连云港市高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列关于圆周运动的说法中，正确的是（ ）
A．物体受到的合外力必须指向圆心才可能做圆周运动
B．物体的实际加速度就是向心加速度
C．在匀速圆周运动中，物体因为速率不变所以加速度为零
D．在匀速圆周运动中，加速度指向圆心，物体沿切线方向无加速度
2．如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是（ ）
A．衣物所受合力的大小始终为
B．衣物转到a位置时的脱水效果最好
C．衣物所受滚筒的作用力大小始终为
D．衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大
3．甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则（ ）
A.ω1＞ω2，v1＜v2
B.ω1＜ω2，v1＞v2
C.ω1＝ω2，v1＜v2
D.ω1＝ω2，v1＞v2
4．在日常生活中有许多地方需要注意离心现象造成的危害，下列措施不是用于预防离心现象危害的是（ ）
A．在平直的校园路面上设置减速带
B．在砂轮的外侧加防护罩
C．在铁饼的投掷区域修建钢丝网
D．在道路的拐弯处竖立限速标示牌
5．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型。下列说法正确的是（ ）
A．如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.如图所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C.如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D.如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
6．关于我国发射的同步通讯卫星，下列说法中正确的是（ ）
A．它运行的周期比地球自转周期大
B．它运行的角速度比地球自转角速度小
C．它运行的轨道平面一定与赤道平面重合
D．它定点在北京正上方，所以我国可以利用它进行电视转播
7．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，下列表述中正确的是（ ）
A．牛顿被誉为称量地球质量的第一人
B．海王星是运用开普勒三定律在“笔尖”上发现的
C．开普勒第三定律，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关
D．牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律
8．2022年7月24日，我国长征五号B运载火箭在文昌航天发射场将问天实验舱成功送入太空，并于隔天与天和核心舱圆满对接，完成“一”字构型。已知该空间站绕地球做匀速圆周运动的周期约90分钟，且已知空间站的轨道半径小于月球绕地球运行的轨道半径，则它的（ ）
A．质量增大后运行的加速度变小
B．运行速度略大于第一宇宙速度
C．角速度比地球同步卫星的角速度大
D．加速度比月球绕地球运行的加速度小
9．引体向上是中学生体能测试的常规项目之一，某高中生在一分钟内做了9个标准动作，每次引体向上的高度均约为50cm，则此过程中（ ）
A．该高中生始终处于超重状态
B．杆对该高中生的支持力始终做正功
C．该高中生克服重力做功的平均功率约为45W
D．该高中生引体向上的过程中机械能守恒
10．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落直至落地。已知桌面离地高度为h，如图所示。若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能及小球整个下落过程中重力做的功分别为（地球表面的重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．
11．蹦极是一种比较流行的极限运动，弹性绳一端固定在高空跳台，另一端系住运动员，运动员从高空自由下落，则自开始下落至最低点的过程中（ ）
A．速度先增大再减小
B．加速度先增大再减小
C．绳子的弹性势能先增大再减小
D．重力势能先增大再减小
12．如图所示，质量为1kg的物体在力F＝8N的作用下，由静止开始从倾角为37°的光滑斜面底端向上运动，6s后撤去力F，取物体在斜面底端的重力势能为零，且g＝10m/s2，sin37°＝0.6，则下列说法正确的是（ ）
A．力F做的功为360J
B．物体的最大重力势能为480J
C．物体回到斜面底端时的速率为12m/s
D．物体回到斜面底端时重力的功率为144W
二．实验题（共1小题，每空3分，共12分）
