山西省阳泉市名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含解析）

姓名________准考证号________
秘密★启用前
阳泉市名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题包含8小题，每小题4分，共32分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应的位置。
1．在人类对万有引力定律的认识过程中，物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关该定律的说法正确的是（ ）
A．伽利略进行了“月—地检验”，将天体间的引力和地球上物体的重力统一起来
B．表达式中，物体间的r趋近于0则F趋于无穷大
C．卡文迪什用扭秤实验测出了引力常量G的大小
D．万有引力定律只适用于天体间的引力，不适用于地面上物体间的引力
2．对于做曲线运动的质点，下列说法正确的是（ ）
A．质点一定受到变力的作用
B．质点一定受到恒力的作用
C．质点受合力的方向与速度的方向不共线
D．质点受合力的方向与加速度的方向不共线
3．如图是太阳系中两小行星的轨道示意图，已知两小行星的轨道在同一平面内，其中Amors轨道的半长轴大于1AU，Atiras轨道的半长轴小于0.98AU，可知（ ）
A．Amors和Atiras在同一平面内绕太阳沿圆轨道运行
B．Amors和Atiras绕太阳运行的角速度大小始终相等
C．相同时间内，Amors与太阳连线扫过的面积等于Atiras与太阳连线扫过的面积
D．Amors和Atiras公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方
4．天宫课堂中，“太空教师”王亚平在“天宫二号”内通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上匀速率飞行的“天宫二号”中，挤出的水球可以漂浮在飞船内，这表明水球所受的地球引力（ ）
A．大小为零
B．与飞船对它作用力的合力为零
C．大于它在地球表面上所受地球引力的大小
D．产生了它随飞船运动的向心加速度
5．“旋转飞椅”可简化为如图所示。飞椅用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。图中甲钢绳的长度大于乙钢绳的长度，甲（连同飞椅）的质量小于乙（连同飞椅）的质量，当转动稳定后，甲、乙钢绳与竖直方向的夹角分别为、，下列判断正确的是（ ）
A．甲的角速度小于乙的角速度
B．甲的向心加速度大于乙的向心加速度
C．一定小于
D．甲（连同飞椅）受到的向心力大于乙（连同飞椅）受到的向心力
6．以某一初速度在水平桌面上运动的小钢球（可视为质点），在磁铁的吸引力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知钢球的速率是递减的（虚线是曲线在b点的切线）。关于小钢球在b点的受力方向，下列图示中可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图是轮渡的简化图。已知船在静水中的速度为，水流速度为9m/s。当船从A处过河时，船头与上游河岸的夹角，一段时间后，船正好到达正对岸B处。若河宽为450m，船在静水中的速度大小不变，水流的速度不变，则（ ）
A．
B．船渡河的时间为37.5s
C．若改变船的航行方向，船最短的渡河时间为25s
D．若增大船头与上游河岸的夹角，则小船将到达河对岸B的上游
8．如图所示，无风的晴空下，鹰在水平面内匀速率盘旋（翅膀形态保持不变），此时翼面与水平面间的夹角为，水平盘旋的半径为r，下列说法正确的是（ ）
A．当一定时，r越大鷹盘旋的线速度越大
B．当一定时，r越大鹰盘旋的角速度越大
C．若r一定时，越大鹰盘旋的向心加速度越小
D．若r一定时，越大鹰盘旋的周期越大
二、多项选择题：本题包含4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应位置。
9．如图所示，山地自行车因没有后挡泥板，在雨天骑行时，后轮上粘上的泥巴很容易溅到骑车者后背上。若忽略泥巴所受的空气阻力，则泥巴离开后轮（ ）
A．可能做竖直上抛运动 B．可能做斜上抛运动
C．可能做变速圆周运动 D．沿轮缘的切线方向做变加速曲线运动
10．图甲是在笼中表演的摩托飞车，其某次在竖直平面内的表演可简化为图乙所示，将竖直平面看做半径为r的圆。已知摩托车和驾驶员（可简化为质点）的总质量为M，关于在竖直平面内表演的摩托车，下列说法正确的是（ ）
A．在最高点受到的最小弹力为Mg B．在最高点的最小速度为
C．在最低点超重，在最高点失重 D．在最低点失重，在最高点超重
11．推铅球是一项体育运动，巧用物理知识及技巧可以使其射程最远、成绩最佳。如图甲所示，某同学沿着与水平方向的夹角为的方向以初速度推出铅球，铅球的运动轨迹如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略铅球抛出时距离地面的高度。下列说法正确的是（ ）
A．射程远近只与有关，与无关 B．一定时，越大射高越大
C．一定时，越大射高越小 D．一定，时射程最远
12．如图所示，一篮球以某一速度垂直碰撞篮板后被反向弹回，弹回后篮球的球心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的半径为r，篮球的抛出点与篮板的碰撞点的高度差为H、水平距离为s，篮筐中心到篮板的水平距离为L，篮球与篮板的碰撞点与篮筐的高度差为h。不计空气阻力及篮球的旋转，重力加速度大小为g，则（ ）
