2022-2023学年浙江省宁波市北仑中学高一下学期期中物理试题（学考）Word版含解析

  北仑中学2022学年第二学期高一年级期中考试物理试卷

（全年级＋外高学考班使用）

一、单选题（本题共18小题，每小题3分，共54分。）

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 曲线运动合力可以为零

B. 曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变

C. 曲线运动的速度方向可能不变

D. 曲线运动的速度与加速度共线

【答案】B

【解析】

【详解】A．曲线运动的速度一定变化，所受的合力一定不为零，选项A错误；

B．曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变，例如匀速圆周运动，选项B正确；

C．曲线运动的速度方向一定变化，选项C错误；

D．曲线运动的速度与加速度不共线，选项D错误。

故选B。

2. 1949年4月，解放军“百万雄师过大江”。在某平直江段渡江时，战士所乘船只在静水中的速度为v1，江水流速为v2，若江水速度方向与江岸平行，下列说法正确的是（　　）

A. 船渡江时间与v2有关 B. 当v1=v2时，船能到达正对岸

C. 当保持船头垂直江岸时，船渡江时间最短 D. 当保持船头垂直江岸时，船渡江位移最小

【答案】C

【解析】

【详解】A．依据分运动与合运动相互独立性，不论船头如何渡江，水流速度都无法影响船在垂直河岸的分速度大小，因此渡江时间与水速无关，故A错误；

B．船能否垂直过河岸取决于船的合运动方向能否垂直于河岸，水流速度和船速相等与此并无直接联系，故B错误；

CD．渡船参与两个分运动，沿船头方向的匀速直线运动和沿水流方向的匀速直线运动，根据运动的合成与分解可知，当保持船头垂直江岸时，船在垂直河岸方向的分速度最大，渡河时间最短，为

但此时合运动并不垂直于河岸，位移并不是最小，故C正确，D错误。

故选C。
 

3. 如图所示，在往水盆中投掷乒乓球的游戏中，小朋友将乒乓球水平抛向地面的水盆，结果乒乓球落在水盆的后方（图中右侧）。不计空气阻力，为了将乒乓球投进水盆，原地再次水平投掷时，小朋友可以（　　）

A. 保持抛出点高度不变，减小初速度

B. 增大抛出点高度，增大初速度

C. 保持抛出点高度不变，增大初速度

D. 保持初速度不变，增大抛出点高度

【答案】A

【解析】

【详解】设抛出点高度为h，乒乓球的初速度大小为v0，根据平抛运动规律可知第一次乒乓球的水平位移为

图中说明s偏大，为了将乒乓球投进水盆，应使s减小。

A．保持抛出点高度不变，减小初速度，会减小s，故A正确；

B．增大抛出点高度，增大初速度，会增大s，故B错误；

C．保持抛出点高度不变，增大初速度，会增大s，故C错误；

D．保持初速度不变，增大抛出点高度，会增大s，故D错误。

故选A。

4. 关于行星运动规律，下列说法符合史实的是（　　）

A. 第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律

B. 开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律

C. 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

D. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

【答案】C

【解析】

【详解】A．开普勒总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律，A错误；

BC．开普勒在第谷观测的天文数据基础上，总结出了行星运动的规律，B错误，C正确；

D．开普勒总结出了行星运动的规律，但他没有找出行星按照这些规律运动的原因，D错误。

故选C。

5. 天宫一号在酒泉卫星发射中心发射。发射后进入高度约350千米的近地轨道，下列说法正确的是（　　）

A. 天宫一号的发射速度11.2km/s到16.7km/s之间

B. 天宫一号的飞行周期大于24h

C. 天宫一号处于完全失重状态，其受到的地球引力可以忽略

D. 天宫一号的飞行速度小于7.9km/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．天宫一号的发射速度到7.9km/s到 11.2km/s之间，A错误；

B．根据

得

近地轨道的运动半径小于同步卫星半径，运动周期小于24h，B错误；

C．天宫一号处于完全失重状态，其受到的地球引力提供圆周运动所需的向心力，不能忽略，C错误；

D．第一宇宙速度7.9km/s是最大的环绕速度，则天宫一号的飞行速度小于7.9km/s，D正确。

故选D。

6. 可以看成质点的两个均匀球体，它们之间的万有引力大小为F。若它们的质量不变，距离增大到原来的2倍，则它们之间的万有引力大小变为（　　）

A. 2F B.  C.  D. F

【答案】B

【解析】

【详解】由万有引力公式

可知，两球体的质量不变，距离增大到原来的2倍时，它们之间的万有引力大小变为。

故选B。

7. 如图所示，不计空气阻力，玻璃球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动。则玻璃球（　　）

A. 仅受重力作用

B. 受重力和支持力两个力作用

C. 受重力和向心力两个力作用

D. 受重力、支持力和向心力三个力作用

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】玻璃球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动，受重力和支持力作用，二力的合力提供向心力。

