高一期中考试物理答案
1．B
【详解】A．做曲线运动的物体受到合外力一定不为零，不可能处于平衡状态，故A错误；
B．做曲线运动的物体，速度方向时刻发生变化，则速度一定变化，故B正确；
CD．做曲线运动的物体加速度不一定改变，比如平抛运动，加速度为重力加速度，保持不变，平抛运动为匀变速运动，故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】孔明灯在竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，加速度沿方向，合力沿方向，由于合力指向曲线弯曲内侧，因此孔明灯的运动轨迹可能为曲线OC，故C正确。
故选C。
3．B
【详解】B．令斜面的倾角为，运动员落在斜面上，则有
解得
可知速度与时间成正比，即
故B正确；
A．下落的高度为
运动的位移为
可知运动的位移与时间的平方成正比，即
故A错误；
C．落在斜面上时速度与水平方向的夹角为α，则有
则落在斜面上时速度与斜面的夹角大小
θ= α-
同一斜面不变，故落在斜面上时速度与斜面的夹角与运动员飞出时的初速度无关，则两次落在斜面上时速度与斜面的夹角之比为
故C错误；
D．落在斜面上时的速度
可知落地时的速度大小之比与初速度之比相等，故两次落在斜面上时速度大小之比为
故D错误。
故选B。
4．A
【详解】AB．设细线与竖直方向的夹角为θ，根据
得
A球细线与竖直方向的夹角较大，则线速度较大，两球Lcosθ相等，则两球的角速度相等，故A正确，B错误；
C．向心力
A球细线与竖直方向的夹角较大，则向心力较大，故C错误；
D．根据竖直方向上受力平衡有
A球与竖直方向的夹角较大，则A球所受细线的拉力较大，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同，
A、两点为同轴转动，角速度相等，即
AC．根据
结合题意可得
故AC错误；
BD．根据
可得
故B错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．根据题意可知，甲图中当汽车通过拱桥最高点时，若汽车与拱桥间作用力为0，则有
解得
若速度超过，则汽车将飞离拱桥，故A正确；
B．乙图中，杂技演员表演“水流星”，在通过最低处时，设水与桶之间作用力为，则有
可知，水与桶之间不可能没有作用力，故B错误；
C．丙图中，当火车转弯超过规定速度行驶时，重力与支持力的合力不足以提供向心力，则外轨提供指向圆心的作用力，则外轨容易受损，故C错误；
D．丁图中，洗衣机脱水原理是水滴所受合力不足以提供水滴做圆周运动的向心力，发生离心运动，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．任意两个物体之间都存在万有引力，故A错误；
B．万有引力公式只适用于两个可以看成质点的物体，r趋近于0时，不能看作质点，万有引力的公式不适用，故B错误；
C．由万有引力公式
当质量均变为原来的2倍，则万有引力会增加为原来的4倍，故C错误；
D．在地面上，有
h处有
联立解得
故D正确。
故选D。
8．B
【详解】AB．由图知，行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长，每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上(相距最近)，则说明从最初在日地连线的延长线上开始，过N年，地球转了N圈，行星转了圈，所以行星的周期是年．所以行星与地球的公转周期之比
故A错误，B正确．
CD．行星与地球的公转周期之比
根据开普勒第三定律
可得，行星与地球的公转半径之比
故CD错误。
故选B。
9．CD
【详解】A．根据题中条件无法比较、的大小，故A错误；
B．根据
图像的斜率为GM，则的质量比的大，故B错误；
C．、的第一宇宙速度均为
平均密度
由图知，的半径比的大，则的平均密度比的小，故C正确；
D．根据
表面的重力加速度
表面的重力加速度比的小，故D正确。
故选CD。
10．BCD
【详解】AB．根据
，
小物体的运动半径较小，则线速度较小，向心加速度较小，A错误，B正确；
C．根据
得
，
得
得
C正确；
D．对P点物体
由A选项得
联立得
D正确。
故选BCD。
11．BC
【详解】A．列车受到的阻力大小为
故A错误；
B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为
故B正确；
C．当行驶速度时，列车的牵引力为
故选C正确；
D．当行驶速度时，列车的加速度为
故D错误。
故选BC。
12．AC
【详解】A．物体最后又返回抛出点，总位移为零，可知全程重力做的功为零，A正确；
B．物体上升时的加速度大小为
可得上升的高度为
全程物体克服空气阻力做的功为
B错误；
C．上升过程中物体重力势能增加了
C正确；
D．上升时重力与空气阻力方向相同，下降时重力与空气阻力方向相反，可知上升过程的加速度大于下降过程的加速度，根据匀变速规律，上升的时间小于下降的时间，上升和下降时克服空气阻力做功相同，根据公式
可知上升过程空气阻力的平均功率大于下降过程空气阻力的平均功率，D错误。
故选AC。
13． A D C
【详解】（1）[1]本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法，故A正确，BCD错误。
故选A。
（2）[2]图示情景中对比铅球和钢球的运动情况，两物体的质量不同，线速度、角速度和半径相同，所以研究的是向心力与质量之间的关系，故D正确，ABC错误。
故选D。
（3）[3]由向心力的公式
可知C正确，ABD错误。
故选C。
14． BC D 2.5 （，）
【详解】（1）[1] A．斜槽轨道光滑与否对实验没有影响，故A错误；
B．为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段N端必须水平，故B正确；
CD．本实验只验证平抛运动的小球竖直方向的分运动，不需要每次水平初速度相同，所以小球可以在不同位置释放，故C正确，D错误。
故选BC。
