银川市西夏区2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物 理 试 题
考试时间：100分钟 满分：100分
一、选择题：本题共20小题，第1-15题每小题2分，第16-20题每小题4分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～13题只有一项符合题目要求，第14～18题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。
1．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是( )
A．德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律
B．英国物理学家卡文迪什利用“卡文迪什扭秤”首先较准确地测定了万有引力常量
C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体就不会再落在地球上
2．关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．平抛运动是匀变速曲线运动
C．只要所受恒力与初速度垂直的运动都是平抛运动
D．任意相等时间内速度的变化量大小相等，方向不同
3．以下关于质点做匀速圆周运动的说法，正确的是( )
A．因为an＝，所以向心加速度与转动半径成反比
B．因为an＝ω2r，所以向心加速度与转动半径成正比
C．因为ω＝，所以角速度与转动半径成反比
D．因为ω＝2πn(n为转速)，所以角速度与转速成正比
4．如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgs
B．重力做功为mgs
C．拉力做功为Fscosθ
D．滑动摩擦力做功为－μmgs
5．如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心。能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
A B C D
6．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则( )
A．物体受到4个力的作用
B．物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C．物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D．物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
7.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g)( )
A．小球空中运动时间为
B．小球的水平位移大小为
C．由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
D．小球的竖直位移大小为
8.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮。A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB，a和b两点在各轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的是( )
A．va＝2vb B．ωa＝2ωc
C．ωd＝ωc D．vb＝2vc
9．铁路在弯道处的内、外轨高度是不同的，已知内、外轨所在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
10.某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)。则此卫星的( )
A．线速度大于第一宇宙速度
B．周期小于同步卫星的周期
C．角速度大于月球绕地球运行的角速度
D．向心加速度大于地面的重力加速度
11.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A．天 B．天
C．1天 D．9天
12．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球的半径为R，则地球的自转周期为( )
A．2π B．2π C．2π D．2π
13．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是( )
A． B． C． D．
14. 2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌发射场用“长征五号”运载火箭成功发射，一步实现火星探测器的“绕、着、巡”。假设该火星探测器探测火星时，经历如图所示的变轨过程。关于该探测器的下列说法正确的是( )
A．探测器在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度小于经过Q点时的速度
B．探测器在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于在轨道Ⅲ上运动时经过P点时的速度
C．探测器在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于探测器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的速度小于探测器在轨道Ⅱ上经过P点时的速度
15．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．该汽车的质量为3 000 kg 甲 乙
B．v0＝7.5 m/s
C．在前5 s内，阻力对汽车所做的功为－50 kJ
D．在0～15 s内，牵引力对汽车做功250 kJ
16．(多选)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴OO′的距离为2l。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( )
A．b一定比a先开始滑动
B．a、b所受的静摩擦力始终相等
C．ω＝是b开始滑动的临界角速度
D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg
17．(多选)如图甲所示，一长度l未知的轻杆，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量m未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，轻杆对小球的弹力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．轻杆长度l＝
B．小球质量m＝－
C．当v2
D．仅换用长度较短的轻杆做实验，图线b点的位置不变 甲 乙
18.(多选)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是( )
A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝
B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
19．(多选)甲、乙两星组成双星系统，它们离其他天体都很遥远；观察到它们的距离始终为L，甲的轨道半径为R，运行周期为T。下列说法正确的是( )
乙星的质量大小为
B．乙星的向心加速度大小为
C．若两星的距离减小，则它们的运行周期会变小
D．甲、乙两星的质量之比为
20.(多选)如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一个钉子，把小球拉到水平位置由静止释放。当细线摆到竖直位置碰到钉子时，下列说法正确的是( )
A．小球的线速度大小保持不变
B．小球的角速度突然增大为原来的2倍
C．细线的拉力突然变为原来的2倍
D．细线的拉力一定大于重力
二、填空题：本题共2小题，共18分，根据要求作答。
21．已知地球半径为R，引力常量为G。某人造卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道离地高度等于地球半径、周期为T。则该做匀速圆周运动的向心力来自于________，该卫星的线速度为_______，地球的质量为______。
22. (1)在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的________。
A．实心小铁球 B．空心铁球
C．实心小木球 D．以上三种球都可以
(2)在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要____________，且要求小球要从________________释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L＝2.5 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到B位置的时间间隔为____________s，小球平抛的初速度大小为____________m/s。小球在B点的速度为________m/s。
三、计算题：本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、原始方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。解题不规范，字迹潦草将扣分。
23.如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：
(1)前2 s内重力的平均功率；
(2)2 s末重力的瞬时功率。
24．某宇航员在飞船起飞前测得自身连同宇航服等随身装备共重840 N，在火箭发射阶段，发现当飞船随火箭以a＝的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度)，其身体下方体重测试仪的示数为1 220 N。已知地球半径R＝6 400 km。地球表面重力加速度g取10 m/s2(求解过程中可能用到＝1.03，＝1.02,万有引力常量为G=6.67x10－11 N·m2 /kg2)。问：
(1)该位置处的重力加速度g′是地面处重力加速度g的多少倍？
(2)该位置距地球表面的高度h为多大？
(3)地球的平均密度是多少？
25．如图所示为滑雪比赛的部分雪道，是倾角为的斜坡，是半径为的圆弧，斜坡与圆弧在点相切，一位质量为的滑雪者从高处平台的点以一定初速度水平滑出，经过时间，滑雪者刚好落在点，滑到圆弧最低点时，滑雪者的速度是在点滑出时速度的2倍，重力加速度为，，，滑板与雪道的动摩擦因数为，不计空气阻力，求：
（1）斜坡的长；
（2）滑雪者在点滑出时的速度大小；
（3）滑雪者运动到点时，滑板受到的摩擦力多大。银川市西夏区2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物理答案
作答时间：100分钟 满分：100分
选择题（共20道小题，共50分。其中1~15题为单选，每题2分；16~20题为多选，每题4分，漏选得2分，多选或错选不得分。）
选项 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 C B D C C C B D C C C B A D D
选项 16 17 18 19 20
答案 AC BD BC AC ABD
二、填空题（共2道小题，每空2分，共18分。）
[答案] 地球与卫星间的万有引力， ,
[答案] (1)A (2)切线水平 同一位置无初速度 0.05 1 1.25
23.（10分） (1)木块沿斜面下滑时，对木块受力分析。由牛顿第二定律可得mgsin θ－μmgcos θ＝ma
解得a＝2 m/s2
由位移公式l＝at2＝×2×22 m＝4 m
重力在前2 s内做的功为
W＝mglsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J
重力在前2 s内的平均功率为＝＝ W＝24 W。
(2)木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s
2 s末重力的瞬时功率
P＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W。
[答案] (1)24 W (2)48 W
24. （10分）(1)飞船起飞前，对宇航员受力分析有G＝mg，得m＝84 kg。
在h高度处对宇航员受力分析，应用牛顿第二定律有F－mg′＝ma，得＝。
(2)根据万有引力公式可知，在地面处有＝mg。
在h高度处有＝mg′。
解以上两式得h＝0.02R＝128 km。
(3)根据＝mg可得，地球质量M＝
地球的密度ρ＝＝
代入数据得ρ＝5.6×103 kg/m3。
[答案] (1)倍 (2)128 km (3)5.6×103 kg/m3
25（12分）