抚顺市重点高中六校协作体2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．两个直线运动的合运动一定是直线运动
B．曲线运动一定是变速运动
C．物体在恒力作用下的运动一定是直线运动
D．做曲线运动的物体的加速度一定变化
2．体育课上，某同学打羽毛球挥拍击球时，手臂和球拍正好在一条直线上，且一起绕O点做匀速圆周运动，若球拍中心到手掌心的距离等于手掌心到O点的距离，则球拍中心的线速度大小是手掌心的线速度大小的（ ）
A． B． C．2倍 D．4倍
3．某日无风，一小孩将一气球从5楼由静止释放，气球竖直向下运动最后落到地面上，若空气对气球的作用力大小正比于气球的速度大小，则气球在下落过程中克服空气的作用力做功的功率随时间变化的关系图像，可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．2023年1月14日，中国探月航天IP形象太空兔正式对外公布了名称：中文名“兔星星”，英文名“To star”。“嫦娥五号”从地球发射飞向月球的轨道变化的示意图如图所示，“嫦娥五号”发射后先在轨道I上运行，当回到近地点A（A点到球心的距离可以认为等于地球的半径）时使其加速进入轨道II，再次回到近地点A时，第二次加速进入轨道III，B点为轨道III的远地点，关于“嫦娥五号”的发射和变轨过程，下列说法正确的是（ ）
A．发射后进入轨道I时，“嫦娥五号”在A点的速度大于第一宇宙速度
B．“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的速度大于在轨道II上经过A点时的速度
C．“嫦娥五号”在轨道I上经过A点时的加速度小于在轨道III上经过B点时的加速度
D．“嫦娥五号”在轨道I上运行的周期大于在轨道III上运行的周期
5．晚上，一同学回家的路上，如图所示，一平直的墙面到他的距离，该同学将手电筒在竖直面内以0.3rad/s的角速度匀速转动，当手电筒的光线与墙面的夹角为37°时，墙面上光斑的移动速度大小为（取，）（ ）
A．3.75m/s B．4m/s C．5m/s D．8m/s
6．中国东海是超级台风（超过16级）的高发地，这种台风的中心风速可达到50m/s。某栋大楼高约100m、宽约20m。空气密度约为1.3kg/m3，若50m/s的台风垂直吹到这栋大楼后速度减为0，则大楼受到的风力大小约为（ ）
A． B． C． D．
7．某同学在一次立定投篮练习中，在距离水平地面高为1.95m处将篮球（视为质点）投出，篮球恰好垂直击中距离地面高为3.2m的篮板上，篮球被水平弹回后，又恰好击中自己的双脚（视为质点），篮球抛出点和双脚可认为在同一竖直线上，不计空气阻力，则篮球撞击篮板前后瞬间的速度大小之比为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一同学用轻绳拴住一个装有水（未满）的水杯，让水杯在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．水杯匀速转动时，杯中水面水平
B．水杯转动的角速度越大，轻绳与竖直方向的夹角越大
C．水杯转动的角速度越大，轻绳在水平方向上的分力越大
D．水杯转动的角速度越大，轻绳在竖直方向上的分力越大
9．如图所示，一轻杆长为3L，在杆上端固定一质量为2m的球A，在杆下端固定一质量为m的球B，以杆上到球A的距离为L的O点为转轴，使杆在竖直平面内以一定的角速度做匀速圆周运动，当球A运动到最高点时，杆对球A恰好没有作用力。两球均视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．球A转动的线速度大小为
B．当球A转动到最低点时，杆对球A的作用力大小为6mg
C．球B转动的角速度大小为
D．当球B转动到与O点等高的位置时，杆对球B的作用力大小为
10．一喜欢打乒乓球的同学发现：乒乓球从手中由静止释放，与水平地面碰撞后，从地面上弹起时的高度与空气阻力有关。一质量为2.8g的乒乓球某次从距水平地面的高度为1.6m处由静止释放后，第一次弹起后上升的最大高度为1.2m，乒乓球在运动过程中所受空气阻力大小不变，与地面发生碰撞时速度反向但大小不变，取重力加速度大小，则该乒乓球下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球下落时的加速度大小为6m/s2
B．乒乓球所受空气阻力大小为
C．从乒乓球释放到第一次下落到地面的时间为
D．从乒乓球释放到停在地面上通过的总路程为11.2m
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某校高一学生在学习“探究平抛运动的特点”实验时，一同学发现自己每次用手指使出最大的力将一橡皮擦从桌面边缘弹出后，橡皮擦在空中运动过程中的水平距离都几乎相同。实验过程如下：
a．垫高课桌桌腿，将桌面调为水平；
b．在课桌桌腿上找到距离桌面高度为5cm、20cm、45cm、80cm的A、B、C、D四点；
c．将长木板一端的上表面紧靠A，并使长木板上表面水平，用最大力将橡皮擦从桌面边缘弹出，找到橡皮擦在长木板上的落点，测出落点到桌面边缘的水平距离；
d．依次将长木板一端的上表面分别紧靠B、C、D，重复步骤c，分别测出橡皮擦落点到桌面边缘的水平距离、、，其中。
取重力加速度大小，对实验过程及数据分析如下：
（1）若______，则可说明橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等。
