山东省济宁市嘉祥县2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（PDF版含答案）

嘉祥县 2022-2023 学年第二学期期中考试
高一物理试题
考试范围：必修二第六、七章、第八章前三节； 满分 100 分；考试时间：90 分钟；
2023年 4 月
第 I卷（选择题 40 分）
一、单项选择题：（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和科学史，下列说法中正确的
是（ ）
A．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
B．笛卡尔通过扭秤实验测量出了万有引力常量
C．开普勒观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律
D．月地检验是为了验证地面上物体受到的重力与天体之间的引力是同一种性质的力
2．一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和 Q 点位于同一条“经线”上、
Q 点和 M点位于“赤道”上，O 为球心。下列说法正确的是（ ）
A．P、M 的角速度大小相等 B．P、Q的线速度大小相等
C．P、Q的向心加速度大小相等 D．P、M 的向心加速度方向均指向 O
3．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共
同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．纳米材料的抗拉强度几乎是钢材的 100 倍，使人们设想的太空电梯成为可能．其工作原理是从同步卫星
高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图
试题第 1 页，共 6 页
所示．关于太空电梯仓停在太空电梯中点 P 时，下列对于太空电梯仓说法正确的是( )
A．处于平衡状态 B．速度比第一宇宙速度大
C．向心加速度比同高度卫星的小 D．角速度比近地卫星大
5．根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过 25 km/h，一个高中生骑电动自行车按规定的最高
速度匀速行驶时，电动车所受的阻力是总重力的 0.1 倍．已知人和车的总质量约为 90 kg，则此时电动车电
机的牵引力功率约为( )
A．180 W B．630 W C． 900 W D．2250 W
6．如图所示，质量为 m 的物块，沿着半径为 R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开
口向上，滑到最低点时速度大小为 v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为 ，则物体在最低点时，下列说法
正确的是（ ）
mv2 mv2A．向心力为mg + B．受到的摩擦力为
R R
mv2
C．受到的摩擦力为 mg + DR ．受到的合力方向斜向右上方

