西安市长安区2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题（合格性考试）参考答案
一、单项选择题：本题共18小题，每小题3分，共54分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
D B B B B B D D C
10 11 12 13 14 15 16 17 18
D C D A A C A B C
二、实验题：本题共2小题，每空2分，共10分。
19.(1)CD (2)不会
20.
三、计算题：本题共3小题，共34分。
21.（10分）解析（1）小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动，
由h=gt2得：小球在空中飞行的时间为：t==s=1s。
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：
x=v0t=10×1m=10m。
（3）小球落地时的竖直速度为：vy=gt=10m/s。
所以，小球落地时的速度为：v=m/s=10m/s，
方向与水平方向的夹角为45°向下。
22.（12分）
答案 (1)2 m/s (2)15 N (3)4 m/s
解析 (1)小球刚好通过最高点时，恰好只由重力完全提供向心力，故有mg＝m，解得v1＝＝2 m/s.
(2)小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时，拉力和重力的合力提供向心力，有FT＋mg＝m，解得FT＝15 N.
(3)分析可知小球通过最低点时绳张力最大，在最低点由牛顿第二定律得FT′－mg＝，将FT′＝45 N代入解得v3＝4 m/s，即小球的速度不能超过4 m/s.
23.（14分）
答案 (1) (2) (3)－R
解析 (1)设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：
h＝gt2(1分)
解得：g＝(1分)
对行星表面的物体m，有：
G＝mg(1分)
故行星质量：M＝(1分)
故行星的密度：
ρ＝＝(2分)
(2)对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m′，由牛顿第二定律，有：
m′g＝m′(1分)
故第一宇宙速度为：v＝＝(1分)
(3)同步卫星的周期与星球自转周期相同，为T，设同步卫星的质量为m″，由牛顿第二定律，有：
G＝m″(R＋h)(1分)
得同步卫星距行星表面高度：
h＝－R(1分)西安市长安区2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题（合格性考试）
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共18小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分，共54分。
1．如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是( )
A.物体的速度可能不变
B.物体的加速度可能为零
C.a点的速度方向由a指向b
D.ab段的位移大小一定小于路程
2.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
3.图(a)是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验；图(b)是用来“测量万有引力常量”的实验.由图可知，两个实验共同的物理思想方法是( )
A.极限的思想方法 B.放大的思想方法
C.控制变量的方法 D.猜想的思想方法
4.一个物体以初速度V0水平抛出，经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t为（ ）
A. B. C. D.
5.广场上很流行一种叫做“套圈圈”的游戏，将一个圆圈水平扔出，套住的玩具作为奖品。某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可以简化为平抛运动，则（ ）
A. 大人抛出的圆环运动时间较短
B. 大人应以较小的速度抛出圆环
C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大
D. 小孩抛出的圆环水平位移大
6.如图所示是一个玩具陀螺.a、b和c是陀螺上的三个点.当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )
A.a、b和c三点的线速度大小相等
B.a、b和c三点的角速度大小相等
C.a、b的角速度比c的大
D.c的线速度比a、b的大
7.山东舰是我国首艘自主建造的国产航母．如图为山东舰进行“180°回转测试”，以较为稳定的航行姿态，最终在海面上画了一个直径约为1 000米左右的浪圈．将山东舰的运动近似看作匀速圆周运动，浪圈近似看作其运动轨迹，忽略山东舰的大小和形状，设其航速约为20节(1节＝1.852 km/h)．下列关于山东舰回转测试的物理量中，根据上述信息不能近似求得的是( )
A．周期T
B．角速度ω
C．向心加速度an的大小
D．向心力Fn的大小
8.如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落.则下列说法正确的是( )
A.小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用
B.小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的
C.筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大
D.筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大
9.如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6 400 km，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G＝800 N，在汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是( )
A.汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大
B.不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于800 N
C.只要汽车行驶，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
D.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉
10.关于离心运动，下列说法中正确的是( )
A.物体一直不受外力作用时，可能做离心运动
B.在外界提供的向心力突然变大时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动
C.只要向心力的数值发生变化，原来做匀速圆周运动的物体就将做离心运动
D.当外界提供的向心力突然消失或数值变小时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动
11.如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴.下列说法中正确的是( )
A.行星运动到A点时速度最大
B.行星运动到C点或D点时速度最小
C.行星从C点顺时针运动到B点的过程中做加速运动
D.行星从B点顺时针运动到D点的时间与从A点顺时针运动到C点的时间相等
12.两个完全相同的实心均质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大铁球之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
13.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为( )
A.(－1)R B.R C.R D.2R
14.如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了.已知引力常量为G，关于月球质量M，正确的是( )
A.M＝ B.M＝
C.M＝ D.M＝
15.下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( )
A.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9 km/s、小于11.2 km/s
B.火星探测卫星的发射速度大于16.7 km/s
C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度
16.若地球绕太阳的公转周期及公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为( )
A. B. C. D.
17.木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约为12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为( )
A.2天文单位 B.5.2天文单位
C.10天文单位 D.12天文单位
18.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力大于
第Ⅱ卷
实验题：本题共2小题，每空2分，共10分。
19.（4分）某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验．
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是________.
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大．
20.（6分）用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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小球所受向心力的比值．请回答相关问题：
在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中的_________方法；
A.理想实验法 等效替代法 控制变量法 演绎法
图中是在研究向心力的大小与_________的关系．
A.质量 角速度 半径
若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，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为 ( )
A.
三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21.（10分）在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g=10m/s2．求：
（1）小球在空中的飞行时间是多少.
（2）水平飞行的距离是多少米.
（3）小球落地时的速度.
22.（12分）如图所示，长度为L＝0.4 m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m＝0.5 kg，小球半径不计，g取10 m/s2，求：
(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；
(2)小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时，绳的拉力大小；
(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球运动过程中速度大小的最大值.
23.（14分）美国国家航空航天局日前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球(引力视为恒力，阻力忽略不计)，经过时间t落到地面.已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求：
(1)该行星的质量、平均密度ρ；
(2)该行星的第一宇宙速度v；
(3)如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少.
