道中水流速度為v0，皮劃艇在靜水中的速度為vA．調(diào)整皮劃艇船頭方向，一定能夠到達(dá)河的正對面B．皮劃艇船頭對著正對岸時，過河時間最短C．若水流速度增大，則皮劃艇過河最短時間不變D．若皮劃艇能到達(dá)河正對面，則皮劃艇過河時間為d10．如圖所示，衛(wèi)星a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)劫，衛(wèi)星b繞地球做勻速圓周運動且離地面高度為h，衛(wèi)星c是地球同步衛(wèi)星，則（）A．a(chǎn)的向心加速度就是重力加速度gB．b的線速度大于第一宇宙速度C．b、c與地球中心的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積不相等D．c的向心加速度比a的向心加速度大11．如圖所示，某人把一個質(zhì)量m=2kg的小球從h=0.8m高處以60°角斜向上拋出，初速度v0A．拋出過程中，人對小球做的功是9JB．小球拋出后會繼續(xù)上升，故從拋出到落地過程中重力對小球所做的功大于16JC．小球落地時速度大小為4mD．小球到達(dá)最高點的重力勢能為2212．如圖甲所示，固定斜面的傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做勻減速運動，經(jīng)過一段時間后又沿斜面下滑回到底端，整個過程小物塊的v?tA．滑塊沿斜面上滑的整個過程中機械能減小mB．滑塊沿斜面上滑的整個過程中重力勢能增加3mC．滑塊沿斜面下滑的整個過程中動能增加mD．滑塊沿斜面下滑的整個過程中動能增加m三、實驗題13．小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運動及其特點”，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片使A球水平飛出，同時B球被松開。（1）他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B（填“同時”或“先后”）落地；（2）讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運動的時間（填“變長”“不變”或“變短”）；（3）然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時選擇A點為坐標(biāo)原點（0，0），結(jié)合實驗中重錘方向確定坐標(biāo)系，丙圖中小方格的邊長均為0.05m，g取10m/s2，則小球運動中水平分速度的大小為m/s，小球經(jīng)過B點時的速度大小為m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14．在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）（1）該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，他用AC段的平均速度作為該點對應(yīng)的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為，而動能的增加量為，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落的距離h，以v22為縱軸，以A． B．C． D．四、解答題15．跳臺滑雪是第24屆北京冬奧會的項目之一，題圖是浙江小將甄煒杰在該項目的比賽照片。這項比賽中運動員腳穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸。我們將比賽過程簡化如圖所示，若運動員從A處以v0=20m/s的初速度水平飛出，在平直斜坡B處著陸。斜坡的傾角為37°，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/（1）運動員在空中運動的時間；（2）運動員落到B點的速度大小；（3）運動員從A點到距離斜面最遠(yuǎn)所用的時間。16．宇航員在某星球表面將一小鋼球以某一初速度豎直向上拋出，測得小鋼球上升的最大高度為h，小鋼球從拋出到落回星球表面的時間為t．不計空氣阻力，忽略該星球的自轉(zhuǎn)，已知該星球的半徑為R（R遠(yuǎn)大于h），該星球為密度均勻的球體，引力常量為G．求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的密度；（3）該星球的第一宇宙速度。17．如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）從圓軌道中點B由靜止釋放，滑至D點恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。（1）求小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)（2）求小滑塊到達(dá)C點時，小滑塊對圓軌道壓力的大小（3）現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能，使它向左運動沖上圓軌道，恰好能通過最高點A，求小滑塊在D點獲得的初動能18．如圖甲所示為2022年北京冬奧會首鋼滑雪大跳臺，模型簡化如圖乙所示。質(zhì)量（連同裝備）m=60kg運動員從A點由靜止出發(fā)，通過長度LAB=50m、傾角為37°的斜面雪道AB及半徑R=20m的BC圓弧雪道的最低點C，并經(jīng)助滑雪道E點飛出后落至傾角也為37°的斜面雪道P點，由于斜面雪道的作用，僅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即減為0，隨后滑至斜面雪道底部G點進(jìn)入長度LGH=10m的水平減速雪道GH。整個運動過程中運動員可視為質(zhì)點，雪道連接處均平滑連接無機械能損失。已知運動員到達(dá)BC圓弧雪道的最低點（1）求運動員在雪道ABC上運動過程中，阻力對其做的功Wf（2）若運動員在E點沿著切線飛出后，落在斜面雪道上P點后，沿斜面雪道運動其速度大小為20m/s，LPG=10m，運動員受到斜面雪道的平均阻力為Ff1=120N

