山东省青岛市2022-2023学年高一下学期期中物理试题

试卷更新日期：2023-06-06 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B、物体在变力作用下一定做曲线运动 C、物体的速度方向与合力方向不在同一条直线上时，物体一定做曲线运动 D、做曲线运动的物体所受合力的方向一定是变化

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2. 拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某运动员在体能训练时拖着轮胎在操场上沿直线以恒定的速率跑了100m，下列说法正确的是（）

A、合外力对轮胎做了正功 B、摩擦力对轮胎做了负功 C、支持力对轮胎做了正功 D、拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变

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3. 如图，一固定容器的内壁是光滑半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为m的小球。它沿容器内壁由静止下滑到最低点，设小球在最低点时的向心加速度大小为a，容器对它的支持力大小为F。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、 $a = g$ B、 $a = 3 g$ C、 $F = 2 m g$ D、 $F = 3 m g$

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4. 假设摩托艇受到的阻力大小与它的速率成正比。如果摩托艇发动机的功率变为原来的3倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）

A、 $\sqrt{3}$ 倍 B、 $\sqrt{6}$ 倍 C、3倍 D、6倍

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5. 如图，网球运动员训练时，在同一高度的前后两个不同位置将网球击出后，垂直击中竖直墙上的同一点。不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、两轨迹中网球撞墙前的速度可能相等 B、沿轨迹1运动的网球击出时的初速度大 C、从击出到撞墙，沿轨迹2运动的网球在空中运动的时间短 D、沿轨迹1运动的网球刚要撞墙时的速度小

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6. “嫦娥二号”可视为在月球表面附近做圆周运动。已知引力常量，要测定月球的密度，仅需要测定（）

A、月球的体积 B、飞船的运行速率 C、飞船的环绕半径 D、飞船的运行周期

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7. 如图，两个质量相同的小球a、b，用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）

A、小球a的线速度小 B、两个小球的向心加速度大小相等 C、两个小球的角速度相等 D、细线2的张力大于细线1的张力

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8. 利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的n倍，地球的自转周期为 $T_{0}$ 。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值为（）

A、 $\frac{T_{0}}{n^{2}} \sqrt{2 n}$ B、 $\frac{T_{0}}{n^{2}} \sqrt{3 n}$ C、 $\frac{2 T_{0}}{n^{2}} \sqrt{2 n}$ D、 $\frac{3 T_{0}}{n^{2}} \sqrt{3 n}$

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二、多选题

9. 如图，质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放，经过一段时间下落至位置B，A、B间高度差为H，重力加速度为g，取A位置为零重力势能点。下列说法正确的是（）

A、在位置B处铁球的重力势能为 $m g H$ B、在位置B处铁球的重力势能为 $- m g H$ C、从A到B的过程，重力势能一定减小 $m g H$ D、选择B为零势能点，从A到B的过程中重力做功会大于 $m g H$

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10. 在马戏表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为0、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v₀水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法正确的是（）

A、相对地面的运动轨迹为直线 B、相对地面做匀变速曲线运动 C、t时刻猴子对地速度的大小为v₀+at D、t时间内猴子对地的位移大小为 $\sqrt{x^{2} + h^{2}}$

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11. A，B两物体分别在大小相同的水平恒力F的作用下由静止开始沿同一水平面运动，作用时间分别为t₀和4t₀ ，两物体运动的vt图象如图所示，则（）

A、A，B两物体与水平面的摩擦力大小之比为5∶12 B、水平力F对A，B两物体做功的最大功率之比为2∶1 C、水平力F对A，B两物体做功之比为2∶1 D、在整个运动过程中，摩擦力对A，B两物体做功的平均功率之比为5∶3

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12. 如图甲，将物块从倾角 $θ = 30 °$ 的斜面顶端由静止释放。取地面为零势能面，物块在下滑过程中的动能 $E_{k}$ 、重力势能 $E_{p}$ ，与下滑位移x间的关系如图乙所示，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、物块的质量是0.2kg B、物块受到的阻力是0.24N C、物块动能与势能相等时的高度为2.4m D、物块下滑9m时，动能与重力势能之差为3J

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三、实验题

13. 某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与角速度大小关系的实验。水平直杆随竖直转轴一起转动，滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。

(1)、滑块和角速度传感器的总质量为250g，保持滑块到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及角速度传感器的示数 $ω$ ，根据实验数据得到的图像 $F - ω^{2}$ 如图乙所示，图像没有过坐标原点的原因是，滑块到竖直转轴的距离为m；

(2)、若去掉细线，将滑块置于距离竖直转轴0.125m处，为保证滑块不动，转轴转动的最大角速度为 $r a d / s$ 。

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14. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

(1)、实验现象是，小球A、B（填“同时”或“先后”）落地；

(2)、现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间（填“变长”“不变”或“变短”）；

(3)、上述现象说明平抛运动的竖直分运动是运动；

(4)、然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点 $(0 ， 0)$ ，丙图中小方格的边长均为2cm，g取 $10 m / s^{2}$ ，则小球运动中水平分速度的大小为 $m / s$ 。（结果可保留根号）

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四、解答题

15. 振奋人心！我国计划2033年载人登陆火星，“火星城市”要来了。已知火星半径为R，火星表面的重力加速度为地球表面的重力加速度的五分之二，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求：

(1)、火星的质量；

(2)、火星的平均密度。

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16. 如图，在示数已调零的台秤上固定一个半径 $r = 0.4 m$ 的光滑圆形导轨，某电动小车在电机作用下，可以沿着导轨在竖直面内做匀速圆周运动。已知导轨的质量为2kg，小车的质量为0.4kg，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不考虑空气阻力影响。

(1)、求当小车以 $2 m / s$ 的速度运动到最高点A时台秤的示数；

(2)、若小车在最低点B时台秤的示数为33N，求小车的速度大小。

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17. 摩博会上的特技表演惊艳全场，如图，某位摩托车手驾驶机车沿曲面冲上水平高台，接着水平离开平台，落至地面时，恰能以 $10 m / s$ 的速度无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径 $R = 4.4 m$ ，圆弧对应圆心角 $θ = 120 °$ ，人和车可视为质点，特技表演的全过程中阻力忽略不计， $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、高台的高度h；

(2)、从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s；

(3)、人和车运动到达圆弧轨道最低点O时的速度大小。

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18. 去年春节看冬奥，今年过年上雪场。兔年春节，很多滑雪爱好者滑出了谷爱凌雪上飞的感受，找到了冬奥赛场上自己的模样。某U型池滑雪场如图甲所示，图乙是该场地示意图，场地长度 $L = 180 m$ 、宽度 $d = 16 m$ 、深度 $h = 7.5 m$ ，两边竖直雪道与池底平面雪道通过圆弧雪道连接组成，池底平面与水平面夹角 $θ = 15 °$ 。一个运动员从U型池的顶端A点以初速度 $v_{0} = 3 m / s$ 滑入，之后从B点第一次冲出U型池，冲出时的速度与竖直方向夹角为 $α$ （ $α$ 未知），再从C点（图中未画出）重新落回U型池，最终从池底平面雪道上的D点离开。已知A、B两点间高度差为28.35m，不计滑块所受的空气阻力和雪道对运动员的阻力， $s i n 15 ° = 0.26$ ， $c o s 15 ° = 0.96$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、运动员从D点离开时速度大小；

(2)、运动员在B点时的速度大小；

(3)、若该运动员可以调整冲出B点时的速度与竖直方向的夹角，在某种角度下该运动员从B点冲出后到落到C点所用的时间最长，求此时BC间距离。

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