黑龙江省哈尔滨市依兰县名校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含解析）

依兰县名校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
考试时间：90分钟 分值：100分
第I卷 选择题（60分）
一、选择题：（本题共15小题，共60分，第1至10题只有一项符合题目要求，每小题4分，第11至15题有多项符合题目要求，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A.曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动的加速度可能一直为零
C.在平衡力作用下，物体可能做曲线运动 D.在恒力作用下，物体不可能做曲线运动
2.将一个物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角为（不计空气阻力，取g=10m/s2）（ ）
A.30° B.45° C.60° D.90°
3.某地进行抗洪抢险演练时，把一布娃娃放在一木盆（视为质点）中随河水流动，抢险战上发现这一情况时，抢险船（视为质点）和木盆的连线与河岸垂直，木盆到两岸的距离相等，两河岸平行，如图所示.抢险船在静水中的速度为5m/s，河宽为300m，河水流速为3m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间，则最短的救援时间（船到达木盆的时间）（ ）
A.30s B.60s C.75s D.100s
4.如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面通常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是（ ）
A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力
C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去
D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去
5.为了探测引力波，“大琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为（ ）
A.2：1 B.4：1 C.8：1 D.16：1
6. a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
B. b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
C. a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
D. a、c在P点有相撞的危险.
7.已知月球质量与地球质量之比约为1：80，月球半径与地球半径之比约为1：4，则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近（ ）
A.9：2 B.2：9 C.18：1 D.1：18
8.如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子P，小球从左侧一定高度摆下（整个过程无能量损失）.下列说法中正确的是（ ）
A.在摆动过程中，绳子的拉力提供向心力
B.小球经过最低点时，加速度不变
C.小球经过最低点时，速度大小不变
D.钉子位置离O点越近，绳就越容易断
9.如图所示，把一个原长为20cm，劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为（ ）
A.5.2cm B.5.3cm C.5.0cm D.5.4cm
10.“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星，如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直，卫星每天在机同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈.己知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“義和号”卫星轨道距地面高度为（ ）
A. B. C. D.
11.如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A.小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力
B.向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力
C.向心力的大小等于细线对小球拉力的水平分力
D.向心力的大小等于mgsinθ
12.如图所示，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三个物体与转盘的最大静摩擦力均为重力的μ倍，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为r，C离轴距离为2r，若三个物体均相对圆盘静止，则（ ）
A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用
B.C的向心加速度最大
C.B的摩擦力最小
D.当圆盘转速增大时，B比C先滑动，A和B同时滑动
13.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上的一点，如图所示.关于航天飞机的运动，下列说法正确的有（ ）
A.在轨道II上经过A点的速度小于经过B点的速度
B.在轨道II上经过A点的速度大于在轨道I上经过A点的速度
C.在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期
D.在轨道II上经过A点的加速度小于在轨道I上经过A点的加速度
14.草坪洒水器工作的画面如图所示，若水流离开洒水器喷口时与水平面夹角θ不变，速率均为v0，在不计空气的阻力和洒水器喷口离地面的高度的情况下，重力加速度为g，可以判断（ ）
A.水落地前瞬间的速率为
B.水到达最高点时的速率为
C.水在空中飞行时间为
D.水的水平射程为
15.如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，它们从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑.已知B与斜面体的接触面光滑，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.B对A的支持力做负功
B.B对A的作用力不做功
C.A对B的摩擦力做正功
D.斜面体对B的支持力做负功
第II卷 非选择题（40分）
二、实验题（共10分，每空2分，请把答案写到答题卡的相应位置。）
16.在“探究平抛运动的特点”实验中：
（1）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.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种球都可以
（2）关于这个实验，以下说法正确的是 .
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
（3）在做“探究平抛运动的特点”实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 .
A B C D
（4）某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置.如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm，如果g取10m/s2，那么：
①照机机的频闪周期T= s；
②小球做平抛运动的初速度大小是 m/s.
三、计算题（本题共3小题，共30分，16题8分，18题10分，19题12分）
17.如图，某小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为45°，在B点小球的速度与水平方向的夹角为60°，空气阻力忽略不计，g取10m/s2，，求：
（1）小球在B点的速度大小；
（2）A、B两点间水平距离xAB。
18.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。求A、B两球落地点问的距离。
19.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地，若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面.已知引力常量为G，月球的半径为R.求：（不考虑月球自转的影响）
（1）月球表面的自由落体加速度大小g月；
（2）月球的质量M；
（3）月球的平均密度ρ.
依兰县名校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A B A B C A B C C C BC BC AC CD AB
1.【答案】A
【解析】曲线运动中，物体的速度方向时刻在变化，因此，曲线运动一定是变速运动，选项A.正确；物体做曲线运动的条件是物体所受的合力方向与其运动方向不在同一直线上，加速度不能为零，不能受平衡力作用，合力可以是恒力也可以是变力，故选项B、C、D均错误.
