2022-2023学年度第二学期高一年级期中考试
物理答案
1.【知识点】天体运动的探索历程
【答案】B
【详解】德国天文学家开普勒用了20年的时间通过观测和计算的方法总结出行星运动规律分别于1609年和1619年发表。故选B。
2．【知识点】功率的定义和物理意义；功率推导式：力×速度
【答案】D
【详解】A．知道总功和时间，只能计算平均功率的大小，不能计算某时刻瞬时功率，故A错误；B．公式可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，故B错误；C．由可知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，故C错误；D．由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故D正确。故选D。
3．【知识点】判断系统机械能是否守恒
【答案】C
【详解】A．加速向上运动的运载火箭，动能和重力势能都增加，两者之和即机械能必定增加，故A错误；B．被匀速吊起的集装箱动能不变，而重力势能增加，两者总和即机械能必定增加，故B错误；C．光滑曲面上自由运动的物体，曲面对物体的支持力不做功，只有重力对物体做功，其机械能守恒，故C正确；D．在粗糙水平面上运动的物体做减速运动，重力势能不变，而动能减少，两者总和即机械能必定减小，故D错误．
4．【知识点】斜牵引运动的运动分解
【答案】A
【详解】小球的速度沿圆弧的切线方向，将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量，沿绳子方向的速度为v，则解得A正确。故选A。
5．【知识点】利用牛顿第二定律分析动态过程；弹簧类问题机械能转化的问题
【答案】C
【详解】A．小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，小球机械能不守恒，故A错误；B．小球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上，做减速运动，加速度逐渐增大，故小球从B到C过程中加速度先减小后增大，故B错误，C正确；D．小球由B到C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加，根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量，故D错误。故选C。
6．【知识点】斜抛运动
【答案】D
【详解】ABD．三个物体均做斜抛运动，竖直方向上，由逆运算有解得
由图可知，三个物体的最大高度相同，则运动时间相同，由可知，三个物体落地时的竖直分速度相等，故AB错误，D正确；C．水平方向上，由可知，三个物体的水平位移不相等，则三个物体落地时的水平分速度不相等，由可知，三个物体落地时的速度不相等，故C错误。故选D
7．【知识点】超重和失重的概念；绳球类模型及其临界条件
【答案】C
【详解】A．在B位置时，该人受到重力和秋千绳的拉力，合力不为零，故A错误；B．在A位置时，重力和秋千绳拉力的合力产生向上的向心加速度，该人处于超重状态，故B错误；CD．在A位置时，由牛顿第二定律可得可知每根秋千绳的拉力大小为故C正确，D错误。故选C。
8．【知识点】斜牵引运动中的受力分析；斜牵引运动的运动分解
【答案】BD
【详解】AB．小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有A错误B正确；CD．若汽车做匀速运动，即汽车速度v保持不变，绳子与水平面的夹角减小，由可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，C错误，D正确。故选BD。
9．【知识点】卫星的各个物理量计算
【答案】BC
【详解】根据 ，解得
，，故BC正确AD错误。故选BC。
10．【知识点】平抛运动速度的计算；平抛运动位移的计算；平均功率与瞬时功率的计算
【答案】BD
【详解】A．小球在竖直方向做自由落体运动，根据可知A、B的飞行时间之比为故A错误；B．小球在水平方向做匀速直线运动，根据可知A、B的初速度大小之比为故B正确；C．小球落地时重力的瞬时功率为由于两小球质量相同，所以A、B落地时重力的瞬时功率之比为故C错误；D．小球从抛出到落地过程中重力的平均功率为由于两小球质量相同，所以A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为故D正确。故选BD。
11．【知识点】研究物体平抛运动实验的目的、原理、器材；研究物体平抛运动实验的步骤和数据处理
【答案】 B 不是 4m/s/4.0m/s/4.00m/s
【详解】(1)[1]在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，平抛的水平方向没有参照，不能分析水平方向的运动；故B正确，ACD错误；(2)[2]做平抛运动的物体在竖直方向是初速度为零的匀加速运动，则在相等时间的竖直位移之比为1:3:5:7…；图中OA、AB、BC的竖直位移之比为5:7:9，则O点不是平抛的抛出点；[3]平抛运动的水平方向为匀速直线运动
12．【知识点】验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理；验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析
【答案】 B 大于 大于
【详解】（1）[1]实验时还必须使用的器材有交流电源和刻度尺；打点计时器可记录重物的运动时间，所以不需要秒表；若重物的机械能守恒，则有由此可知比较重力势能减少量与动能增加量时，可以不测量质量，即不需要天平。故选B。
（2）[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为[3]打在B点的速度为所以动能的增加量为
[4]大多数学生的实验结果显示重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦力的影响，由于存在阻力和摩擦力，所以机械能减小，因此重力势能的减少量略大于动能得增加量。
（3）[5]若重物下落过程中存在空气阻力，则有所以图线的斜率为若不存在阻力，则有图线的斜率为
