江西省抚州市黎川县第二中学2022-2023学年高一下学期5月期中物理试题

高一物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡的相应位置上：

2.作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．下列关于匀速圆周运动的说法正确的是　　

A．匀速圆周运动是匀速运动

B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动

C．做匀速圆周运动的物体所受到的合力是恒定不变的

D．做匀速圆周运动物体的向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力

2．一辆卡车在丘陵地区以不变的速率行驶，地形如图，图中卡车对地面的压力最小处是（　　）

A．处 B．处 C．处 D．处

3．如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L。某人在乒乓球训练中，从左侧0.5L处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球运动为平抛运动。则（　　）

A．击球点的高度与网高度之比为 B．乒乓球在网左右两侧运动时间之比为

C．乒乓球在网左右两侧运动时间之比为 D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化率之比为

4．一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（ ）

A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零

B．小球过最高点时最小速度为

C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定等于杆对球的作用力的两倍

D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反

5．为空间站补给物质时，我国新一代货运飞船“天舟五号”实现了2小时与“天宫空间站”快速对接，对接后的“结合体”仍在原空间站轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则（　　）

A．“天宫空间站”运行的速度始终不变

B．“天舟五号”可通过减速变轨，与“天宫空间站”完成对接

C．“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度

D．“结合体”受到地球的引力等于“天宫空间站”受到地球的引力

6．一条小船由岸上的人通过滑轮用绳牵引如图所示，小船以v0速度作匀速运动，它经过图示的A点时拉船的绳与水平面的夹角为θ，那么此时拉绳的速度V的大小(      )

A． B． C． D．

7．如图所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直的撞在倾角为30°的斜面上，则物体飞行时间是（ ）（g取10m/s2）

A． B．

C． D．1/2 s

8．某载人宇宙飞绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（　　）

A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R

B．一天内飞船经历“日全食”的次数为

C．宇航员观察地球的最大张角为120

D．地球的平均密度为

9．把火星和地球都视为质量均匀分布的球体，已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍，由这些数据可推算出（　　）

A．地球表面和火星表面的重力加速度之比为5:2

B．地球表面和火星表面的重力加速度之比为

C．地球和火星的第一宇宙速度之比为

D．地球和火星的第一宇宙速度之比为

10．如图所示，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索救护困在湖水中的伤员B，在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离以（H为飞机离地面的高度）规律变化，则在这段时间内（　　）

A．悬索的拉力等于伤员的重力 B．伤员做加速度大小方向均不变的运动

C．悬索不可能保持竖直 D．伤员做速度大小增加的曲线运动

11．如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力。则球B在最高点时（　　）

A．球B的速度为

B．球A的速度大小为

C．水平转轴对杆的作用力为1.5mg

D．水平转轴对杆的作用力为2.5mg

12．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星A的高度延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于降低成本发射绕地人造卫星。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，则以下说法正确的是（　　）

A．A、B、C三者线速度的关系为

B．A、B、C三者向心加速度的关系为

C．若B突然脱离电梯，B将做离心运动

D．若B突然脱离电梯，B将做近心运动

二、实验题（共20分）

13．某班的一些同学在学习了平抛运动和圆周运动的有关知识后，自发组建了一个物理兴趣小组，想自己动手做实验来研究平抛运动的规律以及探究向心力大小的表达式。实验时，这些同学分成了三个小组，其中第一小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

（1）关于该实验，以下说法正确的是___________。

A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平

B．白纸在外侧、复写纸在内侧，让白纸压着复写纸

C．实验中最好选用密度大，体积小的小球

D．为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来

（2）第二小组的同学让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图乙所示的照片，已知每个小方格边长10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4个点处位置已被污迹覆盖。若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则被拍摄到的小球在第4个点位置的坐标为（___________cm，___________cm）。小球平抛的初速度大小为___________m/s。

（3）第三小组的同学利用如图丙所示的装置探究向心力大小的表达式，长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。

①下列实验与第三小组同学的实验中采用的实验方法一致的是___________

A．探究弹簧弹力与形变量的关系

B．探究两个互成角度的力的合成规律

C．探究加速度与力、质量的关系

②若皮带套左右两个塔轮的半径分别为R1、R2。某次实验使R1=2R2，则A、C两处的角速度之比为___________。

14．某研究小组利用如图所示装置测定动摩擦因数，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。

第一次实验：如图甲所示，将滑槽末端与桌面右端M点对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M点距离地面的高度H、M点与P点间的水平距离。

