肇庆市高一下学期期中考试物理试卷含答案

肇庆市2022-2023学年第二学期联合教学质量检测
高一级物理试卷
注意事项：
1．试卷共5页，答题卷共3页，考试时间：75分钟，卷面满分：100分。

2.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名与考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。

3．选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，但注意不能擦破试卷，否则不能扫描。

4．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内
的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液。

不按要求作答的答案无效。

5.请不要褶皱答题卡，以免无法扫描。

一、单项选择题（每题4分，7小题共28分）
1．如图所示为歼10B战机向上加速爬升的精彩画面，下图中曲线MN为爬升轨迹，则歼10B在轨迹上P点受到合力方向可能的是（）
A．B．C．D．
2．人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动，距离地球越远的卫星（）
A．运行的线速度越小B．运行的角速度越大；
C．运行时向心加速度越大D．运行的周期越小
3．小易同学假期去游玩看到了一条弯曲的河流，图中A、B、C、D为四处河岸，他想根据所学知识分析一下河水对河岸的冲刷程度，你认为冲刷最严重最有可能的是（）
A．A处B．B处C．C处D．D处
4．动物跳跃时会以一定的初速度离开地面，下表是袋鼠与跳蚤竖直跳跃时的最大高度。

若不计空气阻力，则袋鼠离地的瞬时速度约是跳蚤的多少倍（）
跳跃的竖直高度（米）
袋鼠 2.5
跳蚤0.1
A．2.5 B．5 C．25 D．50
5．如图所示，某小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动。

关于小球下列说法正确的是（）
A．小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力
B．小球受到重力、漏斗壁的支持力、向心力
C．小球运动的向心力由重力和漏斗壁的支持力的合力提供
D．小球运动速度越大，越接近漏斗底部
6．如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，下列说法正确的是（）
A．A点和B点的线速度大小相等B．A点和B点的角速度相等
C．B点和C点运转的周期相等D．B点和C点的角速度相等
7．如图所示，滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出，均落至B点，第二次的滞空时间比第一次长，则（）A．两次滑出速度方向相同
B．两次腾空最大高度相同
C．第二次滑出速度一定大
D．第二次在最高点速度小
二、多项选择题（每题6分，3小题共18分，全对得6分，部分对得3分，有错得0分）
8．如图，两个质量分别为2m、m的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上，水平圆盘可绕转轴OO'转动，a与转轴OO'的距离为r，b与转轴OO'的距离为2r，小木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。

若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，已知最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，则（）
A．a一定比b先开始滑动
B．滑动之前a与b所受的摩擦力大小相等
C．
g
r
μ
ω=b开始滑动的临界角速度
D．
g
r
μ
ω=a开始滑动的临界角速度
9．2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示。

下列说法正确的是（）
A．探测器在M点的速度最大
B．探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小相等
C．探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为3:1
D．探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为2:1
10．A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法中正确的是（）
A．A物体落地前瞬间的速度大小等于v0
B．B物体上升的最大高度小于H
C．两物体相遇时离地面的高度为3 4 H
D．两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为0
2
v
三、实验题（11题6分，12题10分，共16分）
11．“探究向心力大小的表达式”实验装置如图。

①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（选填“线速度大小”或“角速度平方”）；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__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。

12．在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。

在铁架台的悬点O 正下方P 点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。

现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。

a 、b 、c 、d 、r 为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的周期为0.1s ，该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：10。

计算结果均保留两位有效数字。

（1）为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用___________（填“折线”或“平滑曲线”）连接各点。

（2）根据上述信息，可知a 点________（填“是”或“不是”）小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为________2m/s 。

（3）小球做平抛运动的初速度大小为________m/s 。

（4）由图乙的信息，可以算出小球在d 点时的速度大小为________m/s 。

658.06）
四、计算题（3题共38分。

要有必要的文字说明和公式，只有答案不得分）
13．2021年5月15天问一号成功登陆火星，中国成为第三个成功登陆火星的国家。

研究发现火星的半径为R ，两极的重力加速度为g ，万有引力常数为G ，试计算： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度。

14．（1）小刘和朋友一起在周末去探险，路过一化工厂外用区域时，发现一个正在偷排污水的水平管口，如图1所示，实测管口离落水点的高度差为80cm h =，污水水平射程为160cm x =。

求：污水流出管口时的速度大小；
（2）小刘和朋友继续探险，遇到一宽为6m d =，水流很急的小河。

实测水流速度恒为15m/s v =，所带的气垫船在静水中的速度为23m/s v =，假设两河岸相互平行，小刘要以最短路程渡河，求：气垫船与上游河岸
成多少夹角行驶；此过程的渡河时间多大。

