山西省运城市2022-2023学年高一（下）期中物理试卷（含答案）

山西省运城市2022-2023学年高一（下）期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1．下列说法正确的是（）A．做圆周运动的物体，所受的合力方向一定指向圆心B．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量C．做平抛运动的物体，在任意相等时间内速率的变化量都相等D．物体做曲线运动时，速度方向不断发生变化，速度大小也一定发生变化2．关于离心运动，下列说法正确的是（）A．物体做离心运动时将沿半径方向向外远离圆心B．离心运动是物体沿圆的切线方向飞出的运动C．做离心运动的物体是因为受到离心力的作用D．离心运动并不是物体受到离心力的作用，而是提供的向心力突然消失或者不足3．如图所示，小球A、B通过质量不计的细杆相连接，紧靠竖直墙壁放置，由于轻微扰动，小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动，滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内.当细杆与竖直方向成53°角时，小球A的速度大小为v，忽略一切摩擦和阻力，sin53∘=0.8A．43v B．v C．344．如图所示，三颗质量均为m的地球卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上.已知万有引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，下列说法正确的是（）A．地球对三颗卫星的引力相同B．地球对一颗卫星的引力大小为GMmC．两颗卫星对地球引力的合力大小为GMmD．一颗卫星受另外两颗卫星的引力的合力大小为35．如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用力，使杆发生了微小形变。关于杆的形变量与小球在最高点时速度大小的关系，下列说法正确的是（）A．速度越大，形变量越大 B．速度越大，形变量越小C．速度为零时，杆无形变 D．形变量为零时，速度不为零6．如图所示，将一篮球从地面上方的B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A点.若抛射点B水平向左移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，不计空气阻力，则下列方法可行的是（）A．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0B．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0C．增大抛射角θ，同时减小抛射速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛射速度v07．十四届全运会铁人三项赛在汉中市天汉文化公园和天汉湿地公园拉开帷幕.某同学观看自行车比赛时发现运动员骑自行车在水平地面转弯时，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该运动员骑自行车时的速率为10m/s，转弯的半径为12m，重力加速度g取A．56 B．1625 C．45二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）8．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.关于物理学史，下列说法正确的是（）A．海王星是运用万有引力定律在“笔尖下发现的行星”B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的数值C．开普勒经过多年的天文观测和记录获得大量天文数据，并通过天文数据总结提出了开普勒三大定律D．“月——地”检验，表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律9．如图所示，某人在乒乓球训练中，从左侧球台中心处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（）A．击球点的高度与球网的高度之比为3：2B．击球点的高度与球网的高度之比为9：8C．若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针（从上往下看）转动一个角度，则乒乓球落在球网的右侧D．若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针（从上往下看）转动一个角度，则乒乓球落在球网的左侧10．如图所示，两个质量相同的小球A和B沿内壁光滑的固定圆锥筒绕竖直轴线匀速转动，下列说法正确的是（）A．小球A的角速度大于小球B的角速度B．小球A的线速度大小大于小球B的线速度大小C．小球A的向心加速度大小等于小球B的向心加速度大小D．小球A受到的弹力大小大于小球B受到的弹力大小三、填空题（本大题共1小题，共8.0分）11．如图所示，O1、O2两轮通过摩擦传动，传动时两轮间不打滑，两轮的半径之比为r1：r2=2：1，A、B分别为O1、O2两轮边缘上的点，则A、B两点的线速度大小之比为v四、实验题（本大题共1小题，共10.0分）12．某同学用如图甲所示的装置“探究平抛运动及其特点”，实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。（1）该同学观察到的现象是：小球A、B(填“同时”或“先后”)落地。（2）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是(填“自由落体”或“匀速直线”)运动。（3）如图乙所示，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作要求正确的是____。A．调节斜槽使其末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次释放小球的速度可以不同D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接各点（4）该同学用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹如图丙所示，a、b、c三点表示小球运动过程中经过的三个位置，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度大小为v0=（5）另一同学重新进行实验，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y−x2图像如图丁所示，重力加速度g取10m/s2五、计算题（本大题共3小题，共36.0分）13．如图所示，水平转台上有一质量为m=1kg的小物块，用长为L=1m的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上，细线与转轴间的夹角为θ=37∘，系统静止时，细线刚好伸直但绳中张力为零.已知物块与转台间动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s2（1）绳子刚好对物块有拉力时，转台的线速度大小；（2）转台对物块支持力刚好为零时，转台的角速度．14．2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V=43πR3（1）地球的平均密度ρ；（2）该人造卫星绕地球运动的周期T。15．B为竖直圆轨道的左端点，B点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=30∘。一质量为m=1kg的小球在圆轨道左侧的A点水平抛出，小球沿B点的切线进入圆轨道。已知A、B、O在同一竖直面内，抛出点A与圆心O等高，不计空气阻力，圆弧半径为R=310m，重力加速度g（1）小球平抛的初速度v0（2）小球在B点时对轨道的压力．

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、做匀速圆周运动的物体，所受的合力提供向心力，方向一定指向圆心；变速圆周运动，合力不指向圆心，如竖直方向的圆周运动，A错误；