（2）[2]该实验结果可表明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，即P小球在竖直方向的分运动为自由落体运动。
故选D。
（3）[3]小球P在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运功，在竖直方向，根据匀变速直线运功的推论可得
代入数据，解得
所以水平方向的速度大小为
小球经过b点时竖直方向的速度大小为
所以小球经过b点时的速度大小为
[4]小球运动到b点的时间为
所以小球运动到b点时，竖直方向的位移为
水平方向的位移为
若以a点为坐标原点，则抛出点的坐标为（，）。
15．2022年4月24日，国家航天局副局长吴艳华介绍，中国探月工程三期圆满收官后，探月四期已全面启动，中国航天事业正全面开启星际探测的新征程。如图所示是“月亮女神”、“嫦娥一号”两卫星绕月球做匀速圆周运动时某时刻的图片，用T1和T2分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的周期，用R和R2分别表示月球的半径和“嫦娥一号”的轨道半径。求：
（1）月球的平均密度；
（2）从图示位置开始，经多少时间两卫星第一次相距最远。（两卫星绕行速度方向相同）
【答案】（1） ；（2）
【详解】
（1）设月球的质量为, 嫦娥一号的质量为，有
又联立解得
（2）设经过时间两卫星第一次相距最远，有
解得
16. 中国乒乓精神是胸怀祖国、放眼世界、为国争光的精神，2022年7月19日，亚洲奥林匹克理事会宣布将于2023年9月23日至10月8日举办杭州2022年第19届亚运会。如图所示，某中学高一学生小明对着墙壁练习打乒乓球，若球与墙壁碰撞后沿水平方向弹离，以最小位移落在球拍上P点（图中未标出），P点到墙壁的水平距离为20cm。已知球拍与水平线间的夹角，取重力加速度大小，不计空气阻力，乒乓球可视为质点，求
（1）球弹离墙壁时的速度大小（结果可以用根号表示）
（2）球刚要接触球拍时的速度大小。（结果可以用根号表示）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）以最小位移落在球拍上，则OP垂直球拍，如图所示
根据几何关系
设球弹离墙壁时的速度为，根据平抛公式可知
联立解得
（2）竖直方向的速度
球刚要接触球拍时的速度
17.如图所示为某一游戏简化装置的示意图，是一段长直轨道，与半径为的光滑圆弧轨道相切与点。轨道末端水平，末端离地面的高度为，高度为的探测板竖直放置，离轨道末端点的水平距离为，上端与点的高度差也为。在长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的的小球（可视为质点），小球质量为，不计小球在运动过程中所受空气阻力。求：
（1）当小球打在探测板的中点时，求在C点小球的速度大小；
（2）若小球打在探测板点时，小球对圆弧轨道点的压力；
（3）若，时，求小球打在探测板什么位置时有最小速度。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【详解】
（1）小球打在探测板的中点时，根据平抛运动规律，有，
解得
（2）若小球打在探测板点时，根据平抛运动规律，有，
小球圆弧轨道点时，由牛顿第二定律有解得
所以，小球对圆弧轨道点的压力为方向竖直向下。
（3）设小球打在探测板点下方处，根据平抛运动规律，可得，
又，解得
故当时，
有最小值。班 级
姓 名
考场
考号
座位号
兆麟高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理 学科试题
考试用时： 75 分钟 总分：100 分
一.选择题（1-8题为单选，9-12题为多选。共12题，每题4分，共48分）
1．关于曲线运动的叙述正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体某时刻有可能处于平衡状态
B．做曲线运动的物体，速度一定变化
C．做曲线运动的物体加速度一定改变
D．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动
2．每年元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。如图所示，孔明灯在上升的某段过程中，在竖直方向做匀速运动，在水平方向做匀加速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（ ）
直线 B．曲线
C．曲线 D．曲线
3．随着2022年北京冬奥会的成功举办，冰雪项目在我国也越来越受欢迎。如图所示，某运动员训练时从助滑道上不同位置下滑，都从斜坡顶点B水平飞出。若以速度v1飞出，用时t1落在斜坡上的C点；若以速度v2飞出，用时t2落在斜坡上的D点。已知，不计空气阻力。关于运动员从B点飞出，落回斜面的过程，下列判断正确的是（ ）
A．两次位移关系有
B．两次初速度大小之比
C．两次落在斜面上时速度与斜面夹角之比
D．两次落在斜面上时速度大小之比
4．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的向心力一定比B的向心力小
D．A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小
5．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（ ）
A．A、B两点角速度大小之比为1∶1
B．A、B两点向心加速度大小之比为2∶1
C．B、C两点角速度大小之比为1∶2
D．B、C两点向心加速度大小之比为4∶1
6．下列有关生活中圆周运动实例分析中说法正确的是（ ）
A．甲图中，汽车通过拱桥最高点时，速度不能超过
B．乙图中，杂技演员表演“水流星”，在通过最低处时，水与桶之间可以没有作用力
C．丙图中，当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