（2）若橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等，则橡皮擦被弹出时的速度大小______m/s（结果保留两位有效数字）。
（3）若橡皮擦每次被手指弹出时的速度大小相等，则长木板上表面紧靠C点时，橡皮擦落到长木板上前瞬间的速度大小______m/s（结果保留两位有效数字）。
12．（8分）一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和钩码B，在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带，用手固定住钩码A，在钩码B下面再挂上一较小的钩码C，之后放开钩码A，让系统由静止开始运动，由于系统的速度增大得不是很快，便于测量物理量，因此能较好地验证机械能守恒定律。已知钩码A、B的质量均为M，钩码C的质量为m，当地的重力加速度大小为g。
（1）该小组同学闭合打点计时器电源开关，由静止释放钩码A后，打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打点计时器打H点时纸带的速度大小______m/s（结果保留三位有效数字）。
（2）在打H点时，系统的动能表达式为______（用M、m及表示）。
（3）若H点到起始点间的距离为，则从释放钩码A到打H点的过程中，系统的重力势能减小量的表达式为______（用m、g及表示）。
（4）该小组同学发现打H点时系统的重力势能减小量大于打该点时系统的动能，于是对纸带上的多个点分析，用打各点时系统的动能作为纵坐标，用各点到起始点的距离s作为横坐标，描绘出图像如图丙所示，若图像的斜率为k，则系统受到的阻力大小为______（用m、g及k表示）；产生的阻力可能是（除空气阻力外）______（回答一点即可）。
13．（10分）如图所示，半径的细光滑圆弧管道竖直固定在水平地面上，B、C为管道的两端，C点与圆心O的连线CO竖直。一质量、直径略小于管道内径的小球（视为质点）从B点正上方的A点由静止释放，小球从C端飞出时恰好对管道无作用力。取重力加速度大小，不计空气阻力，求：
（1）A点距离地面的高度h；
（2）小球从C点飞出后的落地点到C点的水平距离x。
14．（12分）双星是两颗相距较近的天体，在相互间的万有引力作用下，绕双星连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星系统，如图甲所示，A、B两星相距为L，其中A星的半径为R，绕O点做匀速圆周运动的周期为T。假设我国的宇航员登上了A星，并在A星表面竖直向上以大小为的速度抛出一小球，如图乙所示，小球上升的最大高度为h。不计A星的自转和A星表面的空气阻力，引力常量为G，A星的体积，。求：
（1）A星表面的重力加速度大小g；
（2）A星的平均密度；
（3）B星的质量。
15．（18分）如图所示，半径的固定光滑圆弧轨道AB与长度的粗糙水平轨道BC相切于B点，右侧足够长的固定光滑斜面CD与水平轨道BC平滑连接于C点，CD斜面倾角。质量的滑块1从圆弧轨道AB的最高点由静止释放，质量也为的滑块2放置在水平轨道的中点F，滑块1和滑块2碰撞后交换速度，即碰撞后滑块1静止，滑块2以碰前瞬间滑块1的速度运动。已知滑块1与水平轨道BC间的动摩擦因数，不计滑块2与水平轨道BC间的摩擦，取重力加速度大小，两滑块均视为质点。求：
（1）滑块2上升的最大高度；
（2）从释放滑块1到两滑块最后均停止运动时，滑块1在水平轨道BC上滞留的总时间t。
物理试卷参考答案
1．B 2．C 3．A 4．A 5．C 6．C 7．D 8．BC 9．AD 10．BD
11．（1）（2分） （2）4.0（2分） （3）5.0（2分）
12．（1）1.13（2分） （2）（2分） （3）（2分）
（4）（1分） 纸带的阻力、滑轮的阻力等（1分）
13．解：（1）小球在C点时，由受力分析可知（2分）
解得（1分）
小球从A点运动到C点的过程中，由机械能守恒定律可知（2分）
解得。（1分）
（2）小球从C点飞出后，在竖直方向上做自由落体运动，有（2分）
水平方向上有（1分）
解得。（1分）
14．解：（1）由匀变速直线运动规律可知（2分）
解得。（1分）
（2）由于不考虑A星自转，万有引力等于重力，即（1分）
A星的体积
由质量与密度关系可知（1分）
解得。（1分）
（3）A、B两星的角速度相等，有（1分）
由A、B两星间的万有引力对A星提供向心力，有（1分）
由A、B两星间的万有引力对B星提供向心力，有（1分）
可得（1分）
由（2）可得（1分）
解得。（1分）
15．解：（1）设两滑块第一次碰撞时滑块1的速度大小为
由动能定理有（1分）
解得（1分）
滑块2在碰撞后先匀速运动后滑上斜面CD，由机械能守恒定律有（1分）
解得。（1分）
（2）滑块1从A点第一次滑到B点的过程，由机械能守恒定律有（1分）
解得（1分）
设滑块1在BC轨道上运动的总时间为，则有（1分）
解得（1分）
设滑块1在BC轨道上运动的总路程为，由功能关系有（1分）
解得（1分）
两滑块从第一次碰撞到第二次碰撞，滑块2运动的时间（1分）
滑块1在BC轨道上再次运动1m后第三次与滑块2发生碰撞，设碰撞前瞬间滑块1的速度大小为，
有（1分）
解得（1分）
两滑块从第三次碰撞到第四次碰撞，滑块2运动的时间（1分）
滑块1在BC轨道上再运动1m后第五次与滑块2发生碰撞，设碰撞前瞬间滑块1的速度大小为，有
（1分）
解得（1分）
两滑块第五次到第六次碰撞，滑块2运动的时间（1分）
滑块1在水平轨道BC上滞留的总时间。（1分）