7．如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的
过程中（ ）
A．小球做匀减速运动 B．小球动能先增大后减小
C．克服弹簧弹力做功等于小球动能减少量 D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大
8．如图所示，一个长为 L，质量为 M 的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为 m的物块（可视为质点），
以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为 ，当物块与木板相对静止
试题第 2 页，共 6 页
时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为 d，木板相对地面的位移为 s，重力加速度为 g。则在此过
程中（ ）
A．摩擦力对物块做功为 mgd B．摩擦力对木板做功为
C．木板动能的增量为 mgd D．物块动能的减少量为
二、多项选择题：（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。
全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）
9．如图所示，细绳的一端悬于O点，另一端系一小球，在O点正下方有一钉子，现在使得小球由高处摆下，
当绳摆到竖直位置时与钉子相碰，则绳碰钉子前、后瞬间相比（不计空气阻力）（ ）
A．小球的线速度变大 B．小球的角速度变大
C．小球的向心加速度减小 D．绳子的拉力变大
10．如图，A、B、C三个物体放在匀速旋转的平台上，最大静摩擦因数均为 μ，已知 A的质量为 2m，B、C
的质量均为 m，A、B 离轴距离均为 R，C 距离轴为 2R，则（ ）
A．物体与平台保持相对静止时，物体 A和 B 的向心加速度大小相等
B．物体与平台保持相对静止时，物体 B的摩擦力最小
C．若平台转速缓慢增加，B 比 A 先滑动
D．若平台转速缓慢增加，C 和 A 同时开始滑动
试题第 3 页，共 6 页
11．新一代载人运载火箭的研制将使我国具备在 2030 年前载人登陆月球的能力，若在将来某次登月过程中，
先将一个载人飞船送入环月球圆轨道Ⅲ，飞船绕月球运行多圈后，然后经点火使其沿椭圆轨道Ⅱ运行，最后
再次点火将飞船送入圆轨道Ⅰ，轨道Ⅰ、Ⅱ相切于 Q 点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于 P 点，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在 P点应点火加速使飞船从轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ
B．飞船在 Q点的加速度大于在 P 点的加速度
C．飞船在轨道Ⅰ上的角速度大于在轨道Ⅲ上的角速度
D．飞船从轨道Ⅱ上的 P点运动到 Q 点的过程中，速度逐渐减小
12．如图甲所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，初始时处于自然状态，右端在 P 点，某时刻一质量为 3kg
的物块 A 沿粗糙的水平面以一定初速度向左滑向轻弹簧，从开始运动到弹簧压缩至最短的过程中，物块速
1 2
度的平方随位移的变化规律如图乙所示。已知弹簧的弹性势能表达式EP = k( l) ，其中 l 为弹簧形变量，2
取重力加速 g = 10m/s2 .下列说法正确的是（ ）
A．物块 A 与地面间的动摩擦因数为 0.5 B．此过程中弹簧的最大弹性势能为 22.5J
C．弹簧的劲度系数 k = 45N/m D．物块 A 被弹簧弹回至 P 点时的动能为 15J
第 II卷（非选择题 60分）
三、实验题(每空 3 分，共 18 分)
13．某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做匀速圆周运动向心力 Fn的大小与小球质量 m、角速度
ω和运动半径 r 之间的关系。如图此时连接皮带的两轮半径RA = 2RB，图中两球距立柱转轴中心的距离
rA = rB ，球 1 的质量和球 2 的质量相等。
试题第 4 页，共 6 页
（1）本实验采用的科学方法是_____________。
A．理想实验法 B．放大法 C．等效替代法 D．控制变量法
（2）在图示情景下转动手柄，要探究的是_____________。
A．向心力的大小与半径的关系
B．向心力的大小与角速度的关系
C．向心力的大小与质量的关系
（3）在图示情景下转动手柄，则F1 : F2 = _____________。
14．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。
宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A．物体一个 B．天平一台（附砝码一套） C．精确秒表一只 D．弹簧测力计一个
已知引力常量为 G，为测定该行星的质量 M，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量。
（1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），绕行 n 圈用时为 t，则绕行周期为______。
（2）着陆后测量所用的仪器为 A、B、D，所测物理量为物体质量 m、重力 F。则该行星的质量表达式为
M＝___________。（用 G、F、m、t、n 表示）
四、解答题(共 4 小题,共 42 分。要求写出必要的文字说明和条理规范的步骤。)
15．（9 分）如图，一质量为 0.1kg 的小球，用 40cm 长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动，（ g =10m / s2 ）
