宁夏石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 宁夏石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-25 08:30:12 | ||
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文档简介
石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题
单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1．下列说法中正确的是
A．曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化
B．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则
C．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动
D．合运动的速度一定大于两个分运动的速度
2．如图所示O点处有一小球以v＝8m/s的水平初速度做平抛运动，经过2s小球到达M点（g取10m/s2），则下列说法正确的是
A．小球在M点的水平分速度大小为16m/s
B．小球在M点的竖直分速度大小为10m/s
C．O、M两点之间的竖直距离为16m
D．O、M两点之间的水平距离为16m
3．关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是
A. 平抛运动是变加速曲线运动 B. 匀速圆周运动为匀变速曲线运动
C. 做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D. 圆周运动所受合力指向圆心
4．北京冬奥会开幕式二十四节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是
A. 夏至时地球的运行速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的四分之一
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同
5．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时
A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C. 汽车的向心加速度方向竖直向下
D. 汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大
6．如图所示A B是两个摩擦传动轮(不打滑)，两轮半径大小关系为RA=3RB，则两轮边缘上A B点的
A. 角速度之比1:3 B. 周期之比1:3
C. 转速之比3:1 D. 向心加速度之比3:1
7．如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量
A. 地球绕太阳公转的半径和周期
B. 月球绕地球转动的半径和周期
C. 地球的半径和地球绕太阳公转的周期
D. 地球的半径和月球绕地球转动的周期
8．如图所示，在某次抗洪抢险中，突击队员冒着滔滔洪水驾驶汽艇由河岸边的A点到正对岸的B点救援。河宽，水流速度，汽艇相对静水速度的，汽艇与上游河岸的夹角为，则汽艇
A. 航向角 B. 航向角
C. 渡河的时间为50s D. 合速度大小为
9．地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图它们的线速度分别为、，角速度分别为、 ，重力加速度分别为、，则
A. B.
C. D.
10．2023年2月，我国成功发射的中星26号卫星是一颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星，卫星在同步轨道做圆周运动的半径为地球半径的k倍。若地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，则地球的半径为
A. B. C. D.
11．如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是
A. 在a轨道上运动时角速度较小
B. 在b轨道上运动时线速度较大
C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D. 在b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小
12．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是
A．汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C．汽车转弯速度为时汽车不会侧滑
D．汽车转弯速度为时所需的向心力为
13. 有两颗卫星分别用a、b表示，若a、b两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为4:9，如图所示，则下列说法正确的是
A. a、b两颗卫星的质量之比为3:2
B. a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为2:3
C. a、b两颗卫星运行的角速度之比为27:8
D. a、b两颗卫星运行的向心加速度大小之比为9:4
14. 如图所示某运动员跳起投篮，投篮点与篮筐正好在同一水平面上，投篮点
到篮筐中心距离为a，篮球与水平方向成角落入篮筐，不计空气阻力，
重力加速度为g，则篮球
A. 水平速度大小为 B. 进筐时的速度大小为
C. 从投出到进入篮筐的时间为 D. 投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为
15. 如图甲所示一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN﹣v2图象如图乙所示．下列说法正确的是
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．当v2＝c时，杆对小球弹力方向向上
D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a
二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
16. 离心现象有利有弊，有时应利用，有时应防止。如图所示的四种情形中属于利用离心现象的是
A．甲图：民间艺人在制作棉花糖 B．乙图：洗衣机甩干时内筒在高速旋转
C．丙图：火车转弯时，不得超速通过 D．丁图：高速转动的砂轮不得超过允许的最大转速
17．质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A．2 s末物体速度大小为7 m/s
