乌鲁木齐市重点中学2022-2023学年
第二学期高一年级期中考试
物 理 问 卷
考试时间： 100 分钟
卷面分值： 100 分
（命题范围： 必修一、必修二 ）
一、选择题（1-8题为单选题，9-12题为多选题；每题4分）
1．如图所示，“V”字形的挡板夹角为，OA沿竖直方向，将一光滑的小球放在两挡板之间，则挡板OA、OB对小球的作用力大小之比为（ ）
A． B． C．1∶2 D．2∶1
2．下列对开普勒定律的理解正确的是（ ）
A．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动
B．火星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
3．关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）
A．物体运动状态改变，它一定做曲线运动 B．做曲线运动的物体所受力的合力一定变化
C．做曲线运动的物体相等时间内速度变化量可能相同 D．做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线
4．自行车传动结构的示意图如图所示，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，脚踏板的角速度为，则自行车前进的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B紧贴光滑的斜面运动，落地点为，、在同一水平面内， 和对应的x轴坐标分别为和，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．无法判断
6．如图所示，物体A质量为4kg，物体B质量为1kg，不计一切摩擦和绳的重力，当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
7．如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有一圆环，地面上放一物块，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连。现物块在外力作用下以速度向右匀速移动，某时刻连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，此时圆环的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球中挖去一个直径为R的小球放在相距为的地方，则挖去部分与剩余部分的万有引力为（ ）
A． B． C． D．
9（多选）．如图所示，为斜面，为水平面。从A点以水平速度v向右抛出小球（可视为质点）时，其落点与A点的水平距离为；从A点以水平速度3v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为。不计空气阻力，则可能为（ ）
A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．10：1
10（多选）．一艘小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽为60m，河水流速是4m/s，下列说法正确的是（ ）
A．小船渡过这条河的最短时间是12s B．小船在这条河中运动的最小速度是3m/s
C．小船渡过这条河的最小位移是80m D．小船渡过这条河的最小位移是60m
11（多选）．如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．当时，b所受摩擦力的大小为 B．是b开始滑动的临界角速度
C．b一定比a先开始滑动 D． 所受的静摩擦力始终相等
12（多选）．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，＝l，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直平面内，为重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．当杆转动时，和绳上拉力大小可能相等
B． B．绳的拉力范围为
C．若转动的角速度，绳上的拉力大小为
D．若转动的角速度，绳上的拉力大小为
二、实验题（共2题，13题6分，14题8分）
13．用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与__________的关系。
A．质量m B．半径r C．角速度
（3）图中所示，两个钢球质量和半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为___________。
A． B． C． D．
14．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明______。
A．两小球落地速度的大小相同 B．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C．P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球经过b位置时速度的大小为______m/s，若以a点为坐标原点，水平向有为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为______（结果以cm为单位）。
三、计算题（共4题，15题8分，16、17、18题每题10分）
15．如图所示，质量的汽车以相同的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的图弧半径均为，如果桥面承受的压力不超过，则：（g取）
（1）汽车允许的最大速率是多少？（2）若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？
16．若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为2R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度的大小。
17．2022年2月18日，我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为的速度从轨道边缘上的点沿轨道的竖直切面滑出轨道，速度方向与轨道边缘的夹角为，腾空后沿轨道边缘上的点进入轨道，腾空过程（从点运动到点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为，不计空气阻力。求：
（1）运动员腾空的时间为
（2）、两点的距离
18．如图所示，一内壁光滑、底面半径为r=3m、高h1=1.4m的竖直薄壁圆筒固定在水平地面上方高h2=5.25m处，A是薄壁圆筒内壁上端的一点，AC是过A点的水平圆周的切线，A1点是A点在圆筒底面上的投影点。一小球从A点以大小为v0=10m/s、方向位于AC与 AA1决定的平面内且与AC成θ=37°的初速度沿内壁斜向下射入圆筒，小球从圆筒底面上的B点离开。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求
（1）圆弧A1B的长度；
（2）小球的落地点距圆筒底面圆心O的水平距离L。乌鲁木齐市重点中学2022-2023学年第二学期高一年级期中考试物理试题答案
1．如图所示，“V”字形的挡板夹角为，OA沿竖直方向，将一光滑的小球放在两挡板之间，则挡板OA、OB对小球的作用力大小之比为（ ）