求：
（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？
（2）小球以 3m/s 的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？
（3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为 10N，求此时小球的速度大小？
试题第 5 页，共 6 页
16．（9 分）“MarsOne”研究所推出了 2025 年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果让小球从火
星表面一定高度自由下落，测得它在第2s内的位移是6m，已知火星的半径约为地球半径的一半，地球表面
的重力加速度 g 取10m/s2 ，求：
（1）火星质量M火和地球质量 M 之比；
（2）火星的第一宇宙速度v火和地球第一宇宙速度v之比。
17．（10 分）如图甲质量 m=10kg 的物体在拉力 F 作用下由静止开始沿着水平路面加速运动，5s 后撤去拉力，
物体运动的 v-t 图像如图乙所示，不计空气阻力，g=10m/s2，求：
（1）4s 末物体所受合力的功率？
（2）撤去拉力后的运动过程中，摩擦力对物体做的功？
（3）加速过程中物体所受拉力的平均功率？
18．（14 分）由相同材料的木板搭成的轨道如图所示，其中木板 AB、BC、CD、DE、EF 长均为 L＝1.5 m，
木板 OA和其他木板与水平地面的夹角都为 θ＝37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），一个可看成质点的物体质
量为 m，在木板 OA上从图中离地高度 h＝5.4m 处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为 μ＝0.5，最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过，既不损失动能，也不
会脱离轨道。在运动过程中，重力加速度 g 取 10m/s2，问：
（1）物体从 O 运动到 A所用时间是多少？
（2）物体运动的总路程是多少？
（3）通过计算说明物体最终停在何处？
试题第 6 页，共 6 页
嘉祥县 2022-2023 学年度第二学期期中考试
高一物理·参考答案及评分标准
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D A C C B C C B BD AB BC BCD
13. （1）D （3 分） ；（2）B（3 分） ；（3）1:4 （3 分）
4 3
14. （1）C （3 分）； （3 分） ； （2） （3 分） ；
16 4 4 3
2
15. 1 mv（ ）当细线拉力为零时，有 mg = （2 分）
R
解得 v = 2m/s （1 分）
2
（2）小球在最高点时，根据牛顿第二定律得 T v+mg = m 0 （2 分）
R
解得T =1.25N （1 分）
2
（3）小球在最低点时，根据牛顿第二定律得 v
′
T mg = m （2 分）
R
代入数据解得v′ = 6m/s （1 分）
1
16. 1 2s 6m g t 2
1
g t 2（ ）小球在火星上第 内的位移是 ，则有 = 6m （1 分）
2 火 2 2 火 1
解得 g = 4m / s2火 （1 分）
GMm
物体在火星表面受到的重力近似等于万有引力，则有mg = 2 （1 分） R
gR 2
可得M = （1 分）
G
g R2
2
火 火
M 4
1× R
则火星质量M 和地球质量 M 之比为 火 = G = 2 1火 12 2 = （ 分） M gR 10R 10
G
（2）星球第一宇宙速度等于表面轨道卫星的运行速度，则有 （1 分）
可得星球第一宇宙速度为v = gR （1 分）
4 1× R
则火星与地球第一宇宙速度之比为 v g R火 = 火 火 = 2 5= （2 分）
v gR 10R 5
答案第 1 页，共 2 页
17.（1）由图像可知前 5s 内的加速度为a1 = 2m/s
2
第 4s 末的速度为v1 = a1t′ = 8m / s （1 分）
根据牛顿第二定律 合 = 1 = 20 （1 分）
4s 末合力的功率为 = 合 = 160 （1 分）
2
（2）撤去拉力后轮胎的加速度由图像可知加速度大小为a2 = 5m/s
根据牛顿第二定律有 = 2 = 50 （1 分）
1
5s 至 7s 内位移为 x2 = v2 2
t2 =10m （1 分）
摩擦力做的功为 = 2 = 500 （1 分）
（3）根据牛顿第二定律有F f = ma1代入数据得：F=70N （1 分）
1
拉力F 作用的位移 x1 = v2 max
t1 = 25m （1 分）
拉力F 做的功 = 1 = 1750 （1 分）

全过程中拉力的平均功率为 = = 350 （1 分） 1
18. 1 = （ ）物体下滑的加速度为 （1 分）

h 1
设物体从静止运动到 A 所用的时间为 t，由 ＝ at2 （2 分）
sin 37° 2
代入数据得 = 3 （1 分）
（2）从物体开始运动到最终停下的过程中，设总路程为 s，由动能定理得
mgh－μmgscos 37°＝0－0 （2 分）
代入数据解得 s＝ 13.5m （1 分）
（3）假设物体能到达 B 点由动能定理

( 3 7°) 3 7°( 37 +L)=
1 2 0
2 （2 分） °
得 = √6 > 0，说明物体能通过 B 点；（1 分）
假设物体能到达 D 点由动能定理
( 3 7°) 3 7° + 3 = 1 2 0
37° 2 （2 分）
发现无解，说明物体到不了 D点；（1 分）
又因为 mgsinθ＞μmgcosθ说明物体不能静止在斜面上，故最终停在 C点。（1 分）
答案第 2 页，共 2 页