13．【知识点】根据已知量计算出天体的质量；其他星球表面的重力加速度；在地球上空距离地心r=R+h处的重力加速度g'
【答案】（1）；（2）R
【详解】（1）对地球表面的物体，根据万有引力定律有
解得
（2）设卫星距地球表面高度为，则
N=0.75mg
在地球表面
解得
14．【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程；平抛运动速度的计算；通过牛顿第二定律求解向心力
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）人和雪橇在AB阶段的加速度
从A到B点
得
人和雪橇在BC阶段的加速度
从B到C点
得
（2）从D点切入飞进圆形轨道，所以在D点速度与水平线夹角为37°，作出速度三角形，水平速度为，得在D点的竖直向下的速度为
从C到D经历时间
所以C、D间的竖直距离
（3）在D点作速度三角形得物体的合速度
在D点受力分析如图所示，分解重力到沿半径方向和垂直于半径方向
沿半径方向有
得
15．【知识点】能量守恒定律和板块问题结合
【答案】（1）10.5J；（2）28.8J
【详解】（1）物体从A点运动到B点过程中，由动能定理有
解得物块克服摩擦力做功
（2）物块滑上木板后做匀减速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有
物块与木板达的共同速度为，由运动学公式有
木板做匀加速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有
由运动学规律有
解得
由于摩擦所产生的热量
解得2022-2023 学年度第二学期高一年级期中考试 物理试题
考试时间：75 分钟
第 I 卷 (选择题)
一、单选题 (本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。 在每小题给出的四个选项中，只有一个
选项符合题意)
1．人类对宇宙的认识经历了地心说和日心说两个阶段，而第一次通过观测和计算的方法总结出行星运动 规律的物理学家是 ( )
A．牛顿 B．开普勒
C．伽利略 D．卡文迪许
2．下列关于功率公式P = 和P = Fv 的说法正确的是 ( )
A． 由P = 知，只要知道 W和t就可以求出任意时刻的功率
B． 由P = Fv 只能求某一时刻的瞬时功率
C． 由P = Fv 知，汽车的功率与它的速度成正比
D． 由P = Fv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
3．下列运动的物体中，机械能守恒的是 ( )
A．加速上升的运载火箭
B．被匀速吊起的集装箱
C．光滑曲面上自由运动的物体
D．在粗糙水平面上运动的物体
4．固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为 R，铁环上穿着小球，铁环圆心 O的正上方固定一个小 定滑轮。用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从 A点开始沿铁环运动，某时刻角 度关系如下图所示，若绳末端速度为v ，则小球此时的速度为 ( )
A． v
B． v
C． v
D． 2v
5．如图所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达 B点时与弹簧接触，到达 C点时弹簧被压缩至最 短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A至 B到C的运动过程中 ( )
A．小球的机械能守恒
B．小球在 B点时动能最大
C．小球由B到 C加速度先减小后增大
D．小球由B到C的过程中，动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
6．如图所示，某同学将三个完全相同的物体从 A点沿三条不同的路径抛出，最终落在与 A点同高度的三 个不同位置，三条路径的最高点是等高的，忽略空气阻力，下列说法正确的是 ( )
A．沿路径 1 抛出的物体在空中运动的时间最短
B．沿路径 3 抛出的物体在空中运动的时间最长
C．三个物体落地时的速度相等
D．三个物体落地时竖直方向的速度相等
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(
2
:
4
) (
2
:
2
)7．小明同学的质量为m (视为质点) ，他在荡秋千时，A和 B分别为其运动过程中的最低点和最高点，如 图所示。两根秋千绳均长为 L，小明运动到 A位置时的速度大小为v，重力加速度大小为g，忽略空
气阻力，不计秋千绳受到的重力，下列说法正确的是 ( )
A．在 B位置时，小明所受的合力为零
B．在 A位置时，小明处于失重状态
C．在 A位置时，每根秋千绳的拉力大小为
D．在 A位置时，每根秋千绳的拉力大小为
二、多选题 (本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。 全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，
有选错或不答的得 0 分)
8．质量为 m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当汽车的速度为 v时，细绳与水平面间的夹角为9， 则下列说法中正确的是 ( )
A．此时物体的速度大小为v物 =
B．此时物体的速度大小为v物 = v cos9
C．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力
D．若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力
9．2022 年 11 月 29 日 23 时 08 分，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发 射，约 10 分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道， 航天员乘组状态良好， 发射取得圆满成功。已知神舟十五号飞船总质量为 m，进入轨道后做匀速圆周运动距离地面的高度为 h，地球表面重力加速度为g，地球半径为 R。关于神舟十五号飞船在轨运行的周期 T、线速度 v、向
