海南省昌江黎族自治县昌江中学2022-2023学年高一上学期期中物理试题(含答案)

这是一份海南省昌江黎族自治县昌江中学2022-2023学年高一上学期期中物理试题(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，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/sD.货物的速度大小为5m/s
3、关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.平抛运动是匀速运动
D.平抛运动是加速度不断变化的曲线运动
4、做匀速圆周运动的物体，下列物理量中变化的是( )
A.速度B.速率C.周期D.转速
5、如图所示是A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一支，由图可知( )
A.A物体运动的线速度大小不变B.A物体运动的角速度不变
C.B物体运动的角速度是变化的D.B物体运动的线速度大小不变
6、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
7、某个星球的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此星球表面上的重力是它在地球表面上重力的( )
A.B.C.2倍D.4倍
8、如图为各行星绕太阳运动的轨道示意图，设图中各行星只受到太阳引力作用，绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.水星公转的周期最小B.地球公转的线速度最大
C.火星公转的向心加速度最小D.天王星公转的角速度最大
二、多选题
9、某人在一定高度处向距离他L处的对面的竖直高墙上抛出小球，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，则比较前后两次被抛出的小球在碰到墙时，有（不计空气阻力）( )
A.运动的加速度之比是1:1B.下落的高度之比是2:1
C.下落的高度之比是4:1D.运动的时间之比是1:1
10、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是( )
A.是线速度不变的运动B.是角速度不变的运动
C.是周期不变的运动D.是合力不变的运动
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、如图所示，卫星A是我国在2022年8月20日成功发射的“遥感三十五号”04组卫星，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，下列判断正确的是( )
A.B.C.D.
13、关于行星运动，下列说法正确的是( )
A.牛顿用实验测量出万有引力常量G，使万有引力有其实际意义
B.开普勒是德国天文学家，并提出行星运动三大定律
C.英国物理学家卡文迪什测出了引力常量G的值
D.哥白尼提出了日心说
三、实验题
14、用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即原点，在确定y轴时需要让y轴与重垂线平行。
15、在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。
（1）某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮的半径之比为1:1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系________。
A.研究向心力与质量之间的关系B.研究向心力与角速度之间的关系
C.研究向心力与半径之间的关系D.研究向心力与线速度之间的关系
（2）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的________。
A.累积法B.等效替代法C.控制变量法D.微小量放大法
（3）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为________。
A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1
四、计算题
16、一小型无人机模拟投弹演习，某时刻无人机将一小球以某一初速度沿水平方向抛出，小球刚好垂直打在倾角的斜坡上，打在斜坡上的速度为50m/s，重力加速度，，，求：
（1）小球的飞行时间；
（2）小球的水平位移大小；
（3）小球抛出点到落点的高度。
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、宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
参考答案
1、答案：C
解析：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、答案：D
解析：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、答案：B
解析：平抛运动的物体受到重力作用，故A错误.平抛运动只受重力，加速度为g，保持不变，是匀变速曲线运动，故B正确，D错误.平抛运动的速度方向沿轨迹的切线方向，时刻在改变，速度大小也在变化，所以平抛运动一定是变速运动，故C错误.故选B.
4、答案：A
解析：做匀速圆周运动过程中，速度大小恒定，即速率恒定，速度方向时刻变化，故A符合题意，B不符合题意；转动过程中周期和转速都是恒定的，故CD不符合题意.
故选A。
5、答案：A
解析：根据
知，当线速度v大小为定值时，与r成反比，其图象为双曲线的一支；根据
知，当角速度ω大小为定值时，与r成正比，其图象为过原点的倾斜直线。
故选A。
6、答案：C
解析：太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知， 木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C.
7、答案：C
解析：根据
解得
则
那么一个物体在此星球表面上的重力是它在地球表面上重力的2倍。
故选C。
8、答案：A
解析：A.由可得
知,轨道半径越小，周期越小，故选项A正确；
B.由可得
知，轨道半径越小，线速度越大，故选项B错误；
C.由可得
知，轨道半径越小，向心加速度越大，故选项C错误；
D.由可得
知，轨道半径越小，角速度越大，故选项D错误。
故选A。
9、答案：AC
解析：A.平抛运动是只在重力作用下的运动，加速度为重力加速度，所以两次运动的加速度之比是1:1，故A正确；
BCD.由
可得运动的时间之比是
由
可得下落的高度之比是
故BD错误，C正确。
故选AC。
10、答案：BC
解析：A.匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向不断变化，故A错误；
BC.匀速圆周运动中角速度的大小和方向都不变，周期不变，故BC正确；
D.匀速圆周运动中合力方向不断变化，故D错误。
故选BC。
11、答案：ACD
解析：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、答案：AC
解析：由万有引力提供向心力可知
解得
由此可知
卫星B的角速度与卫星P的角速度相等，即
根据
可知
故有
故选AC。
13、答案：BCD
解析：AC.英国物理学家卡文迪什用实验测量出万有引力常量G，使万有引力有其实际意义，A错误，C正确；
B.开普勒是德国天文学家，提出行星运动三大定律，B正确；
D.哥白尼提出了日心说，D正确。
故选BCD。
14、答案：（1）BD（2）球心
解析：（1）AD.为了使钢球每次从斜槽末端抛出时的速度大小相同，每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A错误，D正确；
B.为了使小球每次从斜槽末端飞出后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确；
D.移动挡板时，挡板高度的间距决定了所记录痕迹点间的竖直距离，该距离是否相当对运动轨迹的描绘不会产生影响，所以不需要等间距变化，故D错误；
故选BD。
（2）小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
15、答案：（1）A（2）C（3）B
解析：（1）铝球与钢球的质量不同，转速相同，本实验研究向心力与质量之间的关系，A正确。
（2）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，C正确。
（3）根据
两球的向心力之比为1:4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1:2，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据
知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为2:1，B正确。
16、
（1）答案：4s
解析：小球打在斜坡上时的竖直分速度大小为
小球的飞行时间为
（2）答案：120m
解析：小球抛出时的初速度大小为
小球的水平位移大小为
（3）答案：80m
解析：小球抛出点到落点的高度为
17、答案：（1）10m/s（2）0.5rad/s（3）4π
解析：（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、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球在斜坡上做平抛运动时：水平方向上①
竖直方向上②
由几何知识③
由①②③式得
（2）对于该星球表面质量为的物体，有
又
故
（3）该星球的第一宇宙速度等于它的“近地卫星”的运行速度，故
又
解得