2022-2023学年湖北省荆州区高一下学期期中联考物理试卷及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年湖北省荆州区高一下学期期中联考物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.关于万有引力及其计算公式F=GmA.万有引力只存在于质量很大的两个物体之间

B.根据公式知，r趋近于0时，F趋近于无穷大

C.相距较远的两物体质量均增大为原来的2倍，他们之间的万有引力也会增加到原来的2倍

D.地球半径为R，将一物体从地面发射至离地面高度为h处时，物体所受万有引力减小到原来的一半，则h2.运动员出色表现的背后，不仅有自身努力的付出，也有科技的加持。利用风洞实验室为运动装备风阻性能测试和运动姿态风阻优化在我国已大量运用在各类比赛项目中，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，我们可以借助丝带和点燃的烟线辅助观察，如图甲所示。在某次实验中获得一重力可忽略不计的烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是()A.烟尘颗粒速度始终不变 B.烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动

C.P点处的加速度方向可能斜右上方 D.Q点处的合力方向可能竖直向上3.一轮船以一定的速度，船头始终垂直河岸向对岸行驶，河水匀速流动(两河岸平直)，如图所示，则轮船渡河通过的路程和所用时间与水流速度的关系正确的是(

)A.水流速越大，路程越大，所用时间越长 B.水流速越大，路程越小，所用时间越短

C.水流速越大，路程不变，所用时间越短 D.水流速越大，路程越大，所用时间不变4.关于两个做匀速圆周运动的质点，正确的说法是()A.角速度大的线速度一定大 B.角速度相等，线速度不一定相等

C.转速相等，角速度不一定相等 D.转速相等，线速度一定相等5.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是(

)

A.甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过gR

B.乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大

C.丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

D.丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B6.月球绕地球沿椭圆轨道运动的示意图如图所示。有关月球的运动，下列说法正确的是A.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，速度逐渐增大

B.月球从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小

C.月球在近地点时受到的万有引力大于其做圆周运动所需要的向心力

D.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，加速度逐渐增大7.下列物体运动过程中，可认为机械能守恒的是(

)A.树叶从树枝上落下的运动 B.氢气球拉线断了后的运动

C.集装箱被起重机匀加速吊起的运动 D.被投掷后的铅球在空中的运动二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.学习物理知识的过程中会遇到很多物理思想或方法，若能体悟将受益终生。以在环形公路上做圆周运动的汽车为例，下列说法中用到的物理思想或方法，匹配正确的是(

)A.研究汽车行驶的速度范围时可将汽车视为质点——理想模型法

B.线速度v=ΔsΔt，当Δt→0时汽车的位移将与轨迹半径垂直——积累的思想

C.9.质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为v时，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是(

)A.此时物体的速度大小为v物=vcosθ

B.此时物体的速度大小为v物10.如图所示，三个小球同时从同一高度处的O点向同一方向分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的投影，且O′A.v1∶v2∶v3=111.如图所示，水平转台上一个质量为m的物块用长为L的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无拉力，与转轴的夹角为θ。已知物块与转台间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物块随转台一起转动，在转台的角速度从零逐渐增大到ωA.物块在转台上所受的摩擦力先增大后减小

B.当转台角速度为μgL时物块将脱离转台

C.从转台开始转动到物块将要脱离转台时，转台对物块做的功为mgLsin2三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）12.某同学通过实验对平抛运动进行研究，记录被抛物体的运动轨迹的一部分，并沿水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，如图所示，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。由图中所给的数据可求出物体平抛的初速度大小为

m/s四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）13.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。(1)本实验采用的科学方法是A.控制变量法

B.C.理想实验法

D.(2)图示情景正在探究的是A.向心力的大小与半径的关系

B.C.向心力的大小与角速度的关系

D.(3)如果用这套装置来探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板____________(选填“A”或“B”五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）14.宇航员站在一星球表面h高处，以初速v0度沿水平方向抛出一个小球，球落到星球表面的水平射程为s，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度(2)该星球的质量15.如图所示，质量m=10kg的箱子静止在光滑水平地面上，现用F=(1(2)拉力F在4s16.如图所示，荆州沙市飞机场有一倾斜放置的长度L=5m的传送带，与水平面的夹角θ=37∘，传送带一直保持匀速运动，速度v=2m/s。现将一质量m=1(1(2(3(4

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】本题考查对万有引力的理解，万有引力是宇宙中任何两个物体之间都存在的一种引力。

而万有引力定律F=Gm1m2r2适用条件：

①严格来说只适用于质点间的相互作用。

②两个质量分部均匀的球体间的相互作用，也可用本定律计算，(其中r是两个球心距离)。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用(r是球心到质点的距离)。【解答】A.任意两个物体之间都存在万有引力，A错误;

B.r趋近于0时，万有引力的公式不成立，B错误;

C.由万有引力公式F=Gm1m2r2，当质量均变为原来的2倍，则万有引力会增加为原来的4倍，C错误;

D.在地面上，有F=

2.【答案】C

【解析】【详解】A.曲线运动的速度大小可能不变，但方向一定在变，故AB.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，可知烟尘颗粒所受的合外力在变化，故不可能是匀变速曲线运动，故B错误；C.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，故P点处的加速度方向可能斜右上方，故C正确；D.做曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，知Q点处的合力方向不可能竖直向上，故D错误。故选C。

