2022-2023学年陕西省西安市长安区高一（下）期中物理试卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年陕西省西安市长安区高一（下）期中物理试卷（合格考）一、单选题（本大题共18小题，共54.0分）1.如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是(

)

A.物体的速度可能不变 B.物体的加速度可能为零

C.a点的速度方向由a指向b D.ab2.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(

)A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律

B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律3.图(a)是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验；图(b)A.极限的思想方法 B.放大的思想方法 C.控制变量的方法 D.猜想的思想方法4.一个物体以初速度V0水平抛出，经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t为(

)A.V0g B.2V0g 5.广场上很流行一种叫做“套圈圈”的游戏，将一个圆圈水平扔出，套住的玩具作为奖品。某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可以简化为平抛运动，则(

)A.大人抛出的圆环运动时间较短 B.大人应以较小的速度抛出圆环

C.小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D.小孩抛出的圆环水平位移大6.图示为一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(

)A.a、b和c三点的线速度大小相等

B.a、b和c三点的角速度相等

C.a、b的角速度比c的大

D.c的线速度比a、b的大7.山东舰是我国首艘自主建造的国产航母。如图为山东舰进行“180°回转测试”，以较为稳定的航行姿态，最终在海面上画了一个直径约为1000米左右的浪圈。将山东舰的运动近似看作匀速圆周运动，浪圈近似看作其运动轨迹，忽略山东舰的大小和形状，设其航速约为20节(1节=1.852km

A.运动周期T B.运动角速度ω的大小

C.向心加速度an的大小 D.向心力F8.如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是(

)A.小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用

B.小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的

C.筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大

D.筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大

9.如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R=6400km，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G=A.汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大

B.不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于800N

C.只要汽车行驶，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力

D.10.关于离心运动，下列说法中正确的是(

)A.物体一直不受外力作用时，可能做离心运动

B.在外界提供的向心力突然变大时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动

C.只要向心力的数值发生变化，原来做匀速圆周运动的物体就将做离心运动

D.当外界提供的向心力突然消失或数值变小时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动11.如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴，下列说法中正确的是(

)

A.行星运动到A点时速度最大

B.行星运动到C点或D点时速度最小

C.行星从C点顺时针运动到B点的过程中做加速运动

D.行星从B点顺时针运动到D点的时间与从A点顺时针运动到C点的时间相等12.万有引力定律的简单应用两个完全相同的实心均质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大铁球之间的万有引力为(

)A.2F B.4F C.8F13.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g2，则该处距地球表面的高度为(

)A.(2−1)R B.R14.如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常量为G，关于月球质量M的表达式正确的是(

)A.M=gR2G B.M=15.下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(

)A.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9km/s、小于11.2km/s

B.火星探测卫星的发射速度大于16.716.若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为(

)A.R3T2r3t2 B.17.木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约为12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为(

)A.2天文单位 B.5.2天文单位 C.10天文单位 D.12天文单位18.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于gRtaA.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.这时铁轨对火车的支持力等于mgcosθ 二、实验题（本大题共2小题，共10.0分）19.某同学用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是______。

A.小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹

B.本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备重垂线

C.为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平

D.以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O

(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力______(选填“会”或“不会”20.用如图所示的实验装置来探究小球作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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，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向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.演绎法

(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系。

A.质量m

B.角速度ω

C.半径r

(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______

A.1：9

B.3三、计算题（本大题共3小题，共36.0分）21.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g=10m/s2.22.如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求：

(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；23.美国国家航空航天局日前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球(引力视为恒力，阻力忽略不计)，经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求：

(1)该行星的质量、平均密度ρ；

(2)该行星的第一宇宙速度v；

(3)答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、曲线运动速度的方向沿轨迹的切线方向，则曲线运动速度的方向一定发生变化，所以速度一定是变化的，故A错误；

B、物体做曲线运动，速度一定是变化的，所以加速度一定不等于零，故B错误；

C、a点速度的方向沿曲线的切线的方向，不能是a指向b，故C错误；

D、物体做曲线运动，ab段的位移大小一定小于路程，故D正确。

故选：D。

曲线运动速度的方向沿轨迹的切线方向；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，做曲线运动的物体的位移大小一定小于路程，由此可以分析得出结论。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。2.【答案】B

【解析】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确。

故选B。

根据物理学史和物理常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

3.【答案】B

【解析】解：第一个装置是当支持面发生微小形变时，镜面法线会改变一定角度，入射角增大，根据光的反射定律，反射角将增大，这一变化通过电光源投影进行放大；第二个装置是球m受到m′对它的引力会使竖直悬线发生扭转，从而使镜面M的法线转过微小角度，从而电光源的投影会在标尺上移动一定距离，从而将微小形变放大，故都是利用放大的思想方法，故B正确，ACD错误。

故选：B。

明确两个演示实验的原理，从而分析出所采用的共同的物理思想方法。

在物理实验中，经常会遇到要演示一些变化效应微弱的物理现象，为使实验效果明显，可见度大，通常采用放大手段；物理实验中常用的放大手段有杠杆放大，光点反射放大，点光源投影放大，投影仪放大，弱电流放大等。4.【答案】B

【解析】解：设平抛的水平位移是x，则竖直方向上的位移就是x，

水平方向上：x=V0t①

竖直方向上：x=12gt2②

联立①②可以求得：

t=5.【答案】B

【解析】解：A、平抛运动的时间由高度决定，可知大人抛出圆环的时间较长，故A错误；

B、大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈，故B正确；

C、圆环的位移为抛出点到玩具的有向线段，所以大人的位移较大，故C错误；

D、由于在同一竖直线上，大人和小孩抛出的圆环水平位移相同，故D错误。

故选：B。

物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为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，两个方向上运动的时间相同。

