兰州名校 2022-2023-2 学期期中考试试题 高一物理
说明：本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟，答案写在答题卡上， 交卷时只交答题卡。
一、单项选择题：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， 只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动， 小强站在距圆心为 r 处的 P 点不动，关于小强的受力，下列说法正确的是( )
A ．小强在 P 点不动，因此不受摩擦力作用
B ．小强随圆盘做匀速圆周运动， 其重力和支持力充当向心力
C ．小强随圆盘做匀速圆周运动， 圆盘对他的摩擦力充当向心力
D ．若使圆盘的转速均匀减小时，小强在 P 点受到的摩擦力保持不变
2．如图所示， 火星和地球都在围绕着太阳转动， 其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动 定律可知( )
A ．太阳位于地球运行轨道的中心
B ．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C ．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
D ．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的 面积逐渐增大
3. 2021 年 10 月，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船成功进入天宫 空间站， 他们将在轨驻留 6 个月。若天宫空间站绕地球运行的轨道可视为圆轨道，空间站 离地球表面的高度约 400km ，下列说法正确的是( )
A ．航天员在空间站内均处于平衡状态
B ．航天员在空间站内所受重力为零
C ．空间站相对地球表面是静止的
D ．空间站在轨运行向心加速度小于地球表面重力加速度
4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A．如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图 b 所示是一圆锥摆，增大e，但保持圆锥的高不变， 则圆锥摆的角速度减小
C．如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B 位置先后做匀速圆周运动，则在A、 B 两位置小球所受筒壁的支持力大小相等
D．如图 d，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
5. 2011 年 11 月 3 日，我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成 功进行了第一次无人交会对接。假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运 动的轨道如图所示。虚线A 代表“天宫一号”的轨道，虚线 B 代表“神舟八号”的轨道，下列
说法中正确的是( )
A．A 和 B 的运行速率均大于 7.9km/s
B．A 的运行速率小于 B 的运行速率
C．A 的运行周期小于 B 的运行周期
D．A 的向心加速度大于 B 的向心加速度
6．如图所示， 固定在水平面上的光滑斜面长a = 5m，宽b = 4m，倾角e = 30°，可视为质 点的小球从顶端 B 处水平向左射入， 恰好从底端点 A 处射出， 重力加速度 g 取 10m/s2 则 下列说法正确的是( )
A．小球运动的加速度为 10m/s2
B．小球从 B 运动到A 所用时间为2s
C．小球从 B 点水平射入时的速度为2√2m/s
D．若小球从 B 点以4m/s 的速度水平向左射入，则恰能从底端 A 点离开斜面
7．如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上， 绕圆心 O 点做半径为 R 的圆周 运动，当小球运动到最高点时， 圆环与小球间弹力的大小为 F，小球在最高点的速度大小 为v，其F v2 图像如图乙所示 g 取 10m/s2 ，则( )
A．小球的质量为 4kg
B．固定圆环的半径 R 为0.2m
C．小球在最高点的速度为 4m/s 时，小球受到圆环的弹力大小为20N，方向向下
D．小球在最高点的速度为 4m/s 时，小球受到圆环的弹力大小为 10N，方向向上
二、多选题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项是符合题目要求的。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8 ．下列说法正确的是( )
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是变加速曲线运动
C．圆周运动的合力一定指向圆心
D．平抛运动是匀变速曲线运动，相同时间内速度变化量相同
9．宇航员在月球表面附近高为 h 处以初速度 v0 水平抛出一个小球， 测出小球的水平射程 为 L。已知月球半径为 R，引力常量为 G。下列说法中正确的是( )
A．月球表面的重力加速度g月 = B．月球的质量m月 =
C．月球的自转周期T = D．月球的平均密度p =
10．如图所示， 在匀速转动的水平盘上， 沿半径方向放着用细线相连的质量为 m 的两个 物体A 和 B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA = r ，RB = 2r ，A 和 B 与盘间的
动摩擦因数分别为u和，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时， 最大静摩擦力
等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A．此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圈外
B ．此时烧断绳子，A 仍相对盘静止， B 将做离心运动
C．此时绳子张力为T = 2.5umg
D．此时圆盘的角速度为ω = √
三、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。
