2022-2023学年山东省滨州市邹平市第二中学高一期中考试物理试题（解析版）

山东省滨州市邹平市第二中学高一期中考试物理试题

2023.4

一、单选题

1．在牛顿发表万有引力定律一百多年之后，卡文迪许首先精确测量了引力常量在国际单位制中引力常量的单位是

A． B． C． D．

【答案】D

【详解】万有引力定律：，公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为：N•m2/kg2，故D正确，ABC错误．

2．用一竖直向上的力将原来在地面上静止的重物向上提起，重物由地面运动至最高点的过程中，v－t图像如图所示．以下判断正确的是（    ）

A．前3 s内的加速度比最后2 s内的加速度大

B．最后2 s内货物处于超重状态

C．前3 s内拉力功率恒定

D．最后2s运动过程中，货物的机械能增加

【答案】D

【详解】A．图象的倾斜程度表示加速度大小，则前3s内的加速度比最后2s内的加速度小，A错误；

B．最后2s内货物做匀减速上升，加速度向下，处于失重状态，B错误；

C．前3s内做匀加速直线运动，加速度不变，拉力不变，而速度增大，则功率增大，C错误；

D．最后2s运动过程中，加速度大小

则拉力方向向上，做正功，所以机械能增大，D正确。

故选D。

3．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点。若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】C

【详解】根据题意，设细线的长度为，细线与竖直方向的夹角为，由几何关系有，小球受到的合力为

小球做圆周运动的半径为

则有

整理可得

由于角速度相同，则两个小球处于同一高度。

故选C。

4．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是

A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．1：9

【答案】B

【详解】根据开普勒第三定律可得绕同一颗恒星运动的两个行星有

解得轨道半长轴比是

故选B。

5．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是（　　）

A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

B．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同

C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的

D．有的行星绕太阳运动的轨道是圆

【答案】D

【详解】ABD．开普勒第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，AB正确D错误；

C．不同行星绕太阳运动的周期不等，根据第三定律得不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是不同的，C正确。

让选说法错误的，故选D。

6．质量为1kg的铅球从距离地面10 m处做自由落体运动(g=10m/s2)，下列说法正确的是(      )

A．铅球完全失重，惯性越来越小

B．铅球完全失重，惯性越来越大

C．下落1s时重力的瞬时功率为100W

D．下落1s时重力的瞬时功率为50W

【答案】C

【分析】惯性与质量有关，与其他因素无关；结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率．

【详解】铅球下落过程中，加速度为向下的g，为完全失重，因惯性只与质量有关，则物体的惯性不变，选项AB错误；下落1s的速度v=gt=10m/s，则重力的瞬时功率：P=mgv=100W，选项C正确，D错误；故选C.

7．如图所示，一辆轿车正在水平路面上转弯，下列说法正确的是（　　）

A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上

B．轿车受到的静摩擦力提供转弯的向心力

C．轿车受到的向心力是重力、支持力和牵引力的合力

D．轿车所受的合力方向一定与运动路线的切线方向垂直

【答案】B

【详解】A．水平路面对轿车弹力的方向竖直向上，选项A错误；

BC．轿车受到的静摩擦力提供转弯的向心力，选项B正确，C错误；

D．轿车正在水平路面上转弯时，有指向圆心的向心加速度和沿运动方向的切向加速度，其和加速度不一定指向圆心，故轿车所受的合外力的方向不一定垂直于运动路线的切线方向，故D错误。

故选B。

8．某深空探测器发现一星球的密度与地球的密度相同，若它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的6倍，则该星球的体积是地球体积的（　　）

A．36倍 B．216倍 C． D．

【答案】B

【详解】在星球表面根据万有引力等于重力，有

得

其中M是任一星球的质量，R是星球半径。

根据密度与质量关系得

则得

星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的6倍，所以星球的半径也是地球的6倍，根据

可知星球质量是地球质量的216倍，故B正确，ACD错误。

故选B。

二、多选题

9．用材料和粗细相同、长短不同的两段绳子，各栓一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（    ）

A．两个球以相同的线速度运动时，长绳易断

B．两个球以相同的角速度运动时，长绳易断

C．两个球以相同的周期运动时，长绳易断

D．无论如何，长绳易断

【答案】BC

【详解】A．根据

知，两球的线速度相等，绳子越短，向心力越大，则短绳易断，故A错误；

B．根据

知，两球的角速度相等，则绳子越长，向心力越大，则绳子拉力越大，绳子越容易断，故B正确；

C．绳子的拉力提供向心力，两个球以相同的周期运动时，根据

知，绳子越长，向心力越大，则绳子拉力越大，绳子越容易断，故C正确；

D．综上可知D错误。

故选BC。

10．用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v—t图像如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．在0~t1时间内，货物处于超重状态

B．在t2~t3时间内，起重机拉力对货物做负功

C．在t1~t3时间内，货物的机械能一直在增大

D．匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小

【答案】ACD

【详解】A．由v—t图像可知，在0～t1时间内货物加速上升，加速度竖直向上，处于超重状态，故A正确；

B．在t2～t3时间内，货物上升，拉力方向向上，位移向上，起重机拉力对货物做正功，故B错误；

C．在t1～t3时间内，货物一直上升，拉力一直做正功，货物的机械能一直增大，故C正确；

D．加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率

P1=Fv＞mgv1

匀速阶段拉力的功率

P2=mgv

虽然

v1＜v

但是

F＞mg

则P1可能大于P2，故D正确。

故选ACD。

11．关于开普勒第三定律，下列说法正确的是（　　）

A．若地球绕太阳运行轨道的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运行轨道的半长轴为，周期为，则