B．物体的初速度大小为5 m/s
C．物体所受的合力大小为1.5N
D．物体初速度的方向与合力方向垂直，做匀变速曲线运动
18．北斗导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国、俄罗斯之后全球第三个成熟的卫星导航系统。该系统包括五颗地球同步卫星，关于这五颗卫星以下说法正确的是
A. 这五颗卫星处于同一轨道 B. 卫星可能处于北京正上方
C. 卫星处于平衡状态 D. 其运行速度一定小于
19．如图所示，半球形陶碗绕过球心O的竖直轴以某一角速度匀速转动，落入陶碗内的一个小物体，经过一段时间后在P点随陶碗一起转动且与陶碗相对静止。对小物体下列说法正确的是
A. 一定受到3个力作用 B. 可能受2个力作用
C. 受到的摩擦力沿碗壁向上 D. 受到的摩擦力可能为零
20．两宇航员分别站在质量分布均匀的两球形星体M、N上，将质量相同的小球以相同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，两小球运动过程中与离地高度h的关系图像分别如图中M、N所示。已知两星球的半径之比为，则
A. 两星球的第一宇宙速度之比
B. 两星球的密度之比
C. 两星球的质量之比
D. 小球在两星球上所受的引力之比为
21．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．现将其简化成如图所示的光滑球拍和小球，让小球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与球拍间无相对运动．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高，且与水平面成θ角．设球的质量为m，做圆周运动半径为R，线速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是
A. 小球在C处受到的板的弹力比在A处大2mg
B. 小球通过C处时向心力比小球通过A处的向心力大
C. 在B、D两处板的倾角与小球的运动速度v应满
D. 小球在B、D两处受到的板的弹力为
三、实验题（共12分）
22.（1）如图所示，某学习小组探究影响向心力大小的因素，用细绳拴住小物体在空中甩动，使小物体在水平面内做圆周运动，以此来感受向心力。
① 下列说法中正确的是________。
A．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
② 用秒表测出小物体转动n圈所用的时间为t，则小物体做圆周运动的周期T=________。
③ 使小物体在水平面内做圆周运动的某同学说：“感觉手腕发酸，感觉向心力不是指向圆心而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样。”你认为该同学的说法________（选填“正确”或“不正确”）。
（2）如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置。
① 为保证运动为平抛，应调整轨道，使轨道末端切线水平；
② 为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于该点，钢球的 ________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。
③ 实验中得到多个痕迹点，为得到钢球平抛运动的轨迹，下列做法
正确的是________。
A．用一条折线把各个痕迹点连接起来
B．用一条平滑的曲线把各个痕迹点连接起来
C．画出一条平滑的曲线使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近
④ 实验过程通过描点法获得了平抛小球的运动轨迹，以抛出点为坐标原点O，以过抛出点竖直向下为y轴，以过抛出点垂直于y轴的直线为x轴建立了平面，在轨迹上确定了一系列测量点，测出各点的坐标，做图像，能说明小球的运动轨迹是抛物线的是下几图中的________图。
A． B． C．
⑤ 某同学以抛出点为坐标原点O，在轨迹图上确定A、B、C三点，测出其y坐标值分别为，又测得A、B两点间水平距离是，那么小球平抛的初速度________，小球过C点时的速度大小是________。（结果保留两位有效数字，取）
四、计算题（本大题共5小题，共35分）
23．（6分）做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时： (1) 线速度的大小；
(2) 角速度的大小；
(3) 周期的大小。
24. （6分）如图所示，表演“水流星”节目时，杯子的转动半径为L，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍，要使绳子不断，节目获得成功，重力加速度为g，则：
(1) 杯子通过最高点时速度的最小值为多少？
(2) 杯子通过最低点时速度的最大值为多少？
25．（7分）如图所示，有一水平放置的圆盘，上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的一端固定于圆心O点，另一端拴一质量为m的物体，物体与盘面间的最大静摩擦力为其重力的μ倍，开始时弹簧处于自然长度，长为R。
(1) 物体开始滑动时圆盘的转速n0为多大？
(2) 圆盘转速缓慢增大，当转速达到2n0时，弹簧的伸长量Δx是多大？(结果用μ、m、R、k(足够大)、g表示)
26．（8分）宇航员在某星球表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t．不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知该星球的半径为R（R远大于h），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G．求：
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
27. （12分）为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响。
(1) 求北极点的重力加速度的大小；
(2) 若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号” 绕地球运行的周期和速率；
(3) 若已知地球质量，地球半径R=6400km，其自转周期T=24h，引力常量。在赤道处地面有一质量为m的物体A，用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力。请求出的值(结果保留1位有效数字)，并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响。
石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题答案