2.【答案】B
【解析】物体做平抛运动，落地时竖直分速度
设落地时它的速度方向与水平地面的夹角为a
则，得.故B正确.
3.【答案】A
【解析】船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动的速度相等，所以若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆.所以最短的时间为，故选A.
4.【答案】B
【解析】摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，选项A错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于所需向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力（即合力）小于需要的向心力，选项B正确；摩托车将在沿其线速度方向与半径向外的方向之间做曲线运动，选项C、D错误.
5.【答案】C
【解析】由开普勒第三定律知，
因为，故.
6.【答案】A
【解析】由可知，选项B、C错误，A正确：因a、c轨道半径相同，周期相同，由题图可知当c运动到P点时不会与a相撞，以后也不可能相撞，选项D错误.
7.【答案】B
【解析】第一宇宙速度是卫星环绕行星表面做圆周运动的最大速度，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有，得第一宇宙速度，即.设月球上的第一宇宙速度为v1，地球上的第一宇宙速度为v2，则，接近2：9，故B选项正确.
8.【答案】C
【解析】在摆动过程中，绳子拉力和小球重力沿半径方向分力的合力提供向心力，A错误；小球经过最低点时，合力方向与速度方向垂直，不改变速度的大小，C正确；根据，小球经过最低点时，速度不变，圆周运动的轨道半径突然减小，加速度增大，B错误；根据牛顿第二定律，解得，小球经过最低点时，速度不变，钉子位置离O点越近，圆周运动的轨道半径越大，绳的拉力越小，绳就越不容易断，D错误.
9.【答案】C
【解析】小球转动的角速度，弹簧的弹力为小球做圆周运动提供向心力，即，解得，选项C正确.
10.【答案】C
【解析】地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律有，根据牛顿第二定律有，可得，
根据题意可知，卫星的运行周期为，
根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有；
联立以上式子解得，故选C.
11.【答案】BC
【解析】对小球受力分析可知，小球受到重力、细线的拉力两个力，这两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力，也可把拉力分解，拉力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力，如图所示，A错误，B、C正确；向心力
12.【答案】BC
【解析】物体随圆盘一起做圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，故A错误。A、B、C三个物体的角速度相等，根据知，C的半径最大，则C的向心加速度最大，故B正确。根据静摩擦力提供向心力知，，，，可知B的摩擦力最小，故C正确。根据得，，C离轴距离最大，则C的临界角速度最小，当转速增大时，C先滑动，A、B离轴距离相等，临界角速度相等，则A、B同时滑动
13.【答案】AC
【解析】航天飞机在轨道II上由A点运动到B点，由开普勒第二定律可知，经过A点的速度小于经过B点的速度，A正确；从轨道I的A点进入轨道II需减速，万有引力大于所需要的向心力，做近心运动，所以在轨道II上经过A点的速度小于在轨道I上经过A点的速度。根据开普勒第三定律，知椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，C正确；在轨道II上和在轨道I上通过A点时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度相等，D错误.
14.【答案】CD
【解析】水落地前瞬间的速率仍为v0，A错误；将运动分解到水平方向和竖直方向，由于水平方向做匀速直线运动，可知水到达最高点时的速率为，B错误；水离开洒水器喷口时的竖直分速度，因此水在空中飞行时间为，C正确；水的水平射程为，D正确.
15.【答案】AB
【解析】B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，故A正确；以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得，隔离A分析，如图所示，则，得，Ff与FN的合力沿+y方向，B对A的合力不做功，故B正确；A对B的摩擦力是沿着水平面向右的，与运动方向之间的夹角大于90°，所以A对B的摩擦力做负功；斜面体对B的支持力与斜面体垂直，与B下滑的速度垂直，斜面体对B的支持力不做功，故D错误.
16.【答案】
（1）A （2）BCD （3）C （4）①0.04 ②0.6
【解析】（4）①在竖直方向上，根据得
；
②小球做平抛运动的初速度大小为.
17.【答案】（1）20m/s （2）7.3m
【解析】（1）如图甲，在B点，有
解得
。
甲 乙
（2）如图乙，在A点，有
解得
小球从A点运动到B点的时间
则A、B两点间的水平距离
。
18.【答案】3R
【解析】两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们做平抛运动的水平位移之差。在半圆管的最高点
对A球：
解得
对B球：
解得
A、B两球离开轨道后，做平抛运动，水平位移为
所以。
19.【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动，
则，
解得.
（2）因不考虑月球自转的影响，则有，
月球的质量.
（3）月球的平均密度.