2023年北京市西城区第十四中高一物理第二学期期中调研试题含解析

2023年北京市西城区第十四中高一物理第二学期期中调研试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为3r时，万有引力的大小变为(

)A． B． C． D．3F2、冥王星的两颗卫星尼克斯(Nix)和海德拉(Hydra)绕冥王星近似做匀速圆周运动，它们的周期分别约为25天和38天，则尼克斯绕冥王星运动的()A．角速度比海德拉的小B．向心加速度比海德拉的小C．线速度比海德拉的小D．轨道半径比海德拉的小3、小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（）A． B． C． D．4、设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g.某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r＜5R(已知同步卫星距地心的距离约为7R).飞行方向与地球的自转方向相同.在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需时间为()A． B． C． D．5、如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B是板的两个点，在翘动的某一时刻，A、B的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，向心加速度大小分别为aA、aB，则()A．vA＝vB，ωA>ωB，aA＝aBB．vA>vB，ωA＝ωB，aA>aBC．vA＝vB，ωA＝ωB，aA＝aBD．vA>vB，ωA<ωB，aA<aB6、当物体克服重力做功时，物体的（）A．重力势能一定增加，动能不一定减小B．重力势能一定减小，动能一定增加C．重力势能不一定增加，动能一定增加D．重力势能一定增加，动能一定减小7、一辆汽车以速度v0在平直的公路上匀速行驶。到达某处时，司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一，并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定，从减小油门开始，下列能正确表示汽车加速度大小a、速度v、牵引力的功wF，克服合外力的功w，位移x、时间t之间的关系的是（）A． B．C． D．8、神舟号载人飞船在发射至返回的过程中，以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的A．飞船升空的阶段B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C．返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段9、一艘小船在静水中的速度是3m/s，一条河宽60m，河水流速为4m/s，下列说法正确的是（）A．小船在这条河中运动的最大速度是5m/sB．小船在这条河中运动的最小速度是1m/sC．小船渡过这条河的最短时间是20sD．小船渡过这条河的最小距离是60m10、如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，已知重力加速度为g,则下列叙述中正确的是（）A．v的极小值为B．v由零逐渐增大的过程中，轨道对球的弹力先减小再增大C．当v由值逐渐增大的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐增大D．当v由值逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐减小11、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动．如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则()A．小球到达c点的速度为B．小球到达b点进入圆形轨道时对轨道的压力为mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为RD．小球从c点落到d点所需时间为12、如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面，其圆心在O点，位于竖直面内的曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于圆柱面顶点B．质量为m的小滑块沿轨道滑至B点时的速度大小为，方向水平向右．滑块在水平地面上的落点为C（图中未画出），不计空气阻力，则（）A．滑块将沿圆柱体表面始终做圆周运动滑至C点B．滑块将从B点开始作平抛运动到达C点C．OC之间的距离为D．OC之间的距离为R二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中：（1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_____________；A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，速度沿水平方向C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨道是一条抛物线（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物本运动一段时间后的位置，他以A为坐标原点建立直角坐标系xAy，描绘得到平抛运动的部分轨迹图像，如图所示，重力加速度g取，由此图像求出物体做平抛运动的初速度为___________，B点的速度为_____________。14、（10分）用如图所示的装置可以做“探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”实验．（1）本实验采用的科学方法是______．（2）转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了小球做匀速圆周运动的，弹簧测力筒上露出的标尺可以显示此力的大小．由图示情景可知，钢球A与铝球B的角速度关系为ωA______ωB．（选填“＞”“=”或“＜”）．（3）通过图示情景实验可以得到的结论是______．A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）物体做平抛运动，经过2s后落地，落地速度与水平方向夹角为53°（sin53°=0.8,g＝10m/s2）求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛时的高度；(3)下落1s时速度与水平方向夹角的正切值。16、（12分）金星的半径是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，地球的第一宇宙速度是7.9km/s，求金星的第一宇宙速度。17、（12分）宇航员成功登上半径为R的月球后，为粗测月球质量，在月球表面上固定一倾角为θ=30°的斜面，使小物块以速度v0从斜面底端沿斜面向上运动，经过时间t0到达最高点，得到其往返运动图像如图所示，已知引力常量为G。试求：（1）物块回到斜面底端时速度大小v；（2）月球的质量。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

根据万有引力定律公式F=G知，将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，则万有引力大小变为原来的1/9，即为F/9；故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力GMmr2=mv2故选：D3、A【解析】

雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有h=gt2t=水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0=ωR雨点甩出后水平方向做匀速直线运动x=v0t=ωR伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为x=所以=ωR解得h=故选A.点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．4、A【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力根据题意有：G＝mω

2r得：ω＝

；又因为在地球表面，物体受到的重力等于万有引力mg＝G，得g＝，代入得ω＝；以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π．即：（ω-ω0）t=2π；解得：t=，故选A．点睛：本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力，解本题关键是卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π．5、B【解析】由题意可知A、B的角速度相等，由图看出，根据得线速度，根据得，故B选项正确，故选B.【点睛】解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式v=ωr判断，当然本题也可直接根据线速度定义式判断。6、A【解析】

当物体克服重力做功时，重力势能一定增加，动能可能不变，比如物体匀速上升，故A正确，BCD错误．故选A．7、ACD【解析】

D．当功率突然减半时，速度不可以突变，则汽车减速，保持三分之一的功率不变，则当速度减小时，牵引力增大，根据牛顿第二定律知则加速度减小，即做加速度逐渐减小的减速运动可知加速度随着v减小而减小，而v-t图像的加速度代表加速度，故D正确；A．整理加速度的表达式得故A正确；B．牵引力做功开始时汽车做匀速运动当功率突然变为三分之一时，速度不可以突变，则牵引力汽车保持三分之一的功率运动时，则随着位移的增大，速度减小，牵引力增大，-图像的斜率表示牵引力，则斜率增大，最后保持不变，故B错误；C．克服合外力做功由B分析可知，随着位移的增大，速度减小，牵引力增大，故在减小，即-图像的斜率在不断减小，最后为零，故C正确。故选ACD。8、BC【解析】

本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．【详解】A.飞船升空的阶段，推力做正功，机械能增加，A错误；B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，重力势能和动能之合保持不变，B正确；C.返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段，只有重力做功，势能减小，动能增加，机械能总量守恒，C正确；D.降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，D错误．9、BC【解析】

AB、当静水速与水流速同向，小船速度最大为7m/s，当静水速与水流速反向，小船速度最小为1m/s；故A错误，B正确.C、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，为，故C正确.D、因为静水速小于水流速，可知合速度的方向不可能垂直于河岸，则小船不能垂直到对岸，最小距离一定大于60m；故D错误.故选BC.10、BC【解析】

由题可知，v的极小值为0，选项A错误；当v的范围在0-范围内逐渐变大时，根据可知，FN逐渐减小；当v在大于范围内逐渐变大时，根据可知，FN逐渐变大；故选项BC正确，D错误；故选BC.11、AD【解析】A：小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，重力提供向心力，则，解得：．故A项正确．B：对小球从b点到c点，应用动能定理可得：，解得：；对小球在b点时受力分析，由牛顿第二定律可得：，解得：．故B项错误．CD：小球从c点到d点做平抛运动，则、，解得：、．故C项错误，D项正确．综上，答案为AD．12、BC【解析】考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．小球运动到C点，根据合力提供向心力，如果球与圆柱体间无压力，则小球仅受重力，有初速度，将做平抛运动．解答：解：mg-N=m，而v=，所以N=0，小球仅受重力，有初速度，将做平抛运动，R=gt2，t=，x=?=．故A、D错误，BC正确．故选BC．点评：解决本题的关键掌握平抛运动的特点，以及掌握平抛运动的方法：将平抛运动分解为水平方向和竖直方向，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B2.0【解析】

（1）[1]本实验是研究物体平抛运动，要必须保证小球做平抛运动，小球从斜槽末端飞出时速度必须水平，所以斜槽末端的切线必须是水平的，故ACD错误，B正确。故选B。（2）[2]由于平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是初速为零、加速度为g的匀加速直线运动，由乙图可知，在水平方向有故相邻两点间的时间间隔相同，设为T，有根据匀变速直线运动规律在竖直方向有联立上式，代入数据解得，所以物体做平抛运动的初速度为。[3]由于B点是AC两点的中间时刻，根据匀变速直线运动规律可得，B点竖直分速度为故B点的速度为14、控制变量法＜C【解析】

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．（2）由图可知图中两球受到的向心力相等，转动的半径相同，则研究的是质量与角速度的关系．由于铝的密度小，则相同大小的铝球的质量小，由向心力的公式：Fn=mrω2，则ωA＜ωB（3）根据Fn=mrω2，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比．故A错误；图示不能显示线速度的大小．故B错误；根据Fn=mrω2，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比．故C正确；根据Fn=mrω2，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比．故D错误，故选C．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)(2)