B、向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量，只改变线速度大小，不改变线速度方向，B正确；

C、做平抛运动的物体，只受重力作用，加速的不变，根据∆v=gt可知竖直方向速率的变化量都相等，在任意相等时间内合运动速率的变化量不相等，C错误；

D、物体做曲线运动时，速度方向不断发生变化，速度大小可能发生变化，比如平抛运动，可能不变，如匀速圆周运动，D错误；

故答案为：B。

【分析】做圆周运动的物体，指向圆心的合力即法向力提供向心力，改变速度方向，切向力改变速度大小；向心加速度方向始终指向圆心，只改变速度方向，不改变速度的大小；平抛运动是匀变速曲线运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动；做曲线运动的物体，合力与速度不在一条直线上，速度方向一定改变，一定是变速运动，但速度大小可能不变。2．【答案】D【解析】【解答】AB、做离心运动的物体运动方向不是沿半径方向，也不一定沿圆的切线方向飞出，而是与半径垂直或与沿半径指向圆心的方向成钝角，AB错误；

C、离心运动的实质是惯性的表现，有保持原来运动状态的性质，C错误；

D、离心运动并不是物体受到离心力的作用，而是提供的向心力突然消失或者不足，故D正确。

故答案为：D。

【分析】做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者合外力不足以提供所需的向心力时，将做逐渐远离圆心的运动，此种运动叫"离心运动"。物体做离心运动在的轨迹可能为直线或曲线。

1.做圆周运动的质点，当合外力消失时，它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞去。

2.做离心运动的质点是做半径越来越大的运动或切线方向飞出的运动，它不是沿半径方向飞出。

3.做离心运动的质点不存在所谓的"离心力"作用，因为没有任何物体提供这种力。离心现象是惯性的表现。3．【答案】A【解析】【解答】小球A、B沿杆分速度相等，可得：vBcos53°=vAsin53°4．【答案】C【解析】【解答】A.地球对三颗卫星的引力大小相等，方向不同，A错误；

B.根据万有引力定律可知地球对一颗卫星引力大小为GMmr2，B错误；

C.根据几何知识可知两颗卫星与地球连线的夹角为120°，可知两颗卫星对地球引力的合力为引力大小为2GMmr2cos60°=GMmr2，B正确；

D.根据几何知识可知两颗卫星与第三颗卫星连线的夹角为60°，任意两颗卫星之间距离为3r，可知两颗卫星对第三颗引力的合力为引力大小为2GMm3r2cos305．【答案】D【解析】【解答】当小球与杆无作用力时，形变量为零，小球只受重力，则可得：mg=mv2r，解得：v=gr，当小球收到杆的支持力时，合力提供向心力，可得mg-FN=mv2r，解得：FN6．【答案】C【解析】【解答】设抛出时篮球速度为v0，则水平速度为vx=v0cosθ，竖直速度为vy=v0sinθ，由于篮球垂直击中A点，篮球斜抛运动的逆过程为平抛运动，可得：x=vxt=v0tcosθ，y=12gt2，联立可得：y=gx227．【答案】A【解析】【解答】设水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力大小为F，与竖直方向夹角为θ，根据牛顿第二定律可得：Fcosθ=mg，Fsinθ=mv2r8．【答案】A,D【解析】【解答】A、海王星是运用万有引力定律提供向心力，通过列式求解发现的，故称为“笔尖”上发现的行星，A正确；

B、卡文迪许测出了引力常量G的数值，B错误；

C、开普勒通过对行星观测记录的研究发现了行星运动定律，故C错误；

D、月地检验是牛顿在推出了“平方反比”的规律之后，他继续进行思考——“维持月球绕地球运动力和地球对苹果的引力是不是同一种力，D正确。

故答案为：AD。

【分析】本题主要考查万有引力那一章的物理学史，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要记熟，记牢。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．从击球点到球网，有x=v0t1，h1=1CD．乒乓球的速度在水平面内顺时针（从上往下看）转动一个角度，由空间位置关系可知，转动后水平抛出要想过网，到达网的高度水平位移须增大，若球抛出的初速度大小不变，从击球点抛出到球网高度时，球的水平位移不变，未能过网，故乒乓球落在球网的左侧，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出运动时间的比值，结合竖直方向的位移公式可以求出高度之比；利用初速度不变方向改变时，由于到达网下落的时间不变，则利用水平位移小于到网的水平距离所以小球不能过网。10．【答案】B,C【解析】【解答】设圆锥筒与竖直轴线夹角为θ，对于任意一个小球，设质量为m，轨道半径为r，线速度为v，向心加速度为a，角速度为ω。对小球受力分析，受重力mg，支持力FN。根据牛顿第二定律可得：Fsinθ=mg，Fcosθ=ma=mv2r=mrω2，联立可得：F=mgsinθ，v=11．【答案】1：1；1：2；2：1；1：2【解析】【解答】O1、O2两轮通过摩擦传动，边缘上的点线速度相等，即vA=vB，可得：vA：vB=1：1，根据v=rω可得角速度之比为：ω12．【答案】（1）同时（2）自由落体（3）A；D（4）3.0（5）0.5【解析】【解答】（1）该同学观察到的现象是：小球A、B同时落地。

（2）B球做自由落体运动，A、B球高度相等，下落时间相等，故平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。

（3）A.为了保证小球抛出时初速度水平，斜槽末端必须调节为水平，A正确；

BC.为了保证小球抛出时初速度相等，每次需要从静止从同一位置释放小球，BC错误；

D.将小球在纸上的接触的位置记录下，取下纸，用平滑曲线连接，得到平抛运动的轨迹。

故答案为：AD。

（4）从图丙可知，ab、bc水平方向位移相等，故a到b，b到c时间相等，竖直方向做自由落体运动，根据∆y=gt2可得：t=∆yg=(20-10)×10-210s=0.1s，小球做平抛运动的初速度大小为v0=xt=0.30.1m/s=3m/s；

（5）根据x=v0t，y=12gt2可得：y=g213．【答案】（1）解：绳子刚有拉力时，有μmg=m其中r=Lsinθ联