黑龙江省齐齐哈尔市2022-2023高一下学期4月期中考试物理试题（答案）

齐市普高联谊校2022~2023学年下学期期中考试
高一物理
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间90分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
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．
4．本卷命题范围：新人教必修第二册．
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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）
1．人类文明的进程离不开科学家们的不断探索，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒发现了行星运动定律，从而提出了“日心说”
B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了地球的质量
C．卡文迪什用实验测出了万有引力常量G的数值
D．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆
2．滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动．如图所示，小明同学腾空向右飞越障碍物，若不计空气阻力，并可将该同学及滑板看成质点，则关于该同学及滑板在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．一直处于失重状态 B．在最高点时速度为零
C．做变加速曲线运动 D．重力的瞬时功率一直减小
3．旋转篮球是每个篮球爱好者都会努力提升的一种技能．如图所示，半径约为的篮球在某同学的手指上旋转，测得篮球上的一个小泥点在内随篮球旋转的圈数为60，由此可估算的物理量是（ ）
A．篮球旋转的线速度大小 B．篮球旋转的角速度大小
C小泥点的线速度大小 D．小泥点做圆周运动的向心力大小
4．甲、乙两个质点间的万有引力大小为，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的4倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（ ）
A． B． C． D．
5．一质量为的物体从高度处由静止释放．重力加速度取，不计空气阻力，则物体落地前瞬间重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，一轻质弹簧坚立于地面上，质量为的小球，自弹簧正上方高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．弹簧的机械能守恒
C．小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D．小球的重力做功大于小球重力势能的减少量
7．质量为的物体以初速度水平抛出，重力加速度取，当瞬时速度大小为时，下列说法正确的是（ ）
A．运动时间为 B．此过程速度的变化量大小为
C．竖直分位移大小等于水平分位移大小 D．运动的竖直位移大小为
8．如图所示，质量为的小球，从点下落到地面上的点，，桌面高，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．以地面为参考平面，小球在点的重力势能为
B．以桌面为参考平面，小球在点的重力势能为
C．以桌面为参考平面，从点到点的过程中，重力势能的改变量为
D．从点到点的过程中，重力势能的减少量一定为，与参考平面无关
9．如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地轨道1，然后经点火使其在椭圆轨道2上运行，最后再次点火将卫星送入同步轨道3．轨道1、2相切于点，轨道2、3相切于点．则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道3上的速率
B．卫星在轨道1上的周期小于在轨道3上的周期
C．卫星在轨道2上运行时，经过点时的速率大于经过点时的速率
D．卫星在轨道1上运行时经过点的加速度等于在轨道2上运行时经过点的加速度
10．削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名．如图所示，将一锅水烧开，将一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为，面团离锅上沿最近的水平距离为，锅的直径为．运动中忽略空气阻力，重力加速度取，要使削出的面片落入锅中，则面片的水平初速度可能是（ ）
A． B． C． D．
11．长为的悬线固定在点，在点正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A．线速度突然增大 B．角速度突然增大 C．向心力突然减小 D．悬线拉力突然增大
12．安全检查仪对旅客的行李进行安全检查，其传送装置简化图如图所示．紧绷的水平传送带始终保持的恒定速率向左运行．旅客把质量为的行李（可视为质点）无初速度地放在传送带端，通过传送带使其运动到端．设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，间的距离为，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．行李箱始终受到向左的摩擦力 B．行李箱到达端所用时间为
C．传送带对行李箱所做的功为 D．行李箱与传送带摩擦产生的热量为
二、实验题（本题共2小题，共15分）
13．（5分）如图所示为“向心力演示仪”及配套小球，图中1、2、3为放置小球的卡槽，卡槽1和3到各自转轴的距离相等；变速盘由左、右两部分构成，两侧各有三个半径不等的圆盘．实验中左、右圆盘可通过皮带连接，转动转子时左、右套筒下降，标尺露出的格子数可显示小球转动过程中向心力的大小．结合图示，完成下列问题：