11．两个同学根据不同的实验条件， 进行了“探究平抛运动规律”的实验。
(1) 甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片。金属片把 A 球沿水平方向 弹出， 同时 B 球被松开，自由下落， 观察到两球同时落地；让 A、B 球恢复初始状态， 用 较大的力敲击弹性金属片，即改变A 球被弹出时的速度，实验可观察到的现象应是______ 。 上述现象说明平抛运动的竖直分运动是______。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道 M、N，分别用于发射小铁球 P、 Q，其中 N 的末端与可看作光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁 C、D、调节 电磁铁 C、D 的高度。使 AC＝BD 从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度v0 相 等，现将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上， 然后切断电源， 使两小铁球能以相同的 初速度v0 同时分别从轨道 M、N 的右端射出，实验可观察到的现象应是______ ，仅仅改变 弧形轨道 M 的高度， 重复上述实验，仍能观察到相同的现象，上述现象说明平抛运动的水 平分运动是______。
12．月地检验是验证地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力 的最初证据。月地检验可以这样思考，地球可以看成质量均匀、半径为 R 的均匀球体， 质 量为m0 的物体静止在地面上时对地面的压力大小为 F。
(1) 地面上的重力加速度大小 g 可以表示为__________ (用m0 和 F 表示)
(2) 若已知引力常量为 G，地球的质量为 M，忽略地球的自转，则GM =__________ (用 m0、F 和 R 表示)。月球和地球之间的距离为 r，月球绕地球的运动可以看成是匀速圆周运 动，月球绕地球运动的周期为 T。
(3) 则月球的向心加速度大小可表示为__________ (用 r 和 T 表示)。
(4 )月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对其吸引力提供，据此可以得到 GM =__________ (用 r 和 T 表示)。
四、解答题:本题共 3 小题，满分 38 分，解答写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不得分。
13．(12 分) 如图所示，质量为 0.1kg 的小球，用长为40cm 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，此时小球的速度大小？
14 ．(12 分) 质量为 m 的探月航天器在距月球表面某一高度的轨道上飞行， 其运动视为匀 速圆周运动。已知月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，航天器绕行 的周期为 T，不考虑月球自转的影响，求：
(1) 月球密度；
(2) 航天器距月球表面的高度 h 的值。
15．(14 分) 如图所示，半径 R=3m 的圆弧轨道 BC 与水平轨道 CD 平滑相连，质量 m=1kg 的小滑块(可视为质点) 从某一高度处的 A 点以大小 v0=4m/s 的速度水平抛出， 恰好沿切 线方向从 B 点进入圆弧轨道 BC，滑块经 C 点后继续向 D 方向运动， 当运动到 D 点时刚好 停下来。已知 AB 高度差 h=0.45m ，BO 与竖直方向的夹角为e ，滑块到达 C 点的速度为 vc = 6m/s ,粗糙水平轨道 CD 的动摩擦因数 μ=0.45 ，不计空气阻力，取 g=10m/s2 ， cos30°=0.87 ，cos37°=0.8 ，cos45°=0.7，求：
(1) 滑块刚进入圆弧轨道的 B 点时的速度vB 及 BO 与竖直方向的夹角e；
(2) 滑块刚到达 C 点前的瞬间对轨道的压力；
(3) 水平轨道 CD 的长度 L。兰州名校2022-2023 年度第 2 学期高一物理期中答案
一、单项选择题：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，
只有一项是符合题目要求的。
1.C 2.C 3.D 4.C 5.B 6.C 7.C
二、多选题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多
项是符合题目要求的。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8.BD 9.AD 10.ACD
三、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。
11.（1）两球同时落地 自由落体运动
（2）两球相碰 匀速运动
12. （1） =
0
2
(2)
0
4 2
(3)
2
4 2
(4) 2
3
四、解答题:本题共 3 小题，满分 38 分，解答写出必要的文字说明、公式和重要演算步
骤，只写出最后答案的不得分。
13. 【答案】（1）2m/s；（2）1.25N；（3）6m/s
【详解】（1）小球做圆周运动的半径 = 40cm = 0.4 ，当细线拉力为零时，有
2
=
解得
= 2m/s
（2）根据牛顿第二定律得
20
+ =
解得
= 1.25
（3）根据牛顿第二定律得
′2
=
代入数据解得
′ = 6m/s
3 3 2 2
14. 【答案】(1) (2) √
4 2 4
【详解】（1）物体在月球表面所受的重力等于万有引力 0 =
2 0
4
密度为： = 体积为： = 3
3
联立可得
3g
=
4 RG
（2）万有引力提供航天器做圆周运动的向心力
4 2
= ( + )
( + )2 2
联立解得
3 2 2
= √
4 2
15． 【答案】（1）5m/s ， = 37°；（2）22N；（3）4m
1
【详解】（1）由 = gt2 解得
2
= 0.3
= = 3 /
= √
+ =
由 = = 解得 = 37°
（2）根据牛顿第二定律得
2
=
解得
= 22
（3）根据牛顿第二定律得 = = 4.5 / 2
根据运动学公式 2 2 = 2 解得
= 4