单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1—15 B D C C D A B A A D A C C B B
二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
16---21 AB CD AD BD BC AC
三、实验题（共12分）
22（1） BD （2分） （1分） 不正确（1分）
（2） 球心（1分） C （1分） A （2分） 3.0 （2分） 5.0 （2分）
四、计算题（本大题共5小题，共39分）
23. （6分）【答案】（1）10m/s；（2）0.5rad/s；（3）4π
【解析】（1）根据匀速圆周运动线速度的定义可知线速度为 （2分）
（2）根据角速度与线速度的关系可知角速度为
（2分）
（3）根据周期的定义可知周期为
（2分）
（6分）解析： (1)要使水在最高点恰不流出杯子，此时绳子对杯子的拉力等于零，杯子和水做圆周运动的向心力仅由其重力mg提供，
根据牛顿第二定律，在最高点，对杯子和水有mg＝m （2分）
解得杯子通过最高点时速度的最小值为v1＝。 （1分）
根据牛顿第二定律，在最低点，对杯子和水有F－mg＝m （2分）
当F取最大值8mg时，速度v2最大，即8mg－mg＝m，
解得杯子通过最低点时速度的最大值为v2＝ （1分）
25 . （7分）解析： (1)当圆盘开始转动时，物体随圆盘一起转动，物体未滑动时，由静摩擦力提供向心力，设最大静摩擦力对应的角速度为ω0，则μmg＝mω02R （1分）
又ω0＝2πn0（1分）
所以物体开始滑动时的转速n0＝ 。（1分）
(2)转速增大到2n0时，由最大静摩擦力和弹簧弹力的合力提供物体所需要的向心力，
由牛顿第二定律有μmg＋kΔx＝mω2r （1分）
此时r＝R＋Δx （1分） ω＝4πn0 （1分）
由以上各式解得Δx＝。（1分）
26. （8分） 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据竖直上抛运动的对称性可知小球上升、下落过程的时间均为，根据自由落体运动公式，有 1分
解得该星球表面的重力加速度 1分
（2）静止在该星球表面的物体，根据重力等于万有引力，有
1分
解得星球的质量 1分
星球的体积 1分
故该星球的密度 1分
（3）根据万有引力提供向心力，有
1分
解得第一宇宙速度 1分
27. （12分）【答案】设质量为的物体静止在北极点时所受地面的支持力为，北极点处的重力加速度为，根据万有引力定律和共点力平衡条件则有：
即质量为的物体在北极点时所受的重力为： （2分）
解得：； （1分）
设“天宫二号”的质量为，其绕地球做匀速圆周运动的周期为，根据万有引力定律和牛顿第二定律有： （1分）
解得： （1分）
运行速率为： （2分）
物体在赤道处地面上所受的万有引力 （1分）
对于物体在赤道处地面上随地球运动的过程，设其所受地面的支持力为，根据牛顿第二定律有： （1分）
物体此时所受重力的大小为： （1分）
所以
代入数据解得： （1分）
这一计算结果说明，由于地球自转对地球表面赤道上静止的物体所受重力与所受地球引力大小差别的影响很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力与重力大小的差别 （1分）
单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1．下列说法中正确的是
A．曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化
B．速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则
C．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动
D．合运动的速度一定大于两个分运动的速度
2．如图所示O点处有一小球以v＝8m/s的水平初速度做平抛运动，经过2s小球到达M点（g取10m/s2），则下列说法正确的是
A．小球在M点的水平分速度大小为16m/s
B．小球在M点的竖直分速度大小为10m/s
C．O、M两点之间的竖直距离为16m
D．O、M两点之间的水平距离为16m
3．关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是
A. 平抛运动是变加速曲线运动 B. 匀速圆周运动为匀变速曲线运动
C. 做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D. 圆周运动所受合力指向圆心
4．北京冬奥会开幕式二十四节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是
A. 夏至时地球的运行速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的四分之一
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同
5．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时
A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C. 汽车的向心加速度方向竖直向下
D. 汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大
6．如图所示A B是两个摩擦传动轮(不打滑)，两轮半径大小关系为RA=3RB，则两轮边缘上A B点的
A. 角速度之比1:3 B. 周期之比1:3
C. 转速之比3:1 D. 向心加速度之比3:1
7．如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量
A. 地球绕太阳公转的半径和周期
B. 月球绕地球转动的半径和周期
C. 地球的半径和地球绕太阳公转的周期
D. 地球的半径和月球绕地球转动的周期
8．如图所示，在某次抗洪抢险中，突击队员冒着滔滔洪水驾驶汽艇由河岸边的A点到正对岸的B点救援。河宽，水流速度，汽艇相对静水速度的，汽艇与上游河岸的夹角为，则汽艇
A. 航向角 B. 航向角
C. 渡河的时间为50s D. 合速度大小为
9．地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图它们的线速度分别为、，角速度分别为、 ，重力加速度分别为、，则
A. B.
C. D.
10．2023年2月，我国成功发射的中星26号卫星是一颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星，卫星在同步轨道做圆周运动的半径为地球半径的k倍。若地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，则地球的半径为
