海南省三亚市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份海南省三亚市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如图所示，则可能的轨迹是（ ）
A．B．
C．D．
2．如图，飞机与货物以4m/s的速度水平匀速飞行，同时以3m/s的速度匀速收拢绳索将货物接到飞机里，绳索始终竖直，该过程中（ ）
A．绳索的拉力大于货物的重力
B．货物相对地面做曲线运动
C．货物的速度大小为7m/s
D．货物的速度大小为5m/s
3．下列说法正确的说法是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并给出了万有引力常量的数值
B．开普勒通过对第谷的天文观测数据进行总结，提出了关于行星运动的三条定律
C．卡文迪许发现了万有引力定律
D．平抛运动的加速度逐渐增大
4．匀速圆周运动是一种（ ）
A．匀速运动B．匀加速运动
C．匀加速曲线运动D．变加速曲线运动
5．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么
A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中受的摩擦力大小不变
D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心
6．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ）

A．从P到Q阶段，速率逐渐变大
B．从P到M所用的时间等于
C．从M到Q所用的时间等于
D．从P到Q所用的时间等于
7．习近平主席在2018年新年贺词中提到，科技创新、重大工程建设捷报频传， “慧眼”卫星邀游太空．“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射，在10月16日的观测中，确定了 射线的流量上限．已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r（r>R），运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．“慧眼”卫星的向心加速度大小为
B．地球的质量大小为
C．地球表面的重力加速度大小为
D．“慧眼”卫星的线速度大于7.9km/s
8．2021年4月29日11时22分，中国空间站天和号核心舱发射成功，2021年5月30日5时1分，天舟二号货运飞船与天和号核心舱完成自主快速交会对接。设建成后的“中国站”和同步卫星均绕地球做圆周运动，同步卫星的轨道半径约为“中国站”轨道半径的倍，则（ ）
A．“中国站”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
B．“中国站”的周期小于同步卫星的周期
C．“中国站”的线速度小于同步卫星的线速度
D．“中国站”的天和号核心舱在地表的发射速度应小于第一宇宙速度
二、多选题
9．2018年珠海航展，我国五代战机“歼20”再次闪亮登场．表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上(如图)，最后沿陡斜线直入云霄．设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变．则沿ab段曲线飞行时，战机
A．所受合外力大小为零
B．所受合外力方向不断变化
C．竖直方向的分速度逐渐增大
D．水平方向的分速度不变
10．下列说法正确的有（ ）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都是不变的
C．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也一样适用
D．物体沿光滑斜面下滑，由于惯性物体的速度不断增大
11．如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，某人站在距圆心为r处的P点随圆盘共同运动，下列关于人受力的说法正确的是（ ）
A．人所受的重力和支持力等大、反向
B．人随圆盘做匀速圆周运动，其所受的重力和支持力充当向心力
C．人随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较大的转速转动，人在P点受到的摩擦力变大
12．2022年6月27日，我国在酒泉卫星发射中心使用“长征四号”丙运载火箭，成功将“高分十二号”03星（简称03卫星）发射升空，03卫星顺利进入预定圆轨道．已知地球的半径为R，03卫星是地球静止轨道卫星，运行周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A．在火箭发射03卫星的过程中，火箭对03卫星的作用力大小等于03卫星对火箭的作用力大小
B．在火箭带着03卫星离开地面的瞬间，03卫星处于失重状态
C．地球的第一宇宙速度为
D．静止在赤道上的物体绕地心运转的向心加速度大小为
13．下列说法符合史实的是（ ）
A．牛顿在总结前人研究的基础上发现万有引力定律，且F=G适用于任何两个物体之间
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．卡文迪许测出了引力常量G的数值．
D．根据开普勒第三定律，对于太阳系所有行星k值都相等
三、实验题
14．某实验小组利用图所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验，以下做法必要的是 。