D．丁图中，洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，水沿切线方向甩出
7．关于万有引力及其计算公式，下列说法正确的是（ ）
A．万有引力只存在于质量很大的两个物体之间
B．根据公式知，r趋近于0时，F趋近于无穷大
C．相距较远的两物体质量均增大为原来的2倍，他们之间的万有引力也会增加到原来的2倍
D．地球半径为R，将一物体从地面发射至离地面高度为h处时，物体所受万有引力减小到原来的一半，则
8．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上（与地球相距最近），如图所示，设该行星与地球的公转周期之比为，公转轨道半径之比为，则（ ）
A． B．
C． D．
9．两颗互不影响的行星、，各有一颗在表面附近的卫星、绕其做匀速圆周运动。两颗行星周围卫星的线速度的二次方（）与轨道半径r的倒数（）的关系如图所示，已知、的线速度大小均为，则（ ）
A．的质量比的小 B．的质量比的小
C．的平均密度比的小 D．表面的重力加速度比的小
10．如图所示，一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的天体B构成，它们共同绕连线上的O点做匀速圆周运动，在天体A和天体B的连线之间有一个拉格朗日点P，处于P点的小物体在两个大天体共同引力作用下，以与两个大天体相同的周期绕O点运行。已知双星间的距离为L，万有引力常量为G，小物体质量相对两大天体可忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
A．小物体的线速度大于天体B的线速度
B．小物体的向心加速度小于天体B的向心加速度
C．天体B做圆周运动的角速度为
D．若P点与天体A的距离为0.75L，则M与m的比值为
11．我国的高速列车网络线路发展全球领先。一辆高速列车总质量，其额定功率，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的0.02。列车以额定功率工作，取重力加速度，则（ ）
A．列车受到的阻力大小为
B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为
C．当行驶速度时，列车的牵引力为
D．当行驶速度时，列车的加速度为
12．某同学以一定的初速度竖直向上抛出质量为的物体，物体上升到最高点后又返回抛出点。若运动中空气阻力的大小恒为，取10m/s2，则（ ）
A．全程重力做的功为零
B．全程物体克服空气阻力做的功为10J
C．上升过程中物体重力势能增加了40J
D．上升过程空气阻力的平均功率小于下降过程空气阻力的平均功率
二.实验题(毎空2分,共计14分)
13.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
（1）本实验采用的科学方法是___________。
A．控制变量法 B．累积法
C．微元法 D．放大法
（2）图示中若用皮带连接的两个塔轮半径相等，保证两球线速度相同，两球是体积相同的铝球和钢球，则正在探究的是___________。
A．向心力的大小与半径的关系
B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度的关系
D．向心力的大小与物体质量的关系
（3）通过本实验可以得到的结论是___________。
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
14.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明______。
A．两小球落地速度的大小相同
B．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C．P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球经过b位置时速度的大小为______m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为______（结果以cm为单位）。
三.计算题 (共计38分)
15.（10分）2022年4月24日，国家航天局副局长吴艳华介绍，中国探月工程三期圆满收官后，探月四期已全面启动，中国航天事业正全面开启星际探测的新征程。如图所示是“月亮女神”、“嫦娥一号”两卫星绕月球做匀速圆周运动时某时刻的图片，用T1和T2分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的周期，用R和R2分别表示月球的半径和“嫦娥一号”的轨道半径。求：
（1）月球的平均密度；
（2）从图示位置开始，经多少时间两卫星第一次相距最远。（两卫星绕行速度方向相同）
16.（12分）中国乒乓精神是胸怀祖国、放眼世界、为国争光的精神，2022年7月19日，亚洲奥林匹克理事会宣布将于2023年9月23日至10月8日举办杭州2022年第19届亚运会。如图所示，某中学高一学生小明对着墙壁练习打乒乓球，若球与墙壁碰撞后沿水平方向弹离，以最小位移落在球拍上P点（图中未标出），P点到墙壁的水平距离为20cm。已知球拍与水平线间的夹角，取重力加速度大小，不计空气阻力，乒乓球可视为质点，求
（1）球弹离墙壁时的速度大小（结果用根号表示）
（2）球刚要接触球拍时的速度大小。（结果用根号表示）
17.（16分）如图所示为某一游戏简化装置的示意图，是一段长直轨道，与半径为的光滑圆弧轨道相切与点。轨道末端水平，末端离地面的高度为，高度为的探测板竖直放置，离轨道末端点的水平距离为，上端与点的高度差也为。在长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的的小球（可视为质点），小球质量为，不计小球在运动过程中所受空气阻力。求：
（1）当小球打在探测板的中点时，求在C点小球的速度大小；
（2）若小球打在探测板点时，小球对圆弧轨道点的压力；
（3）若，时，求小球打在探测板什么位置时有最小速度。
试卷第1页，共3页