A．篮球弹回到落入篮筐用时 B．篮球弹回时的速度大小为
C．篮球抛出到碰板用时 D．篮球碰板时的速度大小为
三、实验探究题：本题包含2小题，共14分。请将正确答案填在答题卡中的横线上，或按要求作答。
13．（6分）
用向心力演示仪探究向心力大小与小球的质量、角速度和轨道半径等因素的关系时，（图中，）：
（1）采取的科学方法是________。
A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法
（2）保持两小球质量相等，将小球分别放在A处和C处，同时改变左、右塔轮的半径比，可得到________；
A．质量和角速度大小一定时，向心力的大小与半径大小的关系
B．质量和半径一定时，向心力的大小与角速度大小的关系
（3）在探究角速度和半径一定的条件下向心力的大小与小球质量的关系时，应将质量不同的两小球分别放在________处（选填“A和B”“A和C”或“B和C”），同时左、右塔轮的半径比为________（选填“1：1”“2：1”或“3：1”）。
14．（8分）
在用图甲的电磁定位板研究平抛运动的规律时，小球在O点被水平弹射后，电磁定位板可以每隔0.01s记录一次小球位置，进而描绘出小球的运动轨迹。
（1）以O点为坐标原点，水平向右和竖直向下建立平面直角坐标系xOy。某次实验中，根据实验系统记录的小球运动轨迹发现，小球抛出后的前两个数据点纵坐标为负值，造成这一现象的原因可能是________；
（2）正确操作后，在小球轨迹上每隔4个点取一个点如图乙所示，则小球运动到位置2时，其速度的水平分量大小为________m/s，竖直分量大小为________m/s；（图中每个小方格的边长为1cm，结果保留3位有效数字）
（3）根据图乙中数据可得当地重力加速度的大小为________。（结果保留2位有效数字）
四、计算题：本题包含4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。
15．（8分）
我国计划在2024年发射嫦娥六号探测器，执行月球探测任务。嫦娥六号探测器由轨道器、着陆器组成。探测器到达月球附近时，将在距月球表面高度为H的环月圆轨道上绕月飞行，已知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G。求：
（1）探测器绕月做圆周运动的周期；
（2）月球表面的重力加速度的大小。
16．（9分）
2023年2月10日，国产大飞机C919的5号试飞机满员搭载乘客从上海浦东国际机场起飞并到达了山西太原，圆满完成满员载客验证飞行。C919起飞的过程可以分为四个阶段，第三阶段结束时，飞机距地面的高度为150m，速度大小为100m/s、方向水平。之后保持水平方向速度不变，沿竖直方向开始匀加速爬升，经过60s爬升到距地面600m高处。求：
（1）飞机爬升加速度的大小；
（2）到达600m高处时飞机速度的大小。
17．（9分）
2023年2月13日，短道速滑世界杯多德雷赫特站比赛中，我国运动员林孝俊在男子500米决赛中再次夺冠，实现两连冠的壮举。设运动员某次过弯道时的运动可视为在半径为12.1m的圆周上做匀速率运动，速度大小为11m/s，已知运动员的质量为70kg，不计空气阻力，取。
（1）求过弯道时运动员所需向心力的大小；
（2）为实现平稳转弯，运动员通过调整身体与水平冰面的夹角，使冰面对他的作用力指向身体重心，求的大小。
18．（12分）
近年来，乒乓球自动发球机被广泛应用于乒乓球运动员的日常训练中。如图所示，乒乓球球台长、宽，球网位于球台中央，高。一自动发球机固定于球台左侧边缘中点A处，发球点在A点正上方H高处，发球机可沿球台中线AB方向将乒乓球水平射出。已知乒乓球能过网且落到台面上，设其所受的空气阻力可以忽略，取。
（1）若，求乒乓球射出时最小速度的大小；
（2）求H的最小值。
物理参考答案及评分参考
一、单项选择题：本题包含8小题，每小题4分，共32分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C D D B A B A
二、多项选择题：本题包含4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号 9 10 11 12
答案 AB BC BD AD
三、实验探究题：本题包含2小题，共14分。
13．（6分）
（1）C（2分）
（2）B（2分）
（3）A和C（1分），1：1（1分）
14．（8分）
（1）弹射器末端未调节至水平，小球斜向上抛出（或弹射器末端切线斜向上，使小球斜向上抛出）（2分）
（2）1.00（2分） 1.47（2分）
（3）9.7（2分）
四、计算题：本题包含4小题，共38分。
15．（8分）
解：（1）由：……（3分）
解得：……（1分）
（2）由……（3分）
解得：……（1分）
16．（9分）
解：（1）……（3分）
解得：……（1分）
（2）……（2分）
……（2分）
解得：……（1分）
17．（9分）
解：（1）……（3分）
解得：……（1分）
（2）……（3分）
解得：……（2分）
18．（12分）
解：（1）乒乓球自A点沿AB方向水平抛出后做平抛运动，乒乓球从A点运动至球网上沿中点O时，射出速度最小为
……（2分）
……（2分）
解得：……（1分）
（2）设乒乓球能过网且落到台面上的最小发球高度为，刚好过网用时，落到台面上用时
……（2分）
……（1分）
……（2分）
……（1分）
解得：……（1分）