江西省赣州市十六县二十校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试题（Word版含答案）

赣州市十六县二十校2022-2023学年高一下学期期中联考
物理试卷
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第七章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．开普勒提出了万有引力定律
B．冥王星是太阳系的八大行星之一
C．任何星球的第一宇宙速度大小均为7.9km/s
D．卡文迪什测出了引力常量G的值
2．一河流两岸平直，一只鳄鱼（视为质点）身体垂直河岸匀速过河，准备到河对岸捕食猎物，若河水流速突然变大，鳄鱼仍然以原速度垂直河岸匀速过河。则（ ）
A．鳄鱼渡河的时间不变 B．鳄鱼到达河对岸的地点不变
C．鳄鱼渡河的合速度不变 D．鳄鱼通过的路程不变
3．“大摆锤”是一种惊险刺激的游乐设施。下列说法正确的是（ ）
A．“大摆锤”摆到左右两侧的最高点时的速度和加速度均为零
B．乘客在“大摆锤”摆到最低点时，处于超重状态
C．在“大摆锤”从最高点摆到最低点的过程中，乘客受到的合力方向始终指向摆的悬点
D．“大摆锤”摆动过程中的角速度不变
4．北斗卫星导航系统是我国自主建设的全球卫星导航系统，北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星、中圆地球轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星等组成，其中地球静止轨道卫星距离地面的高度大约是地球半径的5.6倍，地球静止轨道卫星半径大约是中圆地球轨道卫星半径的1.5倍，则下列说法正确的是（ ）
A．地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的运行周期不相同
B．赣州上空有一些北斗卫星导航系统的地球静止轨道卫星
C．地球静止轨道卫星的线速度比中圆地球轨道卫星的线速度小
D．地球静止轨道卫星的角速度比中圆地球轨道卫星的角速度大
5．一正在以36km/h的速度沿水平方向匀速运动的车厢内，一个水平支架上用一长为0.5m的细绳悬挂着一个质量为0.1kg的小球（视为质点），取重力加速度大小g=10m/s2，若车突然停止，则车突然停止后瞬间，细绳的拉力大小为（ ）
A．30N B．21N C．20N D．19N
6．小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（ ）
A．抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的2倍
B．抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C．落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D．抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角大于B球的速度方向与水平方向的夹角
7．某试车场的环形道路部分如图所示，该试车场的最大设计车速为250km/h，被测试汽车的质量为1.2×103kg，道路两边的高度差达到5米多，图中汽车所处位置的曲率半径（圆周运动的半径）为120m，汽车在水平面内做匀速圆周运动，路面与水平面的夹角为37°，路面与汽车轮胎间的动摩擦因数为0.7，忽略空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A．若汽车相对路面没有沿半径方向运动的趋势，则汽车的速度大小为
B．若汽车相对路面没有沿半径方向运动的趋势，则汽车的速度大小为
C．若汽车的速度大小为40m/s，则汽车受到路面的侧向摩擦力大小为2×104N
D．若汽车的速度大小为40m/s，则汽车受到路面的侧向摩擦力大小为5.6×103N
8．某天文爱好者用望远镜观测到地球上空的一颗卫星A的运行周期为100分钟，而另一颗卫星B的运行周期为90分钟，若两卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星A与卫星B绕地球运行的轨道半径之比为
B．卫星A与卫星B绕地球运行的轨道半径之比为
C．卫星A与卫星B的线速度大小之比为
D．卫星A与卫星B的线速度大小之比为
9．如图所示，质量为m的小球（可视为质点）用长均为的不可伸长的细线AO和BO连接，且AB=l，整个装置绕AB轴由静止开始加速转动，重力加速度大小为g，在此过程中（ ）
A．当BO刚好伸直时，小球转动的角速度为
B．当BO刚好伸直时，AO的拉力大小为
C．当小球转动的角速度为时，AO的拉力大小为3mg
D．当小球转动的角速度为时，BO的拉力大小为2mg
10．一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D=5m，箭头距圆盘的水平距离L=10m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的角速度可能为πrad/s B．圆盘转动的角速度可能为2πrad/s
C．箭水平射出时的初速度大小为10m/s D．箭水平射出时的初速度大小为20m/s
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。
（1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______。
（2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______（用m、n、t、R及相关的常量表示）。
（3）在第（2）问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是______（填“L2—R”或“”）。
12．（8分）用如图所示的装置测定平抛运动的初速度，把白纸和复写纸叠放固定在竖直木板上，在桌面上固定一个上端有挡板的斜槽，调节斜槽轨道末端水平，每次改变竖直木板和斜槽末端间的距离，让小球从挡板处由静止开始运动，然后撞击复写纸，在白纸上记录小球的落点A、B、C，若测得木板每次向右平移的距离x=20.0cm，A、B间的距离y1=9.02cm，B、C间的距离y2=19.02cm，取重力加速度大小g=10m/s2。结果均保留两位有效数字。
（1）根据以上直接测量的物理量，可知小球从A点运动到B点的时间间隔为______s，小球的初速度大小为______m/s。
（2）小球打在A点时，斜槽末端到A点的水平距离为______cm，下落的高度为______cm。