13．某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律．他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．把打下的第一点记作O打下的第一、二两点距离约2mm，从O点后某个点开始．依次为1、2、3…，分别测出各个计时点到起始点O的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50Hz，回答下列问题．
（1）（单选）关于此实验，下列说法中正确的是 ___________。
A．重物最好选择密度较小的物体
B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源
D．可以利用公式来求解瞬时速度
（2）通过该纸带上的数据，若重物的质量为0.5kg，从开始下落起至打下计时点4时，重物的动能增加量为 __________J，重物的重力势能减少量为________J．（当地重力加速度大小g＝9.8m/s2，结果均保留2位小数）
某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重物的速度v，通过描绘v2﹣h图像去研究机械能是否守恒，若忽略阻力因素，那么本实验的v2﹣h图做应该是图丙中的 ___________。
三．计算题（共3小题，其中14题10分，15题15分，16题15分，共40分）
14．“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：
（1）月球表面重力加速度；
（2）月球的质量；
（3）月球的第一宇宙速度。
15．如图所示，AB是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为R的竖直圆形轨道在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的，BC为粗糙的半圆轨道，一个质量为m的小球（可视为质点）在A点由静止释放沿弧形轨道滑下，恰能运动到圆轨道的最高点C。已知A点距水平面的高度h＝4R，重力加速度为g，求：
（1）小球运动到圆轨道的最高点C时的速度大小；
（2）小球经过B点进入圆轨道时对轨道的压力大小；
（3）小球在竖直圆轨道上从B点运动到C点的过程中，摩擦阻力做的功。
16．2022年冬奥会将在北京举办，如图甲所示为本次冬奥会雪车项目的赛道。在某次雪车男子4人赛训练中，4位运动员手推一辆雪车从O点由静止开始沿斜向下的直轨道OA加速奔跑，OA高度差为3m，雪车到达A点时速度大小为10m/s，之后4位运动员逐一跳入车内，与车同速，在蜿蜒的赛道上无动力滑行。已知雪车的质量m＝220kg，人均质量为60kg,忽略雪车与赛道之间的摩擦及空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。
（1）求运动员手推雪车在直轨道OA奔跑过程中，平均每位运动员对雪车所做的功；
（2）已知赛道AB高度差为100m，计算雪车到B点的速度大小；
（3）如图乙所示，赛道转弯处向内倾斜，将其横截面简化为如图丙所示斜面。某次转弯时，将雪车视为在水平面内做圆周运动的质点，其转弯半径为，写出雪车速度大小与转弯所处位置倾角的关系式。2022~2023学年第二学期高一物理期中考试答案
一、单选
D
A
D
A
B
C
D
C
C
B
A
D
二、实验
（1）B（2）0.94J（3）0.95J (3)C
计算：
14、【解答】解：（1）由自由落体运动规律有
h＝ 解得
（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力 联立解得
（3）月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力
解得
答：（1）月球表面重力加速度为；
（2）月球的质量为；
（3）月球的第一宇宙速度为。
15、【解答】解：（1）小球恰能运动到C点，根据牛顿第二定律可得：，解得
（2）从A到B，根据动能定理可得：，解得
在B点，根据牛顿第二定律可得：，解得FN＝9mg，根据牛顿第三定律可知：F′N＝FN＝9mg
（3）从B到C，根据动能定理可得：﹣2mgR+Wf＝，解得
答：（1）小球运动到圆轨道的最高点C时的速度大小为；
（2）小球经过B点进入圆轨道时对轨道的压力大小为9mg；
（3）小球在竖直圆轨道上从B点运动到C点的过程中，摩擦阻力做的功为﹣。
16、【解答】解：（1）设平均每位运动员对雪车做功为W，对OA过程，根据动能定理得：，
代入数据解得：W＝1100J；
（2）对A到B过程运用动能定理得：，
代入数据解得：m/s；
（3）雪车在拐弯处受重力和支持力，指向圆心方向的合力提供向心力，受力如图所示，
有：Ncosθ＝Mg，
，
解得：。
答：（1）平均每位运动员对雪车所做的功为1100J；
（2）雪车到B点的速度大小为m/s；
（3）雪车速度大小v与转弯所处位置倾角θ的关系式为。