解决该题需要明确知道平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，知道平抛运动的加速度恒为g。

6.【答案】B

【解析】解：∵a、b、c三点共轴转动，∴ωa=ωb=ωc；

A、因为三点共轴转动，所以角速度相等；由于三点半径不等，根据公式v=ωr，所以三点的线速度大小不等；故A不正确；

B、因为三点共轴转动，所以角速度相等；故B正确；

C、因为三点共轴转动，所以角速度相等；故C不正确；

D、因为三点共轴转动，所以角速度相等；由于三点半径不等，a、b两点半径比c点大，所以a、b两点的线速度比c7.【答案】D

【解析】解：根据题意可知航母的速度v与圆周运动的半径r，则

A、可根据T=2πrv，求得航母的运动周期T，故A不符合题意；

B、可根据v=rω，求得航母的运动角速度大小，故B不符合题意；

C、可根据an=v2r，求得航母的运动向心加速度大小，故C不符合题意；

D、向心力计算公式Fn=man8.【答案】D

【解析】解：A、橡皮块随圆筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力作用，故A错误。

BCD、水平方向上，弹力指向圆心提供向心力，据牛顿第二定律有：N=mω2r，知：角速度越大，则橡皮块所受的弹力越大，在竖直方向上，橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡，故BC错误，D正确；

故选：9.【答案】C

【解析】解：A、设汽车的质量为m，车速为v时，地面对汽车的支持力为FN，由牛顿第二定律得：mg−FN=mv2R，得FN=mg−mv2R，可知，在汽车不离开地面的前提下，汽车的速度越大，地面对汽车的支持力越小，根据牛顿第三定律知汽车对地面的压力越小，故A错误；

B、根据牛顿第三定律知，驾驶员对座椅压力大小等于座椅对驾驶员支持力，由上式可知，驾驶员对座椅压力大小FN′=10.【答案】D

【解析】解：A.根据牛顿第一定律可知，物体一直不受外力作用时，总是保持静止状态或者匀速运动状态，不可能做离心运动，故A错误；

B.做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的突然变大时，合力大于了物体需要的向心力，物体要做近心运动，故B错误；

C.向心力的数值发生变化包括增大和减小，当物体所需的向心力小于合外力时，物体做近心运动，当物体所需的向心力大于合外力，即合外力不足以提供向心力时，物体将做离心运动，故C错误。

D.当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动，故D正确。

故选：D。

A.根据牛顿第一定律分析作答；

B.根据物体做近心运动的条件作答；

C.根据物体做离心运动的条件作答；

D.根据离心运动的定义作答。

合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动。11.【答案】C

【解析】解：AB、行星从A向B运动的过程中万有引力做正功，所以速度在增大，所以A点速度最小，B点速度最大，故AB错误；

C、行星从C点运动到B点的过程中万有引力做正功，所以做加速运动，故C正确；

D、从B点运动到D点的平均速度大于从A点运动到C点平均速度，所以行星从B点运动到D点的时间小于从A点运动到C点的时间，故D错误。

故选：C。

根据开普勒二第定律分析速度的大小关系；根据万有引力做功情况判断加减速。

解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从A到B和B到A的运动是对称的。12.【答案】D

【解析】解：两个小铁球之间的万有引力为：

F=G(4πR33ρ)2R2=16π2 Gρ2R4913.【答案】A

【解析】解：设地球的质量为M，某个物体的质量为m，则

在地球表面有：GMmR2=mg 

①

在离地面h高处轨道上有：GMm(R+h)2=14.【答案】A

【解析】解：AB、在月球表面上，不考虑月球自转的影响，物体受到的重力等于月球对物体的万有引力，则有m′g=GMm′R2，可得月球的质量为M=gR2G，故A正确，B错误；

CD、月球绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力得GM地Mr2=M415.【答案】C

【解析】解：A、人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度小于等于7.9km/s，故A错误；

B、火星探测卫星的发射速度大于11.2km/s，小于16.7km/s，故B错误；

C、第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，故C正确；

D、第一宇宙速度7.916.【答案】B

【解析】解：地球绕太阳公转，由太阳的万有引力提供地球的向心力，则得：GMmR2=mR4π2T2

解得太阳的质量为M=4π2R3GT2

月球绕地球公转，由地球的万有引力提供月球的向心力，则得：Gmm′17.【答案】B

【解析】解：根据开普勒第三定律r3T2=k，得：R=3kT2

设地球与太阳的距离为R1，木星与太阳的距离为R2，则得：R2R1=3T18.【答案】C

【解析】解：CD、火车在水平面内运动，所以，在竖直方向上受力平衡，所以，铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN=mgcosθ，故C正确，D错误；

AB、铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsin19.【答案】CD

不会【解析】解：(1)A.小球做平抛运动时，不应使其与木板摩擦，以免影响运动的轨迹，故A错误；

B.本实验不需要用天平测出小球的质量，但需要配备重垂线，以便确定竖直方向，故B错误；

C.为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，C正确；

D.小球从斜槽上某位置由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，应以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O，故D正确。

故选：CD。

(2)只要让小球每次均从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜槽末端时速度就相同，可知小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差。

故答案为：(1)CD；20.【答案】(1)C；(2【解析】解：(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。