A. B. C. D.
11．如图所示为表演杂技“飞车走壁”的示意图。演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动，图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹，不考虑车轮受到的摩擦力，下列说法中正确的是
A. 在a轨道上运动时角速度较小
B. 在b轨道上运动时线速度较大
C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大
D. 在b轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较小
12．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是
A．汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C．汽车转弯速度为时汽车不会侧滑
D．汽车转弯速度为时所需的向心力为
13. 有两颗卫星分别用a、b表示，若a、b两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为4:9，如图所示，则下列说法正确的是
A. a、b两颗卫星的质量之比为3:2
B. a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为2:3
C. a、b两颗卫星运行的角速度之比为27:8
D. a、b两颗卫星运行的向心加速度大小之比为9:4
14. 如图所示某运动员跳起投篮，投篮点与篮筐正好在同一水平面上，投篮点
到篮筐中心距离为a，篮球与水平方向成角落入篮筐，不计空气阻力，
重力加速度为g，则篮球
A. 水平速度大小为 B. 进筐时的速度大小为
C. 从投出到进入篮筐的时间为 D. 投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为
15. 如图甲所示一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN﹣v2图象如图乙所示．下列说法正确的是
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．当v2＝c时，杆对小球弹力方向向上
D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a
二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
16. 离心现象有利有弊，有时应利用，有时应防止。如图所示的四种情形中属于利用离心现象的是
A．甲图：民间艺人在制作棉花糖 B．乙图：洗衣机甩干时内筒在高速旋转
C．丙图：火车转弯时，不得超速通过 D．丁图：高速转动的砂轮不得超过允许的最大转速
17．质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A．2 s末物体速度大小为7 m/s
B．物体的初速度大小为5 m/s
C．物体所受的合力大小为1.5N
D．物体初速度的方向与合力方向垂直，做匀变速曲线运动
18．北斗导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国、俄罗斯之后全球第三个成熟的卫星导航系统。该系统包括五颗地球同步卫星，关于这五颗卫星以下说法正确的是
A. 这五颗卫星处于同一轨道 B. 卫星可能处于北京正上方
C. 卫星处于平衡状态 D. 其运行速度一定小于
19．如图所示，半球形陶碗绕过球心O的竖直轴以某一角速度匀速转动，落入陶碗内的一个小物体，经过一段时间后在P点随陶碗一起转动且与陶碗相对静止。对小物体下列说法正确的是
A. 一定受到3个力作用 B. 可能受2个力作用
C. 受到的摩擦力沿碗壁向上 D. 受到的摩擦力可能为零
20．两宇航员分别站在质量分布均匀的两球形星体M、N上，将质量相同的小球以相同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，两小球运动过程中与离地高度h的关系图像分别如图中M、N所示。已知两星球的半径之比为，则
A. 两星球的第一宇宙速度之比
B. 两星球的密度之比
C. 两星球的质量之比
D. 小球在两星球上所受的引力之比为
21．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．现将其简化成如图所示的光滑球拍和小球，让小球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与球拍间无相对运动．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高，且与水平面成θ角．设球的质量为m，做圆周运动半径为R，线速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是
A. 小球在C处受到的板的弹力比在A处大2mg
B. 小球通过C处时向心力比小球通过A处的向心力大
C. 在B、D两处板的倾角与小球的运动速度v应满
D. 小球在B、D两处受到的板的弹力为
三、实验题（共12分）
22.（1）如图所示，某学习小组探究影响向心力大小的因素，用细绳拴住小物体在空中甩动，使小物体在水平面内做圆周运动，以此来感受向心力。
① 下列说法中正确的是________。
A．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持小物体质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持小物体质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
② 用秒表测出小物体转动n圈所用的时间为t，则小物体做圆周运动的周期T=________。
③ 使小物体在水平面内做圆周运动的某同学说：“感觉手腕发酸，感觉向心力不是指向圆心而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样。”你认为该同学的说法________（选填“正确”或“不正确”）。
（2）如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置。
① 为保证运动为平抛，应调整轨道，使轨道末端切线水平；
② 为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于该点，钢球的 ________（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为原点。
③ 实验中得到多个痕迹点，为得到钢球平抛运动的轨迹，下列做法
正确的是________。