3.【答案】D

【解析】解：设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，t=dv。

时间与水速无关，故A错误，D正确；

如果水速越大，船在水中运动的路程就越大，故BC错误。

故选：D。

因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．4.【答案】B

【解析】【详解】A.根据v=rω，角速度大的线速度不一定大，还要看转动半径，故A错误；

B.角速度相等，根据v=rω，线速度不一定相等，还要看转动半径是否相等，故B正确；

CD.根据v=2π故选B。

5.【答案】B

【解析】【分析】

分析每种模型的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可．

此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况，如果能记住相应的规律，做选择题可以直接应用，从而大大的提高做题的速度，所以要求同学们要加强相关知识的记忆．

【解答】

A.汽车通过凹形桥的最低点时加速度方向向上为超重，速度大小可以超过gR，故A错误；

B.“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力为FN1=mv2R+mg，在最高处的压力为FN2=mv2R−mg，所以在最低处水对桶底的压力最大，故B正确；

C.丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，故C6.【答案】B

【解析】解：ABD、月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，万有引力与速度方向夹角大于90°，万有引力做负功，速度逐渐减小，动能转化为引力势能，总的机械能守恒；月球在该过程与地球的距离逐渐变大，根据F=GMmr2可知，万有引力减小，利用牛顿第二定律得月球的加速度逐渐减小，故AD错误，B正确；

C、月球做圆周运动所需要的向心力由所受的万有引力提供，故等于在近地点时受到的万有引力，故月球在近地点时受到的万有引力等于其做圆周运动所需要的向心力，故C错误。

故选：B。7.【答案】D

【解析】解：A.树叶下落，空气阻力做负功，机械能不守恒，故A错误；

B.氢气球拉线断，气球向上飘动，浮力对气球做正功，机械能不守恒，故B错误；

C.集装箱被起重机匀加速吊起，拉力对物体做正功，集装箱机械能不守恒，故C错误；

D.投掷后的铅球在空中运动，空气阻力可以忽略，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。

故选：D。

除重力和系统弹力外，没有其它力做功，机械能守恒。

本题考查学生对机械能守恒条件的掌握，除重力和系统弹力外，没有其它力做功，机械能守恒。8.【答案】AD【解析】【分析】在高中物理学习中，我们会遇到各种不同的研究方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。

【解答】A、在不考虑物体本身的大小和形状时，用质点来替代物体的方法是理想模型法，引人重心的概念也是运用理想模型法，故A正确；

B、线速度v=ΔsΔt，当Δt→0时汽车的位移将与轨迹半径垂直，是极限思想，故B错误；

C、若线速度逐渐减小，但运动的路程继续增大，是积累的思想，故C9.【答案】BD【解析】【分析】

本题考查了运动的合成与分解、牛顿第二定律的应用；本题是绳端物体速度分解问题，关键要知道汽车沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，并能根据牛顿第二定律分析拉力的大小。

汽车沿绳子方向的分速度大小与物体的速度大小相等，将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，得到两者速度关系，从而求出物体的速度大小。再根据cosθ的变化分析物体速度的变化，再根据牛顿第二定律分析拉力与重力的关系。

【解答】

AB.将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，如图所示：

物体上升的速度大小等于汽车沿绳子方向的分速度大小，即：v物=vcosθ，故A错误，B正确；

10.【答案】AC【解析】【详解】ACh得t则知运动的时间相等，水平分运动为匀速直线运动，由x初速度与水平分位移成正比，故vAC正确；B.小球落地时竖直方向的速度vt相同，vyv初速度不同，则末速度不同，C错误；D.小球落地时竖直方向的速度vt相同，vytan由于初速度不同，故夹角不同，D错误。故选AC。

11.【答案】AC【解析】解：AB.设细绳刚要产生拉力，即物块与转台之间的摩擦力达到最大值时，转台的角速度为ω1，则ω在0～ω1范围内逐渐增大时，根据

f=mω2Lsinθ

可知物块所受摩擦力f逐渐增大至最大静摩擦力。

设物块将要脱离转台时转台的角速度为ω2，细绳拉力大小为T1，此时物块所受摩擦力为零，则在竖直方向上，根据平衡条件有

T1cosθ=mg

在水平方向，根据牛顿第二定律有

T1sinθ=mω22Lsinθ

联立解得

ω2=gLcosθ

可知

ω0>ω2>μgL

则ω在ω1～ω2范围内逐渐增大时，物块所受摩擦力逐渐减小至12.【答案】3；5。

【解析】【分析】

此题考查了研究平抛物体的运动的实验，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用运动学公式和推论灵活求解。

根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量得出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度。

【解答】

由于OA、AB、BC在水平方向距离相等，故各段时间间隔相等，

在竖直上有：△y=gT2，解得T=△yg=(0.60−13.【答案】(1)【解析】【分析】本题考查探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验。该实验采用控制变量法，原理为F=mω2r，对于实验装置，皮带带动的变速塔轮是用来控制角速度的，因为皮带边缘线速度相等，根据v=rω可知塔轮的半径不同，则角速度不同，而圆周运动的半径通过小球放在横臂上的位置来控制，标尺露出的尺度反映了向心力的大小。

本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变。知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等。

【解答】(1)探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关，因涉及的物理量较多，故本实验采用控制变量法进行探究，故选A。

(2)图中可看出两个小球，一个是钢球，一个是铝球，两球质量不同，所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系，故选D。

(3)探究向心力的大小F14.【答案】解：(1)近似认为小球受到万有引力恒定，由