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.功率是用比值法定義的，與做的功和做功時間無關(guān)，故A不符合題意；

B.重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)，與初末位置高度差有關(guān)，故B不符合題意；

C.某物體所受合外力做功為零，但每個力做功不一定為零，故C不符合題意；

D.重力做負(fù)功，則重力勢能一定增大，故D符合題意。

故答案為：D

【分析】功率是用比值法定義的，與做的功和做功時間無關(guān)；重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)，與初末位置高度差有關(guān)；某物體所受合外力做功為零，但每個力做功不一定為零；重力做負(fù)功，則重力勢能一定增大。2．【答案】C【解析】【解答】A.做勻速圓周運動飛行的宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)是由于萬有引力提供向心，故A不符合題意；

B.萬有引力定律適用于質(zhì)點間引力計算，當(dāng)r趨于零時，物體不可以看成質(zhì)點，萬有引力定律不再成立，故B不符合題意；

C.根據(jù)開普勒第二定律可知，行星在近日點的速度大于在遠(yuǎn)日點的速度，故C符合題意；

D.若兩個互成角度的分運動分別是勻速直線運動和勻加速直線運動，則合運動一定是勻變速曲線運動，故D不符合題意。

故答案為：C

【分析】宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)是由于萬有引力全部用來提供向心；萬有引力定律適用于質(zhì)點間引力計算；根據(jù)開普勒第二定律可知，行星在近日點的速度大于在遠(yuǎn)日點的速度；兩個互成角度勻速直線運動和勻加速直線運動合運動一定是勻變速曲線運動。3．【答案】B【解析】【解答】A.汽車通過凹形橋的最低點時，具有豎直向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)，故A不符合題意；

B.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不夠提供向心力，外軌對輪緣會有擠壓作用，故B符合題意；

C.在最高點，當(dāng)小球的重力恰好與支持力平衡時，此時小球的速度最小為零，故C不符合題意；

D.水滴和衣服間的作用力不足以提供水滴做圓周運動所需的向心力時，水滴做離心運動，故D不符合題意。

故答案為：B

【分析】汽車通過凹形橋的最低點時，具有豎直向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)；火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不夠提供向心力，外軌對輪緣會有擠壓作用；在最高點，當(dāng)小球的重力恰好與支持力平衡時，此時小球的速度最小為零；水滴和衣服間的作用力不足以提供水滴做圓周運動所需的向心力時，水滴做離心運動。4．【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，可見沿軌道Ⅰ運行的速度大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的速度，故A不符合題意；

B.由開普勒第三定律可知，高軌長周期，在軌道Ⅰ上運行的周期小于在軌道Ⅱ上運行的周期，故B不符合題意；

C.在神舟十二號飛向核心艙的過程中，在橢圓軌道上只受引力作用，萬有引力做負(fù)功，引力勢能增大，動能減小，機械能守恒，故C符合題意；

D.根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmr5．【答案】B【解析】【解答】A.物體A將彈簧壓縮的過程中，A與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故A不符合題意；

B.A、B組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，由于A的機械能增大，B的機械能減少，故B符合題意；

C.A、B組成的系統(tǒng)，不計空氣阻力，只有重力做功，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，故C不符合題意；

D.小球在做圓錐擺的過程中，重力勢能和動能都不變，機械能守恒，故D不符合題意。

故答案為：B

【分析】當(dāng)只有重力做功或彈簧彈力做功時，物體機械能守恒，根據(jù)即系能守恒的條件分析判斷。6．【答案】D【解析】【解答】A.水柱的最高點只有水平方向速度，故A不符合題意；