A． B． C．1∶2 D．2∶1
【答案】B
2．下列对开普勒定律的理解正确的是（ ）
A．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动
B．火星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
【答案】B
3．关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）
A．物体运动状态改变，它一定做曲线运动
B．做曲线运动的物体所受力的合力一定变化
C．做曲线运动的物体相等时间内速度变化量可能相同
D．做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线
【答案】C
4．自行车传动结构的示意图如图所示，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，脚踏板的角速度为，则自行车前进的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
5．如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B紧贴光滑的斜面运动，落地点为，、在同一水平面内， 和对应的x轴坐标分别为和，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．无法判断
【答案】A
6．如图所示，物体A质量为4kg，物体B质量为1kg，不计一切摩擦和绳的重力，当两物体由静止释放后，物体A的加速度与绳子上的张力分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
【答案】D
7．如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有一圆环，地面上放一物块，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连。现物块在外力作用下以速度向右匀速移动，某时刻连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，此时圆环的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
8．如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球中挖去一个直径为R的小球放在相距为的地方，则挖去部分与剩余部分的万有引力为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
9．如图所示，为斜面，为水平面。从A点以水平速度v向右抛出小球（可视为质点）时，其落点与A点的水平距离为；从A点以水平速度3v向右抛出小球时，其落点与A点的水平距离为。不计空气阻力，则可能为（ ）
A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．10：1
【答案】BC
10．一艘小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽为60m，河水流速是4m/s，下列说法正确的是（ ）
A．小船渡过这条河的最短时间是12s
B．小船在这条河中运动的最小速度是3m/s
C．小船渡过这条河的最小位移是80m
D．小船渡过这条河的最小位移是60m
【答案】AD
11．如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．当时，b所受摩擦力的大小为
B．是b开始滑动的临界角速度
C．、b一定比a先开始滑动
D． 所受的静摩擦力始终相等
【答案】BC
12．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为的小球上，＝l，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形始终在竖直平面内，为重力加速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．当杆转动时，和绳上拉力大小可能相等
B． B．绳的拉力范围为
C．若转动的角速度，绳上的拉力大小为
D．若转动的角速度，绳上的拉力大小为
【答案】CD
13．用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与__________的关系。
A．质量m B．半径r C．角速度
（3）图中所示，两个钢球质量和半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为___________。
A． B． C． D．
【答案】 C C B
14．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明______。
A．两小球落地速度的大小相同
B．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C．P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球经过b位置时速度的大小为______m/s，若以a点为坐标原点，水平向有为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为______（结果以cm为单位）。
【答案】 BC D 2.5 （，）
15．如图所示，质量的汽车以相同的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的图弧半径均为，如果桥面承受的压力不超过，则：（g取）
（1）汽车允许的最大速率是多少？
（2）若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？
【答案】（1）m/s；（2）
16．若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为2R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度的大小。
【答案】（1）；（2）
12．2022年2月18日，我国运动员夺得北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧赛冠军。比赛场地可简化为如图甲所示的模型：滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道连接而成，轨道的倾角为。某次腾空时，运动员（视为质点）以大小为的速度从轨道边缘上的点沿轨道的竖直切面滑出轨道，速度方向与轨道边缘的夹角为，腾空后沿轨道边缘上的点进入轨道，腾空过程（从点运动到点的过程）的左视图如图乙所示。重力加速度大小为，不计空气阻力。求：
（1）运动员腾空的时间为
（2）、两点的距离
32．如图所示，一内壁光滑、底面半径为r=3m、高h1=1.4m的竖直薄壁圆筒固定在水平地面上方高h2=5.25m处，A是薄壁圆筒内壁上端的一点，AC是过A点的水平圆周的切线，A1点是A点在圆筒底面上的投影点。一小球从A点以大小为v0=10m/s、方向位于AC与 AA1决定的平面内且与AC成θ=37°的初速度沿内壁斜向下射入圆筒，小球从圆筒底面上的B点离开。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求
（1）圆弧A1B的长度；
（2）小球的落地点距圆筒底面圆心O的水平距离L。
【答案】（1）1.6m；（2）5m
