乌鲁木齐61中学2023学年高一物理期中考试试卷
（卷面分值：100分；考试时间：90分钟）
一、单项选择题（本题共10题，每题3分，共30分）
1. 狗拉雪橇是一种在寒冷雪域地区常见的运动和运输方式，某次狗拉雪橇在水平冰面上减速转弯，由M向N运动，轨迹为曲线MN，则它们所受合力下列可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】做曲线运动的物体，所受合力指向轨迹凹侧，且在减速转弯，所受合力与速度方向夹角大于90°，C选项的图符合题意。
故选C。
2. 在匀速圆周运动中，不变的物理量是（ ）
A 线速度 B. 向心加速度 C. 合外力 D. 角速度
【答案】D
【解析】
【详解】在匀速圆周运动中，线速度方向、向心加速度方向与合外力方向不断变化，但角速度不变，故不变的物理量是角速度。
故选D。
3. 两物体做平抛运动的初速度之比为2：1，若它们下落的时间相等，则它们的水平位移之比为（ ）
A. 2：1 B. C. 1：4 D. 4：1
【答案】A
【解析】
【详解】根据
可知时间相等的情况下，水平位移之比等于初速度之比。
故选A。
4. 在物理学史中，利用“扭秤实验”测出万有引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家是（ ）
A. 第谷 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 卡文迪许
【答案】D
【解析】
【详解】牛顿提出了万有引力定律，但是没有测出引力常量，所以没由用万有引力定律计算出地球的质量，卡文迪许利用“扭秤实验”测出引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家。
故选D。
5. 假设地球是一个球体，其半径为R。某航天器距地面的距离为R时，它们的相互作用力为F，当航天器距地面的距离为时，则它们的相互作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设地球质量为M，航天器质量为m，某航天器距地面的距离为R时，它们的相互作用力为F，则有
当航天器距地面的距离为时，则它们的相互作用力大小为
故选B。
6. 如图所示，质量为m的小球从桌面竖直向上抛出，桌面离地高度为h1，小球能达到的最大离地高度为 h。若以桌面为重力势能零势能面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（ ）
A. mgh B. mgh1
C. mg（h+ h1） D. mg（h- h1）
【答案】D
【解析】
【详解】抛出后仅有重力对小球做功，则机械能守恒，以桌面为重力势能零势能面，可知小球落地时的机械能等于其在最高点的机械能，则有
故选D。
7. 两物体质量比为1∶4，速度比为4∶1，则两物体的动能比是（ ）
A. 1∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 4∶1
【答案】D
【解析】
【详解】根据动能表达式可知则两物体的动能比是
故选D。
8. 如图所示，将一摆球用细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，则关于摆球的受力正确的是（ ）
A. 受重力
B. 受重力、拉力、向心力
C. 受重力、拉力
D. 受重力、拉力、摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】摆球在水平面内做匀速圆周运动，小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故C正确，ABD错误。
故选C。
9. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，则F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A. 10J B. 14J C. -2J D. 2J
【答案】D
【解析】
【详解】力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，即-6J，两力的合力功它们之和，故
故选D。
10. 质量为5t的汽车在水平路面上以v=20m/s的速度做匀速直线运动，所受的阻力为1.0×103N，则汽车发动机的瞬时功率为（ ）
A. 2.0×104J B. 1.1×104W C. 2.0×104W D. 2.2×104W
【答案】C
【解析】
【详解】汽车发动机的瞬时功率为
汽车在水平路面上以v=20m/s的速度做匀速直线运动，牵引力与阻力平衡，有
则
故ABD错误，C正确。
故选C。
二、填空题（每空3分，共33分）
11. 将一物体从空中某处以的初速度沿水平方向抛出，经时间落地，取，则抛出点到落点的竖直高度为___________，水平距离为___________。
【答案】 ①. 5 ②. 5
【解析】
【详解】[1]竖直方向
[2]水平方向
12. 地球第一宇宙速度的大小是________km/s，第二宇宙速度的大小是________km/s，第三宇宙速度的大小是________km/s。实际上，人造地球卫星不在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，速度一定________第一宇宙速度（填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ① 7.9 ②. 11.2 ③. 16.7 ④. 小于
【解析】
【详解】[1][2][3]地球的第一宇宙速度的大小是7.9km/s，第二宇宙速度的大小是11.2km/s，第三宇宙速度的大小是16.7km/s。
[4]由于第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以当人造地球卫星不在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，速度一定小于第一宇宙速度。
13. 质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地。前2s内重力做功的功率为__________；第2s末重力做功的瞬时功率为________。（g=10m/s2）
【答案】 ①. 100W ②. 200W
【解析】
【详解】[1]前2s内重物下落的高度为
重力做功的功率为
[2]第2s末物体的瞬时速度大小为
重力做功的瞬时功率为
14. 如图所示，质量为的小物体（可视为质点）从倾角为高为动摩擦因数为的固定斜面顶端滑到斜面底端的过程中，重力对物体做功=___________；斜面和物体间的摩擦力对物体做功=___________；斜面对物体的支持力做功=___________。
【答案】 ①. ②. ③. 0
【解析】
【详解】[1] 重力对物体做功
[2] 斜面和物体间的摩擦力对物体做功
[2] 斜面对物体支持力与物体运动的位移垂直，故做功为
三、计算题（5小题，共37分）
15. 一物体从5m高处水平抛出，落地时与抛出点的水平距离10m（g取10m/s2，不计空气阻力）求：
（1）落地时间是多少？
（2抛出时的速度大小为多少？
【答案】（1）1s；（2）10m/s
【解析】
【详解】（1）平抛运动竖直方向上有
解得
t=1s
（2）物体水平方向做匀速直线运动
解得
16. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取g=10m/s2，求：
（1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车的支持力FN的大小；
（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v。
【答案】（1）7600N；（2）
【解析】
【详解】（1）对汽车有
解得
（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，对汽车有
解得
17. 若嫦娥三号卫星在离月球表面为的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T。若月球半径R，引力常量为G。试推导：
（1）月球的质量表达式；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）嫦娥三号围绕月球做圆周运动时，有：