故选B。

8. 如图所示为皮带传动装置，，，转动时皮带不打滑，则皮带轮上A、B、C三点的线速度，角速度，向心加速度的小关系是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．根据同皮带上各点线速度相等则有

根据同一转轴各点角速度相等则有

根据

则有

则有

所以A错误；B正确；

CD．根据

则有

根据

则有

则有

所以CD错误；

故选B。

9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A. 如图（a），当船头垂直于河岸渡河时，渡河轨迹一定是直线

B. 如图（b），实验现象可以说明平抛运动水平方向分运动的特点

C. 如图（c），汽车通过拱桥的最高点时对拱桥的压力大小大于其重力大小

D. 如图（d），火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图（a），当船头垂直于河岸渡河时，若船在静水中的速度是匀速，水流速度也是匀速时，由速度合成定则可知，渡河轨迹一定是直线，若船速是变速时，水流是匀速，由速度合成定则可知，渡河轨迹一定不是直线，A错误；

B．如图（b），实验现象是两球在同一高度，同时运动且同时落地，可以说明平抛运动竖直方向分运动的特点，不能说明平抛运动水平方向分运动的特点，B错误；

C．如图（c），汽车通过拱桥的最高点时，由牛顿第二定律，则有

解得

可知拱桥对汽车的支持力大小小于重力大小，由牛顿第三定律可知，汽车对拱桥的压力大小小于其重力大小，C错误；

D．如图（d），火车转弯超过规定速度行驶时，其火车重力与轨道的支持力的合力不能满足火车转弯时所需的向心力，则有外轨对外轮缘会有挤压作用，D正确。

故选D。

10. 如图所示，若物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后仍落在斜面上，则物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足（空气阻力不计，物体可视为质点）（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由

，

得

故选B。

11. 如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有（　　）

A. 线速度 B. 根据万有引力定律，

C. 向心加速度 D. 卫星C运动一周所需要的时间最短

【答案】C

【解析】

【详解】设地球的质量为M，卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力可得

A．由卫星的速度，可见r越大，v越小，则有

故A错误；

B．由于三颗的质量关系未知，无法根据万有引力定律比较引力的大小，故B错误；

C．卫星的向心加速度等于

r越小，a越大，则有

故C正确；

D．卫星的周期

r越大，T越大，所以卫星A运动一周所需要的时间最短，故D错误。

故选C。

12. 如图所示，质量为M的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 如果物体做减速直线运动，F对物体做负功

B. 如果物体做匀速直线运动，F对物体不做功

C. 物体只有做加速直线运动，F才对物体做正功

D. 如果物体做减速直线运动，F对物体做正功

【答案】D

【解析】

【详解】无论物体运动类型如何，F与v方向相同，所以F对物体做正功，故ABC错误，D正确。

故选D。

13. 在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在0.5 s内带动杯子旋转了210°，人的臂长约为0.6 m。下列说法正确的是（　　）

A. 泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向

B. P位置飞出的小水珠初速度沿1方向

C. 杯子在旋转时的角速度大小为

D. 杯子在旋转时的线速度大小约为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由图乙中做离心运动的轨迹可知，杯子的旋转方向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度沿2方向，故AB错误。

C．杯子旋转的角速度为

故C错误

D．杯子旋转的轨迹半径约为0.6 m，则线速度大小约为

故D正确。
故选D。

14. 如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是(　　)

A. v的极小值为

B. v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大

C. 当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大

D. 当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐减小

【答案】C

【解析】

【详解】因为轨道内壁下侧可以提供支持力，则最高点的最小速度为零．故A错误；当时，此时管道下壁对小球有作用力，根据牛顿第二定律得：且随着速度的增大，作用力在逐渐减小；当管道上壁对小球有作用力，根据牛顿第二定律得，且随着速度的增大，作用力在逐渐增大；故B错误；C正确；当由值逐渐减小时，从公式轨道对小球的弹力逐渐增大，故D错误；故选C

15. 如图所示，有两位同学瓜瓜和果果在玩投掷飞镖比赛，站在同一位置先后水平射出两只相同的飞镖，射中靶上同一竖直线上两点，飞镖A与竖直方向的夹角为，飞镖B与竖直方向的夹角为。已知飞镖运动时，飞镖镖尖的指向与飞镖的运动方向相同，忽略飞镖运动时的空气阻力，下列说法正确的是（  ）

A. A、B两镖运动的时间之比为 B. A、B两镖的初速度大小之比为

C. A、B两镖下落的高度之比为 D. A、B两镖速度的增量之比为

【答案】A

【解析】

【详解】C．平抛运动中速度方向的反向延长线过水平位移的中点。设水平位移大小为x，两镖射中靶子的速度方向的反向延长线，交于同一点，根据平抛运动规律可知，该点位于水平分位移的中点，则

联立解得

故C错误；

A．由

得A、B两镖运动的时间之比为

故A正确；

B．由

x=vt

得A、B两镖的初速度大小之比为

故B错误；

D．由

得A、B两镖速度的增量之比为

故D错误。

故选A。

16. 高二某同学参加引体向上体能测试，在内完成8次标准动作，每次引体向上的高度约为，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于（　　）