A．实验时应保持桌面水平
B．每次应使钢球从静止开始释放
C．选择密度大、体积小的小球作平抛
D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为，示意如图。重力加速度，钢球平抛的初速度为 m/s。
③图装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是 。
15．（1）如图所示为向心力演示仪，转动手柄，可使变速塔轮，长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在两塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板处做圆周运动的半径之比为。
①本实验采用的实验方法是 ．
A．等效替代法 B．控制变量法 C．微元法 D．放大法
②若在处的小球的质量相同，则仅拿走B处的小球后，其他条件不变，可验证向心力与 的关系．
（2）在“探究平抛运动的特点”的实验中，某同学利用频闪照相法记录了小球某段运动轨迹上的三个点如图所示。该同学以a点为坐标原点建立坐标系，其中两点的坐标已在图上标出，重力加速度g取。
①相邻两次曝光的时间间隔为 s．
②小球做平抛运动的初速度大小为 ．
③小球做平抛运动的初始位置在图中的坐标为 ．
四、解答题
16．2022年北京冬季奥运会于2022年2月4日开幕，跳台滑雪自1924年第一届冬奥会就被列为正式比赛项目，因其惊险刺激，也被称作“勇敢者的游戏”。如图所示，一运动员从助滑坡的A点由静止滑下，从圆弧坡道最低点B以速度水平飞出，落到着陆坡的C点，着陆坡的倾角为，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）B、C之间的距离；
（2）落到C点时的速度大小。
17．做匀速圆周运动的物体，10 s内沿半径为20 m的圆周运动100 m，试求物体做匀速圆周运动时：
(1)线速度的大小；
(2)角速度的大小；
(3)周期的大小。
18．如图甲所示，长为的传送带以速顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径。右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，求：
（1）若小滑块从处静止释放，小滑块到达A点时对轨道的压力；
（2）若小滑块从处静止释放，小滑块到达B点时的速度大小；
（3）要使小滑块刚好平抛在斜面底端C点，小滑块从光滑圆轨道静止释放的高度。
参考答案：
1．C
【详解】物体做曲线运动时，某点的速度方向为该点的切线方向，合力方向与速度方向不在同一直线上，且指向曲线弯曲的内侧，轨迹在合力与速度之间，C正确，ABD错误；
故选C。
2．D
【详解】A．货物在竖直方向上以3m/s的速度匀速向上运动，处于平衡状态，故绳索的拉力等于货物的重力，A错误；
B．货物在水平方向上和竖直方向上均做匀速直线运动，故相对地面的合运动也是匀速直线运动，B错误；
CD．货物对地合运动的速度大小为
C错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验给出了万有引力常量的数值，故AC错误；
B．开普勒通过对第谷的天文观测数据进行总结，提出了关于行星运动的三条定律，故B正确；
D．平抛运动中，物体的加速度始终是重力加速度，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】A．匀速圆周运动是速度大小不变，方向随时改变的运动，故A错误；
BCD．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心，所以加速度随时在改变，故BC错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】石块的速度大小不变，有，做匀速圆周运动，则加速度大小不变，方向始终指向球心，A错误、D正确；合外力等于，大小不变，B错误；由于压力变化，则摩擦力变化，C错误．
6．D
【详解】A．设在极短的时间内，根据开普勒第二定律有
而P为近日点，Q为远日点，即
因此可得
可知，海王星在从P到Q阶段，速率逐渐变小，故A错误；
BCD．海王星在椭圆轨道上的运行的周期为，根据对称性可知，从P到Q所用的时间等于，而海王星在从P到Q阶段，速率逐渐变小，因此其在从P到M过程的平均速度大于其在M到Q的平均速度，而这两个过程的路程相同，则有
由此可知，海王星在从P到M所用的时间小于，从M到Q所用的时间大于，故BC错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】设地球的质量为M，“慧眼”卫星的质量和向心加速度分别为m、a向，地球表面的重力加速度为g
AB.根据万有引力提供向心力可得：
解得：
故A项正确，B项错误；
C.地球表面的物体的重力近似等于物体所受到的万有引力，即
解得：
此时分母里的周期应该是绕地表的周期T0，不是在高空中的周期T，故C错误；
D.由公式
解得：
“慧眼”卫星的半径大于地球的半径，所以“慧眼”卫星的线速度小于7.9km/s，故D项错误．
8．B
【详解】由题意可知“中国站”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径：
A．由公式
得
可知“中国站”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故A错误；
B．由公式
得
