2022-2023学年陕西省咸阳市武功县高一下学期期中质量调研物理试题（解析版）

武功县2022~2023学年度第二学期期中质量调研

高一物理

注意事项：

1．本试题共4页，满分100分，时间60分钟。

2．答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。

3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。

第Ⅰ卷（选择题  共46分）

一、选择题（本大题共10小题，计46分．第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

1. 一个小球在水平桌面上的运动轨迹如图所示，当小球运动至P点时，开始受到某外力持续的作用。下列说法正确的是（　　）

A. 该外力可能沿x轴正方向

B. 该外力可能沿x轴负方向

C. 该外力可能沿y轴正方向

D. 该外力可能沿y轴负方向

【答案】C

【解析】

【详解】物体做曲线运动时，所受外力指向弧线的内侧，在题图中小球所受外力应该在过P点切线的上侧，所以该外力可能沿y轴正方向。

故选C。

【点睛】加速度（合力）方向与速度方向相同时，物体加速；加速度（合力）方向与速度方向相反时，物体减速。

加速度（合力）方向与速度方向不在一直线时，物体做曲线运动；且加速度（合力）方向指向弧线的内侧。

2. 下列事例中，与离心现象无关的是（　　）

A. 汽车突然加速时，人向后倾倒

B. 运动员将链球旋转起来后掷出

C. 下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴被甩出

D. 汽车转弯速度过大时，放在座位上的物品被甩出座位

【答案】A

【解析】

【详解】A．汽车突然加速时，乘客都向后倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，故A符合题意；

B．运动员将链球旋转起来后掷出，链球沿切线方向飞出，与离心现象有关，故B不符合题意；

C．下雨用伞后，收伞时将雨伞旋转几圈，雨滴做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象，故C不符合题意；

D．汽车转弯速度过大时，需要的向心力大，放在座位上的物品被甩出座位，这是离心运动属于离心现象，故D不符合题意。

故选A。

3. 如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则下列判断正确的是（    ）

A  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】AB．A、B两点是水龙头上两点，角速度相同，即

A、B两点与转轴距离，由公式

得

AB错误；

C．由向心加速度公式

由于，，得

C正确；

D．由

由于，得，D错误。

故选C。

4. 下列说法正确的是（    ）

A. 引力常量G的大小首先是由卡文迪什测出来的

B. 做匀速圆周运动的物体角速度和线速度都是恒定的

C. 由万有引力定律知，当两物体紧靠在一起时，万有引力无穷大

D. 天王星和海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的

【答案】A

【解析】

【详解】A．卡文迪许利用扭秤测出引力常量，A正确；

B．匀速圆周运动的线速度大小不变，当方向改变，B错误；

C．两个紧靠一起的物体不能看成质点，万有引力不是无穷大，C错误；

D．天王星是通过望远镜发现的，海王星是通过计算发现的，D错误。

故选A。

5. 某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示．不计空气阻力，则下列说法正确的是（    ）

A. 两只飞镖飞行的时间 B. 两只飞镖投出的初速度

C. 两只飞镖飞行的时间 D. 两只飞镖投出的初速度

【答案】B

【解析】

【详解】AC．飞镖a下落的高度大于飞镖b下落的高度，根据

解得

b下降的高度大，则b镖的运动时间长,即

ta＜tb

故AC错误;

BD．两飞镖的水平位移相等，根据

x=vt

可知，则a镖的初速度大，故B正确，D错误。
故选B。

6. 宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它的轨道距地心的距离等于地球半径的倍，它的运动周期为，引力常量为，则地球的平均密度的表达式为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力可得

解得中心天体的质量为

其中

根据密度计算公式

其中

解得

故选A。

7. 如图所示为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，已知摆球的质量为m，摆线与竖直方向的角度为。摆线长为L。下列说法中正确的是（  ）

A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆线对摆球的拉力提供向心力

C. 向心力大小为 D. 线速度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．摆球受重力、拉力的作用，两个力的合力提供向心力，故AB错误；

C．将摆球的受力正交分解，如图，可知合力充当向心力

F=mgtanθ

故C错误；

D．根据

解得线速度大小为

故D正确。

故选D。

8. 百武彗星是人类第一次探测到发射X射线的彗星，它的近日点仅0.1AU，周期很长（200年以上），已知地球的轨道半径为1AU，只考虑行星与太阳间的作用力，下列说法正确的是（　　）

A. 太阳处在百武慧星椭圆轨道的中心点上

B. 百武彗星在近日点的速度比在远日点的速度大

C. 地球的轨道半径小于百武彗星轨道的半长轴

D. 在远离太阳的过程中，百武彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据题意百武慧星绕太阳做椭圆运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；

B．由于百武彗星从远日点到近日点的过程中引力做正功，所以在近日点的速度比在远日点的速度大，故B正确；

C．由题可知，地球的公转周期小于百武彗星的公转周期，根据开普勒第三定律可知，地球的轨道半径小于百武彗星轨道的半长轴，故C正确；

D．根据开普勒第三定律可知，在远离太阳的过程中，百武彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。

故选BC。

9. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置．下列说法正确的是（　　）

A. 衣物所受合力的大小始终为mω2R

B. 衣物转到b位置时的脱水效果最好

C. 衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg

D. 衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大

【答案】AB

【解析】

【详解】A．衣物做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，大小始终为mω2R，故A正确；

BD．根据牛顿第二定律可得，衣物在a、b位置时所受筒壁的支持力大小分别为

根据牛顿第三定律可知衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的小，衣物上的水在b位置时做离心运动的趋势最强，脱水效果最好，故B正确，D错误；