A. 0 B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】高中同学的质量一般为60kg，引体向上时向上运动的位移大约为0.5m，则克服重力做功的平均功率

故B正确，ACD错误。

故选B。

17. 如图所示，MN为半径为R、固定于竖直平面内的光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，轨道底部有一弹簧枪，现发射质量为m的小钢珠，从N点水平飞出落在斜面上，斜面倾角为，空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 小钢珠从N点飞出的速度越大，小钢珠速度随时间的变化率越大

B. 小钢珠从N点飞出的速度越大，小钢珠速度随时间的变化率越小

C. 若经过N点的速度大小为，则钢珠到达N点时对上管壁的压力大小为

D. 若两次从N点飞出的速度大小之比为，则两次水平射程比值是

【答案】D

【解析】

【详解】AB．小钢珠速度随时间的变化率等于重力加速度，保持不变，AB错误；

C．根据牛顿第二定律

得

则钢珠到达N点时对上管壁的压力大小为，C错误；

D．根据

，

得

D正确。

故选D。

18. 已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期与地球的基本相同，地球表面重力加速度为g，若北海在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下列分析不正确的是（　　）

A. 火星表面的重力加速度是

B. 火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的

C. 北海在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍

D. 北海以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是

【答案】C

【解析】

【详解】AC．设地球质量为M，半径为R，则

，

火星表面的重力加速度为

即北海在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍，A正确，C错误；

B．根据

，

得

B正确；

D．根据

，

得

D正确。

本题选不正确的，故选C。

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）

19. 在“研究小球平抛运动”的实验中：

（1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明___________（单选）

A. 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动    B. 平抛运动的飞行时间只由高度决定

C. 平抛运动水平方向为匀速直线运动    D. 平抛运动的轨迹是一条抛物线

（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明___________。

（3）该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，照相机拍摄时每隔___________s曝光一次；小球做平抛运动的初速度___________m/s。

【答案】    ①. A    ②. 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动    ③. 0.1    ④. 1.47

【解析】

【详解】（1）[1]A如图甲所示的演示实验中，小锤击打弹性金属片，B球水平抛出，同时A球被松开，做自由落体运动，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。

故选A。

（2）[2]如图乙所示，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。

（3）[3]由图丙可知，小球在竖直方向上有

解得

照相机拍摄时每隔0.1s曝光一次。

[4]小球在水平方向有

20. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，回答以下问题：

（1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间关系。

A．理想实验法        B．微元法            C．控制变量法        D．等效替代法

（2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与挡板______（选填A或B）处。

（3）当用两个质量相等小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，B与C的半径之比为，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为，则传动皮带所挂的左、右两边塔轮的半径之比为______。

【答案】    ①. C    ②. 相同    ③. B    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度的管子，故选C。

（2）[2][3]根据，探究向心力的大小与圆周运动半径的关系，应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选则半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。

（3）[4]设轨迹半径为r，塔轮半径为R，根据公式

，

解得

左、右两边塔轮的半径之比为

三、解答题（本题共3小题，共8＋8＋14=30分。）

21. 游乐场里“旋转飞椅”的顶上有一个半径为4.5m的“伞”，如图甲所示。“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示。“伞盖”高，绳长L=5m，小明与座椅的总质量为40kg。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37°。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，在此过程中，求：

（1）座椅受到绳子的拉力大小；

（2）小明运动的线速度大小。

【答案】（1）500N；（2）7.5m/s

【解析】

【详解】（1）座椅受到绳子的拉力大小为

（2）由牛顿第二定律可知

解得小明运动的线速度大小

v=7.5m/s

22. 宇航员站在一星球表面上的高度H处，沿水平方向以某一初速度抛出一个小球，经过时间t小球落到星球表面。

(1)求该星球表面重力加速度；

(2)已知该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量。

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1) 小球做平抛运动

解得该星球表面的重力加速度

(2) 在星球表面，物体的重力和所受的万有引力相等．故有

所以

23. 如图所示，竖直平面内有由两段圆弧拼接而成的轨道，圆弧半径均为，左侧为水平平台。一质量的小球（可视为质点）从平台边缘的A处以的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为，已知，。

（1）求小球到达P点时的速度大小；

（2）求小球在AP过程中重力所做的功；

（3）求小球在P点时重力的瞬时功率；

（4）若小球到达Q点时对下侧轨道的压力为154N，求小球在Q点的速度。

【答案】（1）10m/s；（2）；（3）；（4）12m/s，方向水平向左

【解析】

【详解】（1）小球在P点的速度与水平夹角为，P点速度为

（2）小球在P点的竖直分速度为

由

，

联立得小球在AP过程中重力所做的功

（3）小球在P点时重力的瞬时功率为

得

（4）根据牛顿第二定律

得

方向水平向左。