可知“中国站”的周期小于同步卫星的周期，故B正确；
C．由公式
得
可知“中国站”的线速度大于同步卫星的线速度，故C错误；
D．第一宇宙速度为人造卫星的最小发射速度，故“中国站”的天和号核心舱在地表的发射速度应大于第一宇宙速度，故D错误。
故选B。
9．BC
【详解】A.战机做曲线运动，运动状态发生变化，合外力不为零，故A错误；
B.战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，即指向圆心，故B正确；
C.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vy=vsinθ增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，故C正确；
D.飞机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vx=vcsθ减小，即水平方向的分速度减小，故D错误．
10．AC
【详解】A．平抛运动的加速度不变，合外力恒定不变，且合外力与初速度不在同一直线上，则平抛运动是匀变速曲线运动，故A正确；
B．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，角速度大小和方向都不变，周期不变，故B错误；
C．牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时也一样适用，故C正确；
D．物体沿光滑斜面下滑，由于重力的作用，它的速度将不断增大，与惯性无关，故D错误。
故选AC。
11．ACD
【详解】A．人随圆盘共同运动，竖直方向受力平衡，所以人所受的重力和支持力等大、反向。故A正确；
BC．人随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力方向指向圆心充当向心力。故B错误；C正确；
D．若使圆盘以较大的转速转动，根据
可知人在P点所需向心力增大，即受到的摩擦力变大。故D正确。
故选ACD。
12．AD
【详解】A．在火箭发射03卫星的过程中，火箭对03卫星的作用力与03卫星对火箭的作用力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故A正确；
B．在火箭带着03卫星离开地面的瞬间，03卫星的加速度方向竖直向上，卫星处于超重状态，故B错误；
C．根据地球第一宇宙速度的定义，可得
其中为地球近地卫星的环绕周期，而不是03卫星即地球静止轨道卫星的周期，故C错误；
D．静止在赤道上的物体绕地心运转的向心加速度大小为
故D正确。
故选AD。
13．BCD
【详解】牛顿在总结前人研究的基础上发现万有引力定律，万有引力定律的适用条件是两个质点间的万有引力，故A错误；开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故B正确；卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量，故C正确；根据开普勒第三定律，对于太阳系所有行星k值都相等，故D正确．所以BCD正确，A错误．
14． ABC 2 方便将木板调整到竖直平面
【详解】①[1] A．实验时应保持桌面水平，以保证小钢球的初速度水平，故A正确；
B．每次应使钢球从静止开始释放，是为了保证钢球的初速度不变，轨迹相同，故B正确；
C．选择密度大、体积小的小球作平抛，可以减小空气阻力的影响，故C正确；
D．钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，只要每次从同一位置释放即可， 故D错误；
故选ABC；
②[2]由
得
则小球的初速度
③[3]实验中要保持木板处于竖直状态，悬挂铅垂线，便于将木板调整到竖直平面。
15． B 角速度 0.1 1 （）
【详解】（1）[1]本实验中要分别探究向心力大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系，所以需要用到控制变量法。
故选B。
[2]AC两小球质量相等，运动半径相等，所以应探究向心力与角速度的关系。
（2）[3]根据竖直方向运动规律有
解得
[4]水平方向有
[5]b点竖直方向的速度
根据速度与时间的关系有
从抛出点到b点的竖直距离为
水平距离为
联立解得
，
可知小球做平抛运动的初始位置在图中的坐标为（）。
16．（1）；（2）
【详解】（1）设从B到C的时间为t，则竖直方向有
水平方向有
位移的偏角满足
联立解得
则B、C之间的距离
（2）落到C点时竖直方向的速度为
落到C点时的速度大小为
联立解得
17．（1）10m/s；（2）0.5rad/s；（3）4π
【详解】（1）根据匀速圆周运动线速度的定义可知线速度为
（2）根据角速度与线速度的关系可知角速度为
（3）根据周期的定义可知周期为
18．（1）45N，方向竖直向下；（2）m/s；（3）0.45m
【详解】（1）由图，可知时，物块到达A点的速度为
设在A点，滑块受到支持力为F，则有
代入数据得
由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为45N，方向竖直向下。
（2）在传送带上，由牛顿第二定律得
物块从h=R=0.8m处释放，由图乙易知到达A点的速度为
由
.
当v等于传送带速度时
可知道无论从哪点滑下小滑块在传送带上一直做匀加速运动
代入数据得
（3）设初速度为vB，运动时间为tB，由平抛规律，得竖直方向
水平方向
代入数据得
设滑块在A点速度为v0时，从A到B，有
得
由图乙得
高度为