B.因不計空氣阻力，水柱只受重力，做勻變速曲線運動，故B不符合題意；

C.將速度分解如圖：

由幾何關(guān)系得：sin45°=v0vA，sin37°=v0vB，聯(lián)立解得：vB=57．【答案】D【解析】【解答】A.由圖像知，該汽車在0~5s內(nèi)做勻加速直線運動，加速度大小為：a=1m/s2，牽引力的功率為：P=Fv=Fat，解得：F=3000N，設(shè)汽車的質(zhì)量為m，汽車受到的阻力為：f=15mg，由牛頓第二定律得：F-f=ma，解得：m=1×103kg，故A不符合題意；

B.在前5s內(nèi)，汽車前進(jìn)位移大小為：s=12at2=12×1×8．【答案】D【解析】【解答】A.剛松手瞬間，小球的加速度向上，彈簧彈力大于小球重力，故A不符合題意；

B.根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒知，狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢能等于小球在C點時系統(tǒng)的機械能，即3mgh，故B不符合題意；

C.由系統(tǒng)機械能守恒得3mgh=mgh+Ek，解得：Ek=2mgh，故C不符合題意；

D.狀態(tài)丙中系統(tǒng)的機械能為3mgh，故D符合題意。9．【答案】B,C,D【解析】【解答】A.當(dāng)皮劃艇在靜水中的速度小于水流速度時，無論咋調(diào)整皮劃艇船頭反向，都不能到達(dá)正對面，故A不符合題意；

B.皮劃艇船頭對著河道正對面時，皮劃艇垂直河岸的分速度最大，根據(jù)t=dv知，渡河時間最短，故B符合題意；

C.根據(jù)運動的獨立性，若水流速度增大，過河時間不變，故C符合題意；

D.若皮劃艇正好達(dá)到河道的正對面，則合速度為：v合=v2-10．【答案】C,D【解析】【解答】A.對a衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得：GMmR2-mg=ma，解得：a=GMR2-g，故A不符合題意；

B.根據(jù)萬有引力提供向心得：GMmr2=mv2r11．【答案】A,D【解析】【解答】A.拋出過程中，根據(jù)動能定理得：人對小球做的功為：W=12mv02=9J，故A符合題意；

B.從拋出到落地過程中重力對小球所做的功為：WG=mgh=16J，故B不符合題意；

C.從拋出到落地，根據(jù)動能定理得：mgh=12mv12．【答案】A,C【解析】【解答】A.由圖像知，滑塊上滑時加速度大小為：a1=v0t0，下滑時加速度大小為：a2=0.5v0t0，則a1=2a2。根據(jù)牛頓第二定律，上滑過程有：mgsin30°+f=ma1，下滑過程有：mgsin30°-f=ma2，聯(lián)立解得：f=13．【答案】（1）同時（2）不變（3）1.5；2.5【解析】【解答】（1）小錘輕擊彈性金屬片時，A球做平拋運動，同時B求做自由落體運動，通過實驗可以觀察到它們同時落地；

（2）用較大力敲擊彈性金屬片，則被拋出初速度變大，但豎直方向運動不受影響，因此運動時間不變；

（3）在豎直方向上由?y=gT2得：T=?yg=2Lg=0.1s，在水平方向上由x=v0T得：v0=xT=3LT=1.5m/s；B點在豎直方向上的分速度為：v14．【答案】（1）1.23m；（2）B【解析】【解答】（1）重力勢能的減少量為：?Ep=mghOB=1.23m，B點的速度為：vB=xAC2T=1.55m/s，動能的增加量為：?Ek=12mv15．【答案】（1）解：設(shè)運動員在空中運動的時間為t，則有tan37°=解得t=3s（2）解：運動員落到B點的速度大小為v（3）解：運動員從A點到距離斜面最遠(yuǎn)所用的時間t1，則有tan37°=解得t【解析】【分析】（1）運動員在空中做平拋運動，結(jié)合運動學(xué)公式和幾何關(guān)系列式求解；

（2）由vy=gt求運動員落到B點時豎直分速度大小，再與水平分速度合成得到運動員落到B點的速度大小；16．【答案】（1）解：根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知小球上升、下落過程的時間均為t2，根據(jù)自由落體運動公式，有解得該星球表面的重力加速度