B．围绕地球运行的卫星不适用该规律

C．T表示行星运动的公转周期

D．k是一个与中心天体质量有关的量

【答案】CD

【详解】CD．根据万有引力提供向心力，有

式子中的T表示行星绕中心天体运动的公转周期，k是一个与中心天体质量有关的量，故CD正确；

A．开普勒第三定律

显然必须中心天体一样，式子中的k值才相等，故A错误；

B．围绕地球运行的所有卫星，中心天体均为地球，同样适用该规律，故B错误；

故选CD。

12．为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自 2016 年起，将每年得到 4 月 24 日设立为“中国航天日”．在46年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功，若该卫星运行轨道与地面的最近距离为h1，最远距离为h2，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，引力常量为G，根据以上信息可求出的物理量有（　　）

A．地球的质量

B．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径

C．中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期

D．月球表面的重力加速度

【答案】ABC

【详解】A．根据地球表面物体的重力等于万有引力，有

得地球质量

A正确；

B．月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有

得

地球质量可求出，周期T已知，故可以求出月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径， B正确；

C．中国第一颗人造卫星绕地球做椭圆运动，椭圆轨道的半长轴

设周期为，根据开普勒第三定律，有

得

故中国第一颗人造卫星的绕地球运动的周期可求出，C正确；

D．因为月球质量未知，月球的半径也未知，所以月球表面的重力加速度无法求出，D错误。

故选ABC。

考点：万有引力定律及其应用

【名师点睛】根据地球表面物体重力等于万有引力列式可求出地球的质量；月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可求出月球绕地球的轨道半径；结合开普勒第三定律可求出中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期；月球质量和半径均未知，月球表面的重力加速度无法求出；解决本题的关键要建立模型，掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力

三、实验题

13．如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。

（1）本实验应选用______（填“A”或“B”）的重物；

A．密度小、体积大                   B．密度大，体积小

（2）释放纸带时，重物应__________（填“A”或“B”）打点计时器；

A．靠近                             B．远离

（3）完成本实验_____（填“A”或“B”）刻度尺。

A．需要                B．不需要

【答案】     B     A     A

【详解】（1）[1]本实验中要较小空气阻力对实验的影响应选用密度大，体积小的重物。

故选B。

（2）[2] 释放纸带时，重物应靠近打点计时器。

故选A。

（3）[3] 完成本实验需要使用刻度尺测量位移。

故选A。

14．如图所示，是利用自由落体运动来做“验证机械能守恒定律”的实验。打点计时器接50Hz的交流电源。则：

（1）在该实验中，实际上存在着各种阻力的影响，这是属于实验中的__________（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出了一条比较理想的纸带，如图所示，其中，O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个计时点。已知重物的质量为2.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=__________J；重物的动能增加量△Ek=__________J（结果均保留三位有效数字）。

【答案】     系统     3.65     3.42

【详解】(1)[1] 该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的系统误差。

(2)[2][3] 从O到B过程，重力势能减少量

△Ep=mghOB=2.00×9.8×0.1860=3.65J

根据匀变速直线运动的推论可得：

动能的增加量

四、解答题

15．刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.8m，锅的直径为0.4m。已知重力加速度g取，不计空气阻力，面片可视作质点。求：

（1）面片落到锅中所用时间；

（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件；

（3）若一质量为m的面片以的速度滑过碗内最低点，此时半径为r，求碗底受到来自该面片的压力（结果可用已知物理量符号表示）。

【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下

【详解】（1）根据位移公式有

解得

（2）根据平抛运动公式，水平方向有

根据题意有

解得

（3）在最低点有

根据牛顿第三定律

解得

方向竖直向下

16．如图所示，用长为的细线将一质量为的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高的A点（细线水平）后由静止释放，小球运动到最低点B细线的拉力达到30N时被瞬间拉断，小球最终落至水平地面上的C点。已知O点距地面的高度为，重力加速度为，不计空气阻力。求：

（1）小球运动到B点时的速度大小；

（2）C点与O点的水平距离。

【答案】（1）2m/s；（2）0.2m

【详解】（1）设小球在B点时的速度为v，根据牛顿第二定律可得

解得

（2）细线拉断后，小球将做平抛运动，设B点离地面的高度为d，从细线拉断到落地时间为t，则

解得：

因此C点与O点的水平距离

17．已知电子的电荷量为，氦核的电荷量为电子电荷量的4倍（带正电），求两者相距时它们间库仑力的大小。

【答案】

【详解】根据题意可知氦核的电荷量为

根据库仑定律可知二者之间的库仑力为

18．游乐场的过山车项目，虽惊险刺激，但安全事故时有发生，若游客未系好安全带，后果将不堪设想。如图所示为某同学进行的模拟探究：过山车轨道均在竖直平面内，一质量为的游客乘坐过山车从左边第一个峰点P静止出发，无动力沿轨道运动，先后经过半径为的圆轨道最低点A和半径为的圆轨道最高点B。已知P、A的高度差为，A、B的高度差为，两圆轨道之间是与圆轨道分别相切的倾斜直轨道，游客可视为质点，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小取。

（1）求游客在A点对座椅的压力大小；

（2） 若游客未系安全带，则他可能在半径为的圆轨道上某处抛出。试通过计算判断游客能否沿轨道到达B点。

【答案】（1）；（2）不能到达B点，见解析

【详解】（1）游客从P点到A点，由机械能守恒定律有

在A点，游客受重力和座椅支持力作用，由牛顿第二定律有

联立求解并代入数据得

由牛顿第三定律解得游客在A点对座椅的压力大小为

（2）假设游客能从P点经A点到B点，由机械能守恒定律有

代入数据可得游客在B点的速度为

在B点，由牛顿第二定律有

代入数据得

因，假设不成立

游客将在B点左侧圆轨道上某处抛出，不能到达B点