（已知sin370.6
︒=）
15．如图所示，质量为m的小球用长为1
2
L的细线悬于O点，O点离地高度为2L，细线能承受的最大拉力
为1.5mg，重力加速度为g。

求：
（1）将小球拉至如图所示的位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时细线刚好拉断，则小球拉断时的速度为多少？
（2）在（1）问中，改变细线的长，同时改变小球释放的位置，每次小球到最低点时细线均刚好拉断，则当细线为多长时，小球落地点离O点的水平距离最大，最大为多少？
（3）若悬线长改为L，让小球做圆锥摆运动，改变小球做圆周运动的角速度，使小球做圆锥摆运动时细线刚好拉断，细线断后小球落地点离O点的水平距离为多少？
2022-2023学年第二学期联合教学质量检测
高一级 物理 答案
1．A
【详解】根据曲线运动的条件，合力指向轨迹凹侧，又因是加速爬升，则合力与速度夹角为锐角。

2．A
【详解】A ．根据2
2Mm v G m r r
= 解得v =
离地面越远的卫星，运行的线速度越小，A 正确；
B ．根据 2
2Mm G mr r ω= 解得 ω= 离地面越远的卫星，运行的角速度越小，B 错误；
C ．根据 2Mm
G
ma r = 解得
2
Mm a r = 离地面越远的卫星，向心加速度越小，C 错误；
D ．根据 2224Mm G mr r T π= 解得 T = 离地面越远的卫星，做圆周运动的周期越大，D 错误。

3．C
【详解】河水经过弯曲处，根据牛顿第二定律可得2
F r
v m
=
则可知在河水流量及流速一定的情况下，弯曲处的曲率半径越小，所需向心力越大，冲刷越严重，由图可知C 处曲率半径最小，则冲刷最严重的是C 处。

4．B
【详解】设袋鼠离地的瞬时速度为1v ，跳跃的竖直高度为1h ，跳蚤离地的瞬时速度为2v ，跳跃的竖直高度
为2h ，根据运动学公式得 2112v gh = 2
222v gh = 联立解得
1
2
5v v = 故B 正确，ACD 错误。

5．C
【详解】由小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动可知，小球受重力、漏斗壁的支持力这两个力，而做圆周运动的向心力由这两个力的合力提供，设漏斗壁与水平方向的夹角为θ，则可知小球做圆周运动的向心力为 2
tan v F mg m R
θ==合 可知，合力为恒力，则当小球运动速度越大，越远离漏斗底部。

6．B
【详解】AB ．A 、B 两点同轴转动，它们的角速度相等，根据v r ω=可知线速度大小不相等，选项A 错误、B 正确；
CD ．B 、C 两点通过链条转动，则它们的线速度大小相等，它们的半径不相同，则二者的角速度和周期均不相等，选项CD 错误。

7．D
【详解】AB ．对运动员运动分析可知，从坡道A 点滑出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，即上升时间等于下降时间，由题知第二次的滞空时间比第一次长，所以第二次下降时间大于第一次，由2
12
h gt =
知，第二次腾空最大高度大于第一次，又因为两次水平位移相等，所以两次位移角不同，即两次滑出速度方向不相同，故AB 错误；
CD ．因为第二次下降时间大于第一次，且两次水平位移相等，由x x v t =知，第二次滑出后水平分速度小于第一次，即第二次在最高点速度小。

又由y gt =v 可知，第二次滑出后竖直分速度大于第一次，所以第二次滑出速度不一定大。

故C 错误，D 正确。

8．BD
【详解】AB ．两个木块的最大静摩擦力相等，随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得 2f m r ω=
可知两物块的摩擦力相等；由于将要产生滑动时满足 2
m mg m r μω=
可得
m ω所以半径越大则先达到最大静摩擦，所以当圆盘的角速度增大时，b 的静摩擦力先达到最大值，所以b 一定比a 先滑动，故A 错误；B 正确；
C ．当b 刚要滑动时，有 22mg m r μω=⋅ 解得
ω= 故C 错误； D ．当a 刚要滑动时，有 222mg m r μω⋅=⋅ 解得
ω= D 正确。

9．BC
【详解】A ．根据开普勒第二定律可知探测器在远地点M 点的速度最小，A 错误； B ．由 2
=Mm G
ma r ，
2GM
a r = 可知，探测器在椭圆轨道上的P 点与在圆轨道上的Q 点的加速度大小相等，B 正确；
C ．设火星的半径为R ，探测器在椭圆轨道上P 点的速度大小为P v ，在M 点的速度大小为M v ，根据开普勒第二定律有 11322P M R v R v ⋅⋅=⋅⋅ 解得 3P M
v v = C 正确；
D ．椭圆的半长轴2a R =，根据开普勒第三定律有
23238
1
T a T R ==圆椭 D 错误。