第二次实验：如图乙所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B从________位置由静止滑下，最终落在水平地面上的点，测出滑槽末端与桌面右端M点的距离L、M与点间的水平距离。

（1）第二次实验中，横线处应填__________。

（2）第一次实验中，滑块运动到M点时的速度大小为___________。（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）

（3）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是__________。

A．H的测量            B．L的测量            C． g值的准确程度

（4）若实验中测得、、、，则滑块与桌面间的动摩擦因数________。

三、计算题（共36分）

15．万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则。

（1）当卡文迪许测量出引力常数G以后，他骄傲地说自己是“称量出地球质量”的人。当时已知地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量。

（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入。若已知月球半径为，球表面的重力加速度为，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T。

①求月球的第一宇宙速度。

②求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道高度h。

16．如图所示，一个人用一根长为R=1m，能承受最大拉力为F=74N的绳子，系着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面高h=6m。运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断，绳子的质量和空气阻力均忽略不计，g=10 m/s2。求：

（1）绳子被拉断的瞬间，小球的速度v的大小；

（2）绳断后，小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大？

17．如图所示，半径的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点A和圆心O的连线与水平方向的夹角，另一端点B为轨道的最低点，B点右侧的光滑水平面上紧挨B点静止放置一木板，木板质量上表面与B点等高。质量的物块（可视为质点），在A点沿切线方向以的初速度进入轨道且沿着轨道下滑，到达B点时以的速度滑上木板。已知物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求：

（1）物块从轨道的A点运动至B点的过程中克服摩擦力所做的功；

（2）若木板足够长，求从物块刚滑上木板至两者共速的过程中，由于摩擦而产生的热量Q。

1．D

A．匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故A错误；

B．匀速圆周运动加速度始终指向圆心，方向时刻在变化，加速度是变化的，故B错误；

C．做匀速圆周运动的物体所受到的合力大小不变，方向时刻改变，是变力，故C错误；

D．做匀速圆周运动物体的向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力，故D正确．

故选D.

2．C

a处、c处卡车做圆周运动，处于最高点，加速度竖直向下，卡车处于失重状态，卡车对地面的压力小于其重力；b处、d处卡车做圆周运动，处于最低点，加速度竖直向上，卡车处于超重状态，卡车对地面的压力大于其重力；在ac两处时，由

可得

卡车以不变的速率行驶，c处轨道半径较小，则c处地面对卡车的支持力较小，故卡车对地面的压力最小处是c处。

故选C。

3．A

ABC．因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，由

解得乒乓球在网左右两侧运动时间之比为，球在竖直方向做自由落体运动，根据

可知击球点的高度

网高

其中

所以击球点的高度与网高之比为

故A正确，BC错误；

D．由于速度变化率为

乒乓球在左右两侧运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为只有落体运动，则乒乓球在左、右两侧运动速度变化率之比为，故D错误。

故选A。

4．A

A．当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力，A正确；

B．轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，B错误；

C．小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要对球有支持力作用，方向与重力的方向相反，此时最大的支持力就是球在最高点的速度为零时，最大值和重力相等，C错误．

D．小球在最高点时，如果速度大于，杆对球的作用力与小球所受重力方向相反；小球在最高点时，如果速度小于，杆对球的作用力与小球所受重力方向相同，D错误。

故选A．

5．C

AC．“天宫空间站”绕地运行时，万有引力提供向心力，则有

可得

由上式可知，“天宫空间站”的圆周运动半径不变时，则其运行速度大小始终不变，但速度方向一直在变，所以速度一直在变；由于“天宫空间站”的运动半径大于“天舟五号”的运动半径，所以“天宫空间站”的运行速度小于“天舟五号”的运行速度，故A错误，C正确；

B．“天舟五号”轨道半径小，应通过加速做离心运动，增加轨道半径，才能与“天宫空间站”完成对接；B错误；

D．根据

可知，轨道半径相同时，由于“结合体”的质量大于对接前“天宫空间站”的质量，则“结合体”受到地球的引力比“天宫空间站”受到地球的引力大，故D错误。

故选C。

6．C

船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v=v船cosα=v0cosα，故C正确，ABD错误．故选C．

