1、重庆市铁路中学校高2023级高一下半期期中考试物 理本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。第I卷（选择题，共47分）一、单选题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1对于圆周运动的几个物理量的理解，以下说法正确的是（）A匀速圆周运动的线速度是不变的B地球上不同位置的角速度是不同的C角速度与周期成反比D线速度一定时，角速度与半径成正比2下列说法正确的是（）A开普勒研究了行星运动得出了开普勒三大定律，并发现了万有引力定律B卡文迪许利用扭秤实验测出了万有引力常量G的大小C由可知，当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大D由开普勒第二定
2、律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积3把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是()A两小球落地时速度相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率PAPB4如图所示，皮带传动装置中，右边两轮是连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为，r1=3r，r2=2r，r3=4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑。A、B、C三点的线速度分别为v1、v2、v3，角速度分别为1、2、3，向心加速度分
3、别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是（）A B C D5质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）Aa绳的张力不可能为零Ba绳的张力随角速度的增大而增大C当角速度，b绳将出现弹力D若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化62020年12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接，并于6时12分将月球样品容器安全转移至返回器中，然后在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下
4、列说法中不正确的有（）A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度7如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端A处，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。则在整个过程中，下列说法正确的是（）A传送带对物体做的功大于B物体对传送带做的功为C传送带与物体间因摩擦产生的热量为D传送带因传送物体而多消耗的电能为8关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是（）A物体做匀速直线运动时，机械能一定守恒B物体
5、受到重力和弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒C合外力做功为零的物体，机械能一定守恒D物体若只有重力做功，机械能一定守恒二、多选题（本题包括3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）9关于功的概念，以下说法正确的是（）A力是矢量，位移是矢量，但功是标量B功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D摩擦力对物体一定做负功10当前我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为
6、m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若只关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm，假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面阻力大小恒定且相等，山坡的倾角为，忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力等于mgsinB路面对汽车的阻力大小为C上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至vm，所用时间为D上坡过程中，汽车从静止启动到速度增至vm，所用时间一定小于11如图所示，轻杆长为，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定
7、的能量后，杆和球在竖直面内转动。在转动的过程中，忽略空气的阻力。若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（）A球B在最高点时速度一定不为零B球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为C杆、球A和球B组成的系统机械能守恒D球B转到最低点时，其速度大小为第卷（非选择题，共53分）三、实验题（本题包括2小题，共16分，把正确答案填在答卷中的横线上）三、实验题12（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，下列说法正确的是_A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C斜槽轨道必须光滑D每次释放小球时的位置越高，实验效果越好（2）如图实线为某质点平抛
8、运动轨迹的一部分，AB、BC间水平距离s1=s2=0.4m，高度差h1=0.25m，h2=0.35m。（g=10m/s2）求：平抛初速度v0为_ m/s，质点运动到B点的速度为_ m/s。13某研究性学习小组利用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1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。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，打下5时m2还未落地，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图中所示。已知、。则（实验中所用的电源频率为50Hz，g取9.8m/s2）(1)下面列举了该
9、实验的几个操作步骤，其中操作不当的是_。A将打点计时器接到直流电源上B先释放m2，再接通电源打出一条纸带C测量纸带上某些点间的距离D根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能(2)在纸带上打下记数点4时的速度v=_m/s（结果保留2位有效数字）。(3)在打点04过程中系统动能的增加量=_J（结果保留2位有效数字），系统势能的减少量=_J（结果保留2位有效数字），由此得出的结论是_。四、计算题（本题包括3小题，共37分。解答必须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）14（9分）某铁路转弯处的圆弧半径是500
10、m，若规定火车通过这个弯道的速度为一质量为的机车俗称火车头通过该弯道，机车转弯时可以简化为质点做圆周运动，g取。若弯道处的铁轨铺设在水平路基上，如图1所示，求铁轨对车轮的侧向弹力大小；若弯道处的铁轨铺设在倾斜路基上，如图2所示，为了使铁轨对车轮没有侧向弹力，则路基的倾角多大？求出的任一三角函数值即可15（12分）2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了月球背面的神秘面纱。假设月球的质量均匀分布，有一宇航员站在月球表面上沿竖直方向以初速度v0向上抛出一个小球，测得小球经时间t落回原点，已