解得：
（2）质量为m1的卫星在绕月球表面做匀速圆周运动时速度为第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力得：
解得：
18. 汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为，当它行驶在水平直公路上时，所受阻力为车重的0.1倍（g取），问：
（1）汽车所能达到的最大速度多大。
（2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间。
【答案】（1）15m/s；（2）15.625s
【解析】
【详解】（1）当a=0时，即牵引力与阻力等大反向时，速度最大，有
（2）由牛顿第二定律知
匀加速直线运动结束的速度为
根据速度时间公式
解得匀加速直线运动的时间
t=15.625s
19. 如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球（可看作质点）从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g＝10 m/s2）求：
(1)小球经过B点时的动能；
(2)小球经过最低点C时的速度大小vC；
(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
【答案】(1)0.75J；(2)5m/s；(3)6N
【解析】
【分析】(1)小球从开始运动到B点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解。
(2)A到C的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解；
(3)在C点时，做圆周运动，由机械能守恒求C点的速度。在C点，由重力和支持力的合力作为向心力，由向心力的公式可以求得轨道对它的支持力，再由牛顿第三定律求出小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
【详解】(1)小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
(2)小球从A点到C点，设经过C点速度为，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
(3)小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小乌鲁木齐61中学2023学年高一物理期中考试试卷
（卷面分值：100分；考试时间：90分钟）
一、单项选择题（本题共10题，每题3分，共30分）
1. 狗拉雪橇是一种在寒冷的雪域地区常见的运动和运输方式，某次狗拉雪橇在水平冰面上减速转弯，由M向N运动，轨迹为曲线MN，则它们所受合力下列可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
2. 在匀速圆周运动中，不变的物理量是（ ）
A. 线速度 B. 向心加速度 C. 合外力 D. 角速度
3. 两物体做平抛运动的初速度之比为2：1，若它们下落的时间相等，则它们的水平位移之比为（ ）
A. 2：1 B. C. 1：4 D. 4：1
4. 在物理学史中，利用“扭秤实验”测出万有引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家是（ ）
A. 第谷 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 卡文迪许
5. 假设地球是一个球体，其半径为R。某航天器距地面的距离为R时，它们的相互作用力为F，当航天器距地面的距离为时，则它们的相互作用力大小为（ ）
A B. C. D.
6. 如图所示，质量为m的小球从桌面竖直向上抛出，桌面离地高度为h1，小球能达到的最大离地高度为 h。若以桌面为重力势能零势能面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（ ）
A. mgh B. mgh1
C. mg（h+ h1） D. mg（h- h1）
7. 两物体质量比为1∶4，速度比为4∶1，则两物体的动能比是（ ）
A 1∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 4∶1
8. 如图所示，将一摆球用细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，则关于摆球的受力正确的是（ ）
A. 受重力
B. 受重力、拉力、向心力
C. 受重力、拉力
D. 受重力、拉力、摩擦力
9. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，则F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A. 10J B. 14J C. -2J D. 2J
10. 质量为5t的汽车在水平路面上以v=20m/s的速度做匀速直线运动，所受的阻力为1.0×103N，则汽车发动机的瞬时功率为（ ）
A. 2.0×104J B. 1.1×104W C. 2.0×104W D. 2.2×104W
二、填空题（每空3分，共33分）
11. 将一物体从空中某处以的初速度沿水平方向抛出，经时间落地，取，则抛出点到落点的竖直高度为___________，水平距离为___________。
12. 地球的第一宇宙速度的大小是________km/s，第二宇宙速度的大小是________km/s，第三宇宙速度的大小是________km/s。实际上，人造地球卫星不在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，速度一定________第一宇宙速度（填“大于”“等于”或“小于”）。
13. 质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地。前2s内重力做功的功率为__________；第2s末重力做功的瞬时功率为________。（g=10m/s2）
14. 如图所示，质量为的小物体（可视为质点）从倾角为高为动摩擦因数为的固定斜面顶端滑到斜面底端的过程中，重力对物体做功=___________；斜面和物体间的摩擦力对物体做功=___________；斜面对物体的支持力做功=___________。
三、计算题（5小题，共37分）
15. 一物体从5m高处水平抛出，落地时与抛出点的水平距离10m（g取10m/s2，不计空气阻力）求：
（1）落地时间多少？
（2抛出时的速度大小为多少？
16. 有一辆质量为800kg小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取g=10m/s2，求：
（1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，桥对汽车支持力FN的大小；
（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，汽车此时的速度大小v。
17. 若嫦娥三号卫星在离月球表面为的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T。若月球半径R，引力常量为G。试推导：
（1）月球的质量表达式；
（2）月球的第一宇宙速度。
18. 汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为，当它行驶在水平直公路上时，所受阻力为车重的0.1倍（g取），问：
（1）汽车所能达到的最大速度多大。
（2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间。
19. 如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球（可看作质点）从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g＝10 m/s2）求：
(1)小球经过B点时的动能；
(2)小球经过最低点C时的速度大小vC；
(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