（1）本实验采用的实验方法是_________________．
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动．此时左、右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的_________________之比（填“线速度大小”“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出红白相间等分标记的比值_________________（填“不变”“变大”或“变小”）．
14．（10分）某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置．从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为．（重力加速度取）
（1）关于该实验的有关操作，下列说法不正确的是_________________．
A．需要用天平分别测出两物块的质量为和
B．实验中必须保证的质量小于的质量
C．固定打点计时器时，两个限位孔可以不在同一竖直面内
D．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带
（2）若，系统在打点0～5的过程中，经过点5位置时的速度大小_________________，系统重力势能的减少量_________________，系统动能的增加量_________________．（均保留三位有效数字）
（3）从0点到计数点5的过程中，在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略_________________（填“大于”或“小于”）系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律．
三、计算题（本题共3小题，共37分．作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（11分）如图所示，一质量为的小球，用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，重力加速度取．求：
（1）小球要做完整的圆周运动，在最高点的最小速度；
（2）当小球在最高点的速度为时，轻绳的拉力大小；
（3）若轻绳能承受的最大张力为，小球的最大速度．
16．（12分）2023年1月9日6时0分，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将实践二十三号卫星和搭载的试验二十二号星发射升空，三颗卫星顺利进人预定轨道，发射任务获得圆满成功．假设实践二十三号卫星绕地球做匀速圆周运动，离地球表面的高度等于地球的半径．已知地球表面处的重力加速度大小为，引力常量为，忽略地球的自转，求：
（1）地球的密度；
（2）卫星绕地球转动的线速度；
（3）卫星所在处的重力加速度大小．
17．（14分）游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，游客却不会掉下来，我们把这种情形抽象为如图所示的模型．斜面轨道的下端与半径为的圆轨道相接，圆轨道向右出口与高为的车站坡底用长度为的导轨连接．让一个可以视为质点的玩具过山车从斜面轨道上端由静止滑下，通过圆轨道的最高点时，对轨道的压力大小为重力的4倍，最后滑上车站顶端时恰好停了下来．只考虑过山车与导轨间的摩擦，其他地方的摩擦力不计，轨道连接处无能量损失，重力加速度取．求：
（1）玩具过山车经过点时的速度大小；
（2）玩具过山车释放的高度；
（3）玩具过山车与导轨间的动摩擦因数．
齐市普高联谊校2022~2023学年下学期期中考试·高一物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 2．A 3．B
4．B 由万有引力定律得，解得，D正确．
5．A 6．C 7．B
8．D 以地面为参考平面，小球在点的重力势能，A错误；以桌面为参考平面，小球在点的重力势能，B错误；以桌面为参考平面，从点到点的过程中，重力做功，重力势能改变量，C错误；从点到点的过程中，重力做功，重力势能改变量，从点到点的过程中，重力势能的减少量一定为，与参考平面无关，D正确．
9．BCD 10．AB
11．BD 碰到钉子瞬间，线速度不突变，所以线速度不变，A错误；碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据，可知角速度突然增大，B正确；碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据，可知向心力增大，C错误；根据牛顿第二定律，小球重力不变，向心力增大，悬线拉力增大，D正确．
12．BC 对行李由牛顿第二定律得，解得，设行李做匀加速运动的时间为，行李加速运动的末速度为，由，解得，匀加速运动的位移大小为，匀速运动的时间为，行李从到的时间为，由此可知行李加速运动时受到向左的摩擦力，匀速运动时不受摩擦力，A错误、B正确；根据动能定理可得，传送带对行李箱所做的功为，C正确；传送带和行李之间的相对位移为，因摩擦产生的热量，D错误．
13．（1）A （2）角速度平方 不变
14．（1）C （2）0.975 0.239 0.237 （3）大于
15．解：（1）在最高点，由重力提供向心力可知
解得
（2）在最高点，由向心力公式可知
解得
（3）在最低点时，轻绳张力最大，由向心力公式可知
解得小球最大速度大小为
16．解：（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力，则
解得地球质量
地球的体积
地球的密度
（2）根据万有引力提供向心力，有
联立可得卫星绕地球转动的线速度
（3）在轨道半径为处，仍有万有引力等于重力，即
联立解得卫星所在处的重力加速度大小
17．解：（1）设玩具过山车通过圆轨道最高点速度为，有
解得
玩具过山车从点到最高点的过程中，由机械能守恒有
解得
（2）玩具过山车从点滑至点的过程中，由机械能守恒有
解得
（3）玩具过山车从点滑出至车站顶端，由动能定理有
解得