10．ACD
【详解】AB ．由题意可知，A 、B 两物体运动的加速度相同，运动的时间相等，因此速度的变化量相等，则有A 物体落地前瞬间的速度大小等于B 物体竖直上抛时的初速度大小v 0；则有B 物体上升的最大高度与A 物体自由下落的高度相等，都等于H ，A 正确，B 错误；
C ．设A 、B 两个物体相遇时所用的时间为t ，则有 22A B 01122
H h h gt v t gt =+=
+- 解得 0H t v = 因为 2
02v gH = 可有222B 00200111322224
H H H H h v t gt v g H g
v v gH =-=⨯-=-= C 正确；
D ．两物体相遇时，设A 、B 两物体的速度大小分别为v A 、v B ，由速度时间公式可得
0A 00222v H gH v gt g
v v ==== 00B 0022
v v
v v gt v =-=-= 因此两物体相遇时，A 、B 两物体的速度大小均为0
2
v ，D 正确。

11． A 角速度平方 不变
【详解】①[1]本实验先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，采用的实验方法是控制变量法； 故选A 。

②[2]标尺上露出的红白相间的等分格数之比为两个小球所受向心力的比值，根据2F mr ω=
在小球质量和转动半径相同的情况下，可知左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。

[3]小球质量和转动半径相同的情况下，由于两球线速度相同，根据v
R
ω= 可知两球角速度相同；又根据 2F mr ω=
可知向心力之比为1：1，逐渐加大手柄的转速，左右标尺露出的红白相间等分标记的比值不变。

12． 平滑曲线 不是 10 2.0 4.0
【详解】（1）[1]小球做平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹为平滑的曲线，应该用平滑曲线连接各点； （2）[2]由于水平间距相等，时间间隔相同，从平抛起点开始竖直高度之比应为1：3：5：…，所以a 点不是平抛的起点；
[3]根据匀变速直线运动规律 2
Δy gT = 解得 22222
11010Δm/s 10m/s 0.1
y g T -==⨯=⨯ （3）[4]小球水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度大小为
20211010m/s 2.0m/s 0.1
v x T -⨯⨯⨯===
（4）[5]匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可知d 点竖直方向速度为
2711010m/s 3.5m/s 0.2
dy v -⨯⨯⨯==
所以小球在d 点时的速度大小为 222 3.5m/s 4.0m/s d v =+≈ 13．（1）2
gR G
；（2）gR
【详解】（1）在火星两极万有引力等于重力，则有 2
Mm
G
mg R = ------3分 解得 G
gR M 2
= ------2分 （2）根据万有引力提供向心力 2
2Mm v G m R R
= --------3分
可得 v gR = -------2分 14．（1）4m/s v =；（2）53°， 2.5s t =
【详解】（1）根据平抛运动规律，竖直方向上有 2
12
h gt = ------2分 解得 0.4s t = ----1分 水平方向上有 x vt = ----2分 解得 4m/s v = -------1分
（2）解法1：水流速度1v 大于气垫船在静水中速度2v ，故气垫船合速度的方向无法与河岸垂直，如图所示，以1v 的矢量末端为圆心，2v 大小为半径画圆，当合v 与圆相切时，气垫船渡河路程最短。

设气垫船与上游河岸为θ角，有 213
cos 5
v v θ== ------2分 则 53θ=︒ ------1分 则渡河时间 2 2.5s sin d
t v θ
== -------3分（公式2分，答案1分）
15．（1）3
x =
；
（2）d L =时， m s L =；（3）53s L '=
【详解】(1)小球运动到最低点时 2
11.512
v mg mg m
L -= ---------2分
gL
v 2
1
1=得 --------2分 （2）设细线的长为d ，小球运动到最低点细线刚好拉断，这时小球的速度为v ， 则 2
1.5v mg mg m d
-= -------2分
小球做平抛运动的时间
t =
小球落地点离O 点的距离
s vt ==
-----2分
当d L =时，小球落地点离O 点的水平距离为 m s L = -----2分
（3）小球做圆锥摆运动时，设悬线与竖直方向的夹角为θ时，细线刚好拉断， 这时竖直方向 1.5cos mg mg θ= ------1分
水平方向 22
1.5sin sin v mg m
L θθ
= ------1分 细线断时，小球离地面的高度 4
2cos 3
h L L L θ=-=
-------1分 2
212
h gt =
---------1分 做平抛运动的水平位移
22x v t L '==
-------1分 小球落地时，离O 点的水平距离
53s L
' ------1分。