心加速度 a， 以下表达式正确的是 ( )
(
g
R
+
h
)A． T = 2 B． v = gR2
B．C． a = D．a=g
10．如图所示，质量相同的两个小球 A、B 分别从2l 和 l的高度水平抛出后落地，A、B 的水平位移大小分 别为 l和2l ，忽略空气阻力，则下列说法正确的是 ( )
A．A、B 的飞行时间之比为2:1
B．A、B 的初速度大小之比为
C．A、B 落地时重力的瞬时功率之比为2:1
D．A、B 从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为
第 II 卷 (非选择题 共 54 分)
三、 实验题 (本题共 2 个小题，共 16 分)
11． (6 分) (1) 平抛物体的运动规律可以概括为两点，①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体 运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验:如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A 球水平 飞出，同时 B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验。 ( )
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
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(2) 某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x 轴沿水平方向，y 轴是竖直方向， 由图中所给的数据可求出:图中坐标原点 O___________ (填“是” 或“不是”) 抛出点；平抛物体的初速度是__________m/s，A到 B点的运动时间是 0.1s。(g 取 10m/s2 )
12．利用图 1 装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1) 实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台 (含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中， 还必须使用的器材是______。
A．直流电源 B．刻度尺 C．天平 (含砝码) D．秒表
(2) 实验中，需先接通电源，再释放重物，得到如图 2 所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的 点 A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h、h、h。已知当地重力加速度为g，打点计时器打 点的周期为 T，设重物的质量为m，从打 O点到打 B点的过程中，重物的重力势能减少量 ΔEp=______； 动能增加量ΔEk=______；大多数学生的实验结果显示重力势能的减少量______ (填“小于”、“等于”、 “大于”) 动能的增加量。
(3) 某同学利用图中纸带，先分别测量出从某点到 A、B、C、D、E、F、G点的距离h (其中 D、E、F、G 点为 C点后连续打出的点，图中未画出) ，再计算打出 B、C、D、E、F各点时重
锤下落的速度v，绘制v2-h图像，如图所示，并求得图线的斜率为k。假设上
述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的v2-h图线的斜率k′与 k的大小
关系是k′______k (填“小于”、“等于”、“大于”)。
四、解答题 (13 题 9 分，14 题 13 分，15 题 16 分，共 38 分)
13(9 分)． 已知万有引力常量为 G，地球半径为 R，地球表面重力加速度为g。
(1) 求地球的质量；
(2) 某火箭内部有一个狭小空间放置了一个小型仪器 (如图所示) ，火箭以a = 的加速度向上匀加速升 空的过程中，某时刻小型仪器受到平台给的支持力为其地表重力的 0.75 倍，求此时火箭距地球表面 的高度。
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14(13 分)．如图所示为某冒险滑雪运动员运动的示意图，冒险员站在运动雪橇上从 A点受到恒力作用从 静止开始加速，到达 B点后撤去恒力，从 C点水平冲出，恰好从 D点切入飞进半径为 R的圆形光滑轨 道。已知人的质量为45kg ，运动雪橇的质量为15kg ，恒力F = 360N ，水平面与雪橇间动摩擦因数为 0.1， AB = 40m ， BC = 38m ，OD与竖直线夹角为 37° ，圆形轨道半径R = 30m ， g = 10m/s2 ，人和 雪橇在运动中可以视为质点。(不计空气阻力) 求：
(1) 运动员达到C点时的速度；
(2) C、D两点间竖直距离；
(3) 运动员和雪橇在 D点受到的弹力大小。
15(16 分)．如图所示，半径R = 5 .0m 的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点 A和圆心O的连线 与水平方向的夹角9 = 30。，另一端点 B为轨道的最低点，B点右侧的光滑水平面上紧挨 B点静止放置 一木板，木板质量M = 2.0kg 上表面与 B点等高。质量m = 0.5kg 的物块 (可视为质点) ，在 A点沿切 线方向以6m/ s 的初速度进入轨道且沿着轨道下滑，到达 B点时以12m/ s 的速度滑上木板。已知物块 与木板间的动摩擦因数 = 0.4 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g = 10m/ s 2 ，求：
(1) 物块从轨道的 A点运动至 B点的过程中克服摩擦力所做的功Wf ；
(2) 若木板足够长，求从物块刚滑上木板至两者共速的过程中， 由于摩擦而产生的热量 Q。
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