A．用一条折线把各个痕迹点连接起来
B．用一条平滑的曲线把各个痕迹点连接起来
C．画出一条平滑的曲线使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近
④ 实验过程通过描点法获得了平抛小球的运动轨迹，以抛出点为坐标原点O，以过抛出点竖直向下为y轴，以过抛出点垂直于y轴的直线为x轴建立了平面，在轨迹上确定了一系列测量点，测出各点的坐标，做图像，能说明小球的运动轨迹是抛物线的是下几图中的________图。
A． B． C．
⑤ 某同学以抛出点为坐标原点O，在轨迹图上确定A、B、C三点，测出其y坐标值分别为，又测得A、B两点间水平距离是，那么小球平抛的初速度________，小球过C点时的速度大小是________。（结果保留两位有效数字，取）
四、计算题（本大题共5小题，共35分）
23．（6分）做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时： (1) 线速度的大小；
(2) 角速度的大小；
(3) 周期的大小。
24. （6分）如图所示，表演“水流星”节目时，杯子的转动半径为L，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍，要使绳子不断，节目获得成功，重力加速度为g，则：
(1) 杯子通过最高点时速度的最小值为多少？
(2) 杯子通过最低点时速度的最大值为多少？
25．（7分）如图所示，有一水平放置的圆盘，上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的一端固定于圆心O点，另一端拴一质量为m的物体，物体与盘面间的最大静摩擦力为其重力的μ倍，开始时弹簧处于自然长度，长为R。
(1) 物体开始滑动时圆盘的转速n0为多大？
(2) 圆盘转速缓慢增大，当转速达到2n0时，弹簧的伸长量Δx是多大？(结果用μ、m、R、k(足够大)、g表示)
26．（8分）宇航员在某星球表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t．不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知该星球的半径为R（R远大于h），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G．求：
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
27. （12分）为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响。
(1) 求北极点的重力加速度的大小；
(2) 若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号” 绕地球运行的周期和速率；
(3) 若已知地球质量，地球半径R=6400km，其自转周期T=24h，引力常量。在赤道处地面有一质量为m的物体A，用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力。请求出的值(结果保留1位有效数字)，并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响。
石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题答案
单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1—15 B D C C D A B A A D A C C B B
二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
16---21 AB CD AD BD BC AC
三、实验题（共12分）
22（1） BD （2分） （1分） 不正确（1分）
（2） 球心（1分） C （1分） A （2分） 3.0 （2分） 5.0 （2分）
四、计算题（本大题共5小题，共39分）
23. （6分）【答案】（1）10m/s；（2）0.5rad/s；（3）4π
【解析】（1）根据匀速圆周运动线速度的定义可知线速度为 （2分）
（2）根据角速度与线速度的关系可知角速度为
（2分）
（3）根据周期的定义可知周期为
（2分）
（6分）解析： (1)要使水在最高点恰不流出杯子，此时绳子对杯子的拉力等于零，杯子和水做圆周运动的向心力仅由其重力mg提供，
根据牛顿第二定律，在最高点，对杯子和水有mg＝m （2分）
解得杯子通过最高点时速度的最小值为v1＝。 （1分）
根据牛顿第二定律，在最低点，对杯子和水有F－mg＝m （2分）
当F取最大值8mg时，速度v2最大，即8mg－mg＝m，
解得杯子通过最低点时速度的最大值为v2＝ （1分）
25 . （7分）解析： (1)当圆盘开始转动时，物体随圆盘一起转动，物体未滑动时，由静摩擦力提供向心力，设最大静摩擦力对应的角速度为ω0，则μmg＝mω02R （1分）
又ω0＝2πn0（1分）
所以物体开始滑动时的转速n0＝ 。（1分）
(2)转速增大到2n0时，由最大静摩擦力和弹簧弹力的合力提供物体所需要的向心力，
由牛顿第二定律有μmg＋kΔx＝mω2r （1分）
此时r＝R＋Δx （1分） ω＝4πn0 （1分）
由以上各式解得Δx＝。（1分）
26. （8分） 【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据竖直上抛运动的对称性可知小球上升、下落过程的时间均为，根据自由落体运动公式，有 1分
解得该星球表面的重力加速度 1分
（2）静止在该星球表面的物体，根据重力等于万有引力，有
1分
解得星球的质量 1分
星球的体积 1分
故该星球的密度 1分
（3）根据万有引力提供向心力，有
1分
解得第一宇宙速度 1分
27. （12分）【答案】设质量为的物体静止在北极点时所受地面的支持力为，北极点处的重力加速度为，根据万有引力定律和共点力平衡条件则有：
即质量为的物体在北极点时所受的重力为： （2分）
解得：； （1分）
设“天宫二号”的质量为，其绕地球做匀速圆周运动的周期为，根据万有引力定律和牛顿第二定律有： （1分）
解得： （1分）
运行速率为： （2分）
物体在赤道处地面上所受的万有引力 （1分）
对于物体在赤道处地面上随地球运动的过程，设其所受地面的支持力为，根据牛顿第二定律有： （1分）
物体此时所受重力的大小为： （1分）
所以
代入数据解得： （1分）
这一计算结果说明，由于地球自转对地球表面赤道上静止的物体所受重力与所受地球引力大小差别的影响很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力与重力大小的差别 （1分）
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