山东省德州市2022-2023学年高一下学期期中物理试题

山东省德州市2022-2023学年高一下学期期中物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题 1．生活中的很多现象往往都可从物理的角度进行解释。

在下面的四幅图中，甲图展示的是正在脱水的衣物，乙图展示的是火车正在水平面内转弯，丙图展示的是儿童正在荡秋千，丁图展示的是摩托车骑于正在球形铁笼竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。

下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（ ）
A ．甲图衣物中的水分因受到离心力的作用而被甩出
B ．乙图中外轨高于内轨，但是火车的轮缘可能对外轨产生侧向挤压
C ．丙图中秋千摆至最低点时，儿童处于失重状态
D ．丁图中在竖直面内做圆周运动的麾托车，在最高点时的速度可以为零 2．物理无处不在，不止存在于我们身边，还在诗和远方。

李白《行路难》中有这样几句诗：欲渡黄河冰塞川，将登太行雪满山。

闲来垂钓坐溪上，忽复乘舟梦日边。

我们从做功的角度来看，以下说法正确的是（ ）
A ．假如黄河水面结冰，李白走过去，脚受到的静摩擦力对人脚做正功
B ．如果李白登太行山，则在登山过程中地面支持力对人脚做正功
C ．假如李白垂钓，手握着钓竿向上抬起，人手对杆的作用力不做功
D ．如果李白乘船，此过程中假设船沿直线行驶，水对船的阻力做负功
3．转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O 做匀速圆周运动，关于笔杆上离O 点越远的点，下列说法正确的是（ ）
A ．做圆周运动的向心加速度越大
B ．做圆周运动的线速度越小
C ．做圆周运动的周期越小
D ．做圆周运动的角速度越小 4．如图所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是A C B 2r r r ==，若皮带不打滑，则关于A 、B 、C 轮边缘上的a 、
A．角速度之比为1:1:2
C．线速度大小之比为1:1:2
A．它的工作轨道可以不在赤道平面内
C．它的线速度大于赤道上物体随地球自转的线速度
随地球自转的角速度
6．如图所示，一只可爱的毛毛虫外出觅食缓慢经过一边长为
A．1
2
mgL B．
1
4
mgL C．
7．如图所示，在2022年北京冬奥会上，甲、乙两运动员在水平冰面上滑冰，某时刻恰
A ．在做圆周运动时，甲、乙的线速度大小相等
B ．在做圆周运动时，甲、乙的角速度大小相等
C ．甲乙两运动员运动半个圆周所用的时间，甲比乙长
D ．甲乙两运动员运动半个圆周所用的时间，乙比甲长
8．共享电动车为市民出行带来了极大的方便，已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。

某共享电动车和驾驶员的总质量为100kg ，行驶时所受阻力大小为车和人所受总重力的0.1倍，电动车从静止开始以额定功率在水平公路上沿直线行驶，10s 内行驶了50m ，速度达到6m /s ，重力加速度210m /s g =。

下列说法正确的是（ ）
A ．该电动车的额定功率为480W
B ．该电动车的额定功率为360W
C ．在这次行驶中，该电动车可以达到的最大速度为6.8m /s
D ．在这次行驶中，当行驶速度为4m /s 时，电动车的加速度为20.6m /s
二、多选题
9．下图为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨道示意图，轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P 点，轨道Ⅰ为环绕火星的圆形轨道，已知引力常量为G 。

则下列说法正确的是（ ）
A．在角速度增大过程中，B先滑动
动
kg kg
C
A．“水流星”通过最高点
B．“水流星”通过最高点
C．“水流星”通过最低点
D．“水流星”通过最低点
12．如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平
量为50kg ，30m MN PQ ==，PQ 段的倾角为30︒，重力加速度210m /s g =，不计空气阻力。

下列说法正确的是（ ）
A ．从M 到N ，小车牵引力大小为40N
B ．从M 到N ，小车克服摩擦力做功800J
C ．从P 到Q ，小车重力势能增加37.510J ⨯
D ．从P 到Q ，小车克服摩擦力做功1500J
三、实验题
13．如图所示，是探究向心力大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间关系的实验装置图。

转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5分别随之匀速转动。

皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。

小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8.标尺8上露出的红白相间的等分格子的多少可以显示出所受向心力的比值。

那么：
（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和半径的关系，下列说法中正确的是___________。

A ．皮带套在塔轮2和3上的圆盘半径不同，用质量不同的小球做实验
B ．皮带套在塔轮2和3上的圆盘半径不同，用质量相同的小球做实验
C ．皮带套在塔轮2和3上的圆盘半径相同，用质量不同的小球做实验
D ．皮带套在塔轮2和3上的圆盘半径相同，用质量相同的小球做实验
（2）在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，采用了___________。

A ．理想实验法
B ．控制变量法
C ．等效替代法
（3）当用两个质量不等的小球做实验，左边小球质量是右边小球质量的2倍，转动时
（1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为
___________；
（2）由（1）问可得滑块的角速度ω=___________
标，可在坐标纸中描出数据点作一条过原点的直线，
四、解答题
15．游戏是家长和孩子之间进行有效交流的方式之一，通过游戏的形式，能增进家长和孩子间的情感交流，同时家长在游戏中的机智表现又能促使孩子的心智和情感得到进一步的发展。

如图甲家长抓住孩子的双手，使孩子离开地面做圆周运动，可以简化为长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型，如图乙所示。

已知重力加速度为g，当细线L与竖直方向的夹角为α时。

求：（1）小球做圆周运动的半径r及细线产生的拉力F的大小；
（2）当小球的角速度ω变化时，推导角速度ω随α变化的关系式。

16．上个世纪德州市的农村盖房，为夯实地基，需要用夯锤打夯。

如图所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，同时向上用力将夯锤提起，经一定时间后同时松手，夯锤落至地面将地基夯实。

某次打夯时，设夯锤的质量为75kg，将夯锤由静止提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的恒力，大小均为250N，夯锤离开地面0.9m后四人同时松手，夯锤落地时将水平地面砸出0.1m深的一个凹痕，重力加速度
2
10m/s
g=。

求：
（1）松手时夯锤获得的速度大小；
（2）夯锤到达最高处时离地面的高度；
（3）穷锤落地时地面对夯锤的平均作用力的大小。

17．北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号航天员乘组与神舟十五号航天员乘组在天和核心舱内顺利会师，六名中国航天员在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影！假设天和核心舱距地球表面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体的引力作用。

求：（1）天和核心舱的线速度的大小；
（2）地球的平均密度；
（3）地球的第一宇宙速度。

18．某科技小组参加了过山车游戏项目研究，如图甲所示，为了研究其中的物理规律，
θ=︒的倾斜轨科技组成员设计出如图乙所示的装置。

P为弹性发射装置，AB为倾角37
道，BC为水平轨道，CDC'为竖直圆轨道，C E'为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接。

以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直
R=，BC长为3m，AB、BC段动摩擦角坐标系。

已知滑块质量为m，圆轨道半径1m
μ=，其余各段轨道均光滑。

现滑块从弹射装置P弹出的速度为4m/s，因数均为0.25
且恰好从A 点沿AB 方向进入轨道，滑块可视为质点。

重力加速度210m /s g =，sin 370.6︒=，cos370.8︒=。

求： （1）求滑块从弹射装置P 弹出时的坐标值； （2）若滑块恰好能通过D 点，求轨道AB 的长度； （3）若滑块能进入圆轨道且不脱轨，求轨道AB 的长度； （4）若轨道AB 的长度为3.5m ，试判断滑块在圆轨道是否脱轨；若发生脱轨，计算脱轨的位置。