C．衣物所受滚筒的作用力与重力的合力提供向心力，且向心力大小不变，方向时刻在变，衣物所受滚筒的作用力大小不可能始终为mg，故C错误。

故选AB。

10. 如图所示，小球以的瞬时速度从水平地面斜向右上方抛出，速度方向与水平方向的夹角是53°，不计空气阻力，下列说法正确的是（    ）（取，，）

A. 小球到达最高点时的瞬时速度不为零

B. 小球在空中的运动时间是0.8s

C. 小球离地面的最大高度是6.4m

D. 保持小球速度大小不变，改变速度方向，小球的水平分位移（射程）的最大值是10m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．小球做斜抛运动，到达最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则瞬时速度不为零，故A正确；

B．小球在空中的运动时间为

故B错误；

C．小球离地面的最大高度为

D．设速度方向与水平方向的夹角是，小球的水平分位移（射程）为

当时，小球的水平分位移（射程）的最大，最大值为

故D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷（非选择题  共54分）

二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）

11. 如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块如小球或软木塞在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。

（1）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，则________绳容易断填“长”或“短”；

（2）如果绳子长度为0.2m，小球2s转过弧长为2m，则小球的线速度大小为________m/s，向心加速度大小为________

（3）如果在操作中突然松手，小球将做________运动。

【答案】    ①. 长    ②. 1    ③. 5    ④. 离心##匀速直线

【解析】

【详解】（1）[1] 绳子拉力提供向心力

两小球做圆周运动的角速度相同，质量相同，绳子长的半径大需要的向心力大，易达到绳子的最大承受力而断裂。

（2）[2] 小球的线速度大小等于小球转过的弧长与时间的比值

[3]小球的向心加速度大小为

（3）[4] 如果在操作中突然松手，小球所受合力为零，将做离心运动(匀速直线运动)。

12. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。

（1）李同学用图甲装置实验时，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A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，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动________。（填序号）

A．水平方向做匀速运动        B．竖直方向做自由落体运动     C．无法确定平抛运动的规律

（2）刘同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是________。（多选，填序号）

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．每次小球释放的初始位置可以任意选择

C．每次小球应从同一高度由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（3）张同学在实验中得到的轨迹图如图丙，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度大小________m/s，小球从O点运动到B点的时间________s。（g取）

【答案】    ①. B    ②. AC##CA    ③. 1.6    ④. 0.3

【解析】

【详解】（1）[1]小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，两小球落地时间相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故B正确，AC错误；

故选B。

（2）[2] A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故A正确；

 BC．为保证小球多次运动是同一轨迹，每次小球由同一位置从静止释放，故B错误，C正确；

D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D错误。

故选AC。

（3）[3] 由题图可知

，

竖直方向自由落体运动

水平方向匀速直线运动

解得小球平抛的初速度大小

[4]由

，

解得小球从O点运动到B点的时间

三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 小船在100m宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）河水流动的速度是多少？

（2）小船在静水中的速度是多少？

（3）要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】（1）小船船头正对河岸行驶渡河时水速为

（2）小船在静水中的速度是

（3）设静水速的方向偏向上游与河岸成，根据平行四边形定则有

根据几何关系，则有

，

解得

渡河时间是

14. 圆周运动是一种常见的运动形式，在生活中有着广泛的应用，现有一辆质量m = 9000kg的轿车，行驶在沥青铺设的公路上，汽车经过如下场景，g = 10m/s2，求：

（1）如果汽车在公路的水平弯道上以30m/s的速度转弯，轮胎与地面的径向最大静摩擦力于车重的0.6倍，若要汽车不向外发生侧滑，弯道的最小半径是多少？

（2）如果汽车驶过半径R′ = 90m的一段凸形桥面

①若汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？

②若汽车在过最高点时不能脱离桥面，则汽车的速度不能超过多少？

【答案】（1）150m；（2）①5 × 104N，②30m/s

【解析】

【详解】（1）汽车在公路的水平路面上转弯，径向的静摩擦力提供向心力，当汽车恰好不发生侧滑时

fmax = 0.6mg

联立有

Rmin = 150m

（2）①若汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，有

计算出

FN = 5 × 104N

②若汽车在过最高点时恰好脱离桥面，有

解得

vmax = 30m/s

15. 如图所示，一个少年脚踩滑板沿倾斜街梯扶手从A点由静止滑下，经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，落在倾斜街梯扶手上的D点。已知C点是第二段倾斜街梯扶手的起点，倾斜的街梯扶手与水平面的夹角θ＝37°，C、D间的距离s＝3.0m，少年的质量m＝60kg。滑板及少年均可视为质点，不计空气阻力。取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，重力加速度g＝10m/s2，求：

（1）少年从C点水平飞出时的速度大小；

（2）少年飞行过程中，何时离街梯最远？最远有多远？

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）少年从C点水平飞出做平抛运动，在竖直方向

又

解得

水平方向

又

解得

（2）把初速度、重力加速度g都分解成沿街梯和垂直街梯的两个分量。在垂直街梯方向上，少年做的是以为初速度、gy为加速度的“竖直上抛”运动。小球到达离街梯最远处时，速度，由

可得

并解得少年离街梯的最大距离