7．A

由题物体做平抛运动，将速度分解成水平和竖直两个方向如图，

则竖直分速度为vx=vytanθ；而物体在水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，则有vx=v0，vy=gt，则得vy=v0cotθ； ．

8．D

A．由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角，所需的时间为

由于宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，则

所以

设宇宙飞船离地球表面的高度h，由几何关系可得

==sin=

可得

h=R

故A错误；

B．地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；

C．设宇航员观察地球的最大张角为θ，则由几何关系可得

=

可得

θ=60°

故C错误；

D．万有引力提供向心力，所以

解得

其中

r=R＋h=2R

又

联立可得

故D正确。

故选D。

9．AD

AB．根据

解得

A正确，B错误；

CD．根据

解得

C错误，D正确。

故选AD。

10．BD

A．由题知，因A、B之间的距离以规律变化，则B竖直上升的位移为

故说明B在竖直方向上有向上的加速度，根据牛顿第二定律有

知拉力大于重力，故A错误；

BD．伤员B实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动，是加速度不变、速度大小不断增大的曲线运动，故BD正确；

C．直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动，所以绳索是竖直的，故C错误。

故选BD。

11．AC

A．球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：

解得

A正确；

B．由于A、B两球的角速度相等，由

得球A的速度大小为

vA=vB=

B错误；

CD．B球到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有

解得

所以水平转轴对杆的作用力也为，C正确，D错误。

故选AC。

12．AD

A．根据万有引力提供向心力

解得

因为A的轨道半径大于C的轨道半径，所以

B与A的角速度相等，根据

可知

由上分析可知A、B、C三者线速度的关系为

故A正确；

B．根据万有引力提供向心力

解得

因为A的轨道半径大于C的轨道半径，所以

B与A的角速度相等，根据

可知

由上分析可知A、B、C三者加速度的关系为

故B错误；

CD．若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，则所需向心力小于万有引力，做近心运动，故C错误，D正确。

故选AD。

13．     AC/CA     60     60     2/2.0     C    

（1）[1]A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，A正确；

B．复写纸在外侧，白纸在内侧，让复写纸压着白纸，B错误；

C．实验中最好选用密度大，体积小的小球能有效减少空气阻力对小球在空中运动的影响，C正确；

D．实验中有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，将轨迹上的点连成一条平滑曲线，故D错误。

故选AC。

（2）[2]平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知

所以第4个点的横坐标为

[3]平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律

所以

所以第4个点的纵坐标为

[4]由竖直方向上

可求得相邻两点的时间间隔为

则小球平抛的初速度大小为

（3）[5]第三小组采用了控制变量法进行实验研究。

A．探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，A错误；

B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，B错误；

C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，C正确。

故选C。

[6]两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，由可得

所以A、C两处的角速度之比为。

14．     滑槽最高点由静止滑下          AB/BA     0.5

（1）[1]第二次实验中，应让滑块B仍从滑槽最高点由静止滑下。

（2）[2]第一次实验中，滑块到达M点后将做平抛运动，有

解得

（3）[3]第二次实验中，滑块依然在M点做平抛运动，其此时的速度为，有

解得

滑块在水平桌面上运动，由动能定理有

解得

由表达式可知，会引起误差的可能H的测量，可能是L的测量，也可能是、的测量。

故选AB。

（4）[4]将题中的数据带入解得

15．（1）；（2）①；②

（1）设地球的质量为M，某物体的质量为m，则根据地球对物体的吸引力约等于物体的重力可知

解得地球的质量为

（2）①根据重力提供向心力有

解得月球的第一宇宙速度

②因为月球表面的重力加速度为，故有

嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动，则有

解得嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道高度

16．（1）8m/s；（2）8m

（1）由题意，绳子被拉断前的瞬间，由牛顿第二定律有

代入数据，解得

v=8m/s

（2））绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，平抛运动的规律有

x=vt

联立解得

17．（1）10.5J；（2）28.8J

（1）物体从A点运动到B点过程中，由动能定理有

解得物块克服摩擦力做功      

（2）物块滑上木板后做匀减速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有

物块与木板达的共同速度为，由运动学公式有

木板做匀加速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有

由运动学规律有

解得         

由于摩擦所产生的热量

解得