13．（10分）质量m=1kg的无人机静止在水平地面上。从0时刻开始，同时对无人机施加水平方向。大小F=4N的牵引力和竖直方向的恒定升力，施加力后无人机立即离开地面，当无人机在水平方向的位移大小x=8m时。上升的高度h=6m。不计空气阻力。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）无人机受到竖直方向的升力的大小F升；
（2）此时无人机的速度大小v。
14．（12分）2023年2月24日，“逐梦寰宇问苍穹中国载人航天工程三十年成就展”在北京开幕。已知空间站绕地球（视为质量分布均匀的球体）做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，空间站离地面的高度为h，引力常量为G，不计地球的自转影响，求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的密度；
（3）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T。
15．（8分）某滑雪场的滑道示意图如图所示，滑道AB的倾角∠ABC=37°，BD为圆弧，O为圆弧的圆心，DE水平，AB、DE均与圆弧BD相切。滑板与滑道AB、DE之间的动摩擦因数，AB的长度L=50m，圆弧的半径r=25m，一位滑雪者连同滑雪设备（视为质点）的质量m=60kg，滑雪者从A点由静止下滑，在滑道BD上做匀速圆周运动，最后停在水平道DE上。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：）
（1）滑雪者在B点的速度大小；
（2）滑雪者在D点对弧形滑道的压力大小；
（3）整个过程中，滑雪者运动的时间。（结果保留三位有效数字）
赣州市十六县二十校2022-2023学年高一下学期期中联考
物理试卷参考答案
1．D【解析】牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，选项A错误；太阳系的八大行星不包括冥王星，选项B错误；大部分星球的第一宇宙速度大小都不是7.9km/s，选项C错误；卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量G的值。选项D正确。
2．A【解析】分运动与合运动具有独立性，垂直河岸方向的位移不变，速度不变，则时间也不变。选项A正确；由于河水流速变大。因此鳄鱼渡河的合速度变大，鳄鱼到达河岸对面的地点偏向下游。选项B、C均错误；河水的流速变大，鳄鱼的合速度方向更加偏向下游。到达河对岸时离正对岸更远，通过的路程变大，选项D错误。
3．B【解析】“大摆锤”摆到左右两侧的最高点时速度为零，但是加速度不为零，选项A错误；“大摆锤”摆到最低点时。乘客的向心加速度竖直向上，受到的支持力大于重力。处于超重状态，选项B正确；“大摆锤”从最高点摆到最低点的过程做加速圆周运动，乘客受到的合力方向不指向摆的悬点。选项C错误；“大摆锤”向下摆动的过程中。角速度变大。选项D错误。
4．C【解析】地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的运行周期相同，都是24小时，选项A错误；地球静止轨道卫星只能在赤道上空，选项B错误；由，可得，故地球静止轨道卫星的线速度比中圆地球轨道卫星的线速度小，选项C正确；由，可得，故地球静止轨道卫星的角速度比中圆地球轨道卫星的角速度小，选项D错误。
5．B【解析】车突然停止时，小球的速度不变，对小球，有，解得细绳的拉力大小，选项B正确。
6．C【解析】此题情景为逆向平抛运动，由，可得，可知A球在空中运动的间为B球在空中运动时间的倍，选项A错误；由，可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为，由，可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比，故落到斜面上时A、B两球的速度大小之比为，又由，可知抛出A球的速度大小为B球速度大小的倍，选项B错误、C正确；抛出时A、B两球的速度方相同，选项D错误。
7．D【解析】当重力和支持力的合力提供汽车做圆周运动的向心力时，汽车没有沿半径方向动的趋势，由牛顿第二定律有，解得，选项A，B均错误；假设汽车不侧滑，当汽车的速度大小为时，有，，解得，因为，故假设成立，选项C错误、D正确。
8．BD【解析】由开普勒第三定律，可得，选项A错误、B正确；由，可得，，选项C错误、D正确。
9．AC【解析】当BO刚好伸直时，对小球，由，解得，选项A正确；当BO刚好伸直时，小球竖直方向的合力为0，即，解得AO的拉力大小，选项B错误；当小球转动的角速度为时，BO紧绷，对小球受力分析，在水平方向上有，在竖直方向上有，解得，，选项C正确、D错误。
10．AC【解析】由，解得，又，当时，，选项A正确；当时，，选项B错误；箭水平射出时的初速度大小，选项C正确、D错误。
11．（1）（2分）（2）（2分）（3）（2分）
【解析】（1）小球做匀速圆周运动所需的向心力等于小球所受重力和细线拉力的合力，则有。
（2）小球做匀速圆周运动所需的向心力大小。
（3）根据，可得，与成正比。
12．（1）0.10（2分） 2.0（2分）
（2）8.0（2分） 0.81（0.80也给分）（2分）
【解析】（1）平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由，解得，
又，所以，解得。
（2）小球打到点时，竖直方向的瞬时速度等于小球从点运动到点竖直方向的平均速度，，小球从斜槽末端到点的时间，从斜槽末端到点的时间，从斜槽末端到点的水平位移大小，小球从斜槽末端到点的竖直高度。
13．解：（1）对无人机进行分析，在水平方向上，由牛顿第二定律有（1分）
由运动学规律有（1分） 解得（1分）
在竖直方向上，由运动学规律有（1分）
解得（1分）
由牛顿第二定律有（1分）
解得。（1分）
（2）在水平方向上，（1分）
在竖直方向上，（1分）
无人机的合速度大小。（1分）
14．解：（1）物体在地球表面受到的重力与其受到的万有引力大小相等，
有（2分） 解得。（2分）
（2）地球的密度（1分）
地球的体积（1分）
解得。（1分）
（3）空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径（1分）
根据万有引力提供向心力有（2分）
解得。（2分）
15．解：（1）滑雪者从点运动到点的过程，由牛顿第二定律有
（2分） （2分） 解得。（2分）
（2）滑雪者在点时，由向心力公式有（2分） 解得（2分）
由牛顿第三定律可知，滑雪者在点对弧形滑道的压力大小。（1分）
（3）设滑雪者在滑道AB上运动的时间为，在滑道BD上运动的时间为，在滑道DE上运动的时间为
由运动学公式有（1分） 由几何关系可知（1分）
（1分）
（1分） （1分） （l分） 解得。（1分）