11、知月球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)月球表面的重力加速度g；(2)月球的平均密度；(3)绕月球表面附近做匀速圆周运动的探测器的速率v。16（16分）如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角BOC=37，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1m，斜面AB长L=4m，现有一个质量m=0.1kg的小物体P（可视为质点）从斜面上顶端A点无初速度下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数=0.25。不计空气阻力，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)物体P第一次通过C点时的速度vC的大小和对C点处轨道的压力大小；(2)
12、物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动到最高点E（图中未画出），接着从空中又返回到圆弧轨道和斜面，在这样多次反复的整个运动过程中，物体P对C点处轨道的最小压力的大小；(3)物体在斜面上能够通过的总路程s。参考答案1C【详解】A线速度是矢量，匀速圆周运动线速度大小不变，但方向在时刻改变，故A错误；B地球任意位置角速度都相同，故B错误；C由可知角速度与周期成反比，故C正确；D由可知当线速度一定时，角速度与半径成反比，故D错误。故选C。2B【详解】A开普勒研究了行星运动得出了开普勒三大定律，牛顿发现了万有引力定律。故A错误；B卡文迪许利用扭秤实验测出了万有引力常量G的大小。故B正确；C万有引力公
13、式是由前提条件的，所以不能认为当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大。此时不能把物体看成质点，失去了意义。故C错误；D由开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积。故D错误。故选B。3D【详解】A、C项：根据动能定理得，重力做功相同，初动能相同，则末动能相同，可知落地的速度大小相等，但是方向不同，故AC错误；B项：由知，落地的速度大小相等，但是A落地时速度方向与重力之间有夹角，可知两球落地时的重力功率不同，故B错误；D项：从开始抛出到落地，重力做功相同，但是竖直上抛运动的时间大于平抛运动的时间，由，所以，故D正确4D【详解】BA、B两点在同一皮带上，则有根
14、据可知B错误；A根据可知A错误；CB、C两点在同一转盘上，则有根据可知C错误；D根据可知D正确。故选D。5A【详解】AB小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，故解得可知a绳的拉力不变，A正确B错误；C当b绳拉力为零时，有解得可知当角速度小于，因此角速度大于，此时b绳不一定出现弹力，C错误；D由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断时，a绳的弹力可能不变，D错误。故选A。6D【详解】A根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确，不符合题意；B由I轨道变到II轨道要减速，B正确，不符合题意；C根据开普勒定律，II轨道的半长轴小于I轨道的半径，故在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期
15、，C正确，不符合题意；D根据，r为A点到地球球心的距离，故在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度，D错误，符合题意。故选D。7D【详解】A由动能定理可得则传送带对物体做的功为，A错误；B由运动学规律可得物体的位移为由动能定理可得传送带的位移为物体对传送带做的功为联立解得B错误；C传送带与物体间因摩擦产生的热量为C错误；D根据能量守恒定律可得传送带因传送物体而多消耗的电能为，D正确。故选D。8D【详解】A做匀速运动的物体，机械能不一定守恒B物体受到重力和弹力以外的力作用时，如果这个力不做功，机械能也守恒，B错误；C合外力做功为零的物体，如果除了重力和弹力做功以外，有其他力做功时，机械能
16、不守恒，C错误；D物体若只有重力做功，能量只在动能和势能之间相互转化，机械能守恒，D正确。故选D。9AB【详解】A功是标量，只有大小没有方向，故A正确；B功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，若该力做正功，则该力为动力，若力做负功，则该力为阻力，故B正确；C发生位移是做功的必要不充分条件，若某一个力对物体不做功，说明该物体发生的位移可能与施加的力垂直，故C错误；D摩擦力可以做正功，也可以做负功，当摩擦力方向与位移垂直时，那么力对它不做功，故D错误。故选AB。10BCD【详解】A.关掉油门下坡的过程，汽车所示所受支持力不为零，支持力的冲量不为零，故A错误；B.关闭油
17、门汽车下坡时速度不变，则上坡达到最大速度时，牵引力与重力沿坡面的分力和阻力的合力平衡，则有即故B正确；C.上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增至vm，由动能定理得到故C正确；D.上坡过程中，汽车做加速度减小的加速运动，平均速度大于，所以运动时间故D正确。故选BCD。11ACD【详解】A球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则有解得A正确；B球B在最高点时，球B对杆恰好无作用力，此时A球的速度为杆受到向下的拉力为杆对水平轴的作用力为，B错误；C杆、球A和球B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，C正确；D转动过程中，根据机械能守恒定律，以B球最低点为参考平面，则有解得D正确。故选ACD。
18、12AB 4 5 【详解】(1)1 A为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端应切线水平，故A正确；B小球做平抛运动在同一竖直平面内，应将木板校准到竖直方向，故B正确；CD为了保证小球做平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，释放的位置不是越高越好，故CD错误。故选AB。(2)234 在竖直方向上，根据h2h1=gT2得，相等的时间间隔则小球抛出的初速度B点竖直方向上的分速度则从抛出点到B点的时间从抛出点到A点的时间0.3s-0.1s=0.2s根据平行四边形定则知，小球在B点的速度13AB 2.4 1.0 1.1 在误差允许范围内系统机械能守恒 【详解】
19、(1)1A将打点计时器接到交流流电源上，A错误；B开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，B错误；C测量纸带上计数点点间的距离，所以，C正确；D根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能，D正确。故选AB。(2)2每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），则相邻两个计数点的时间间隔为记数点4时的速度(3)3系统动能的增加量4系统重力势能的减小量5在误差允许范围内系统机械能守恒。14(1) ；(2)0.08【详解】(1)若在水平路基
20、上，侧向弹力提供向心力，即（2分）代入数据解得（2分）(2)由受力分析如图所示可得（2分）根据牛顿第二定律（2分）解得（1分）15(1)；(2)；(3)【详解】(1)在月球表面做竖直上抛运动，则（2分）（1分）(2)月球表面（2分）（1分）（1分）解得月球的平均密度（1分）(3)探测器绕月球做圆周运动由万有引力提供向心力：探测器的速率（2分）16(1)，；(2)；(3)【详解】(1)物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理有（2分）解得（1分）物体P在C点，根据牛顿第二定律有（2分）解得（1分）根据牛顿第三定律，物体P通过C点时对轨道的压力为。(2)物体最后在和与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经C点压力最小，设速度为，由到C由动能定理有（2分）解得（1分）则（1分）解得）根据牛顿第三定律，物体P对C点外轨道的最小压力为。（1分）(3)对到的全过程由动能定理得（2分）解得（2分）