2022-2023學年陜西省西安市長安區(qū)高一（下）期中物理試卷

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年陜西省西安市長安區(qū)高一（下）期中物理試卷（合格考）一、單選題（本大題共18小題，共54.0分）1.如圖所示，物體沿曲線由a點運動至b點，關于物體在ab段的運動，下列說法正確的是(

)

A.物體的速度可能不變 B.物體的加速度可能為零

C.a點的速度方向由a指向b D.ab2.關于行星運動的規(guī)律，下列說法符合史實的是(

)A.開普勒在牛頓定律的基礎上，導出了行星運動的規(guī)律

B.開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律

C.開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因

D.開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律3.圖(a)是用來“顯示桌(或支持)面的微小形變”的演示實驗；圖(b)A.極限的思想方法 B.放大的思想方法 C.控制變量的方法 D.猜想的思想方法4.一個物體以初速度V0水平拋出，經(jīng)過時間t時其豎直方向的位移大小與水平方向的位移大小相等，那么t為(

)A.V0g B.2V0g 5.廣場上很流行一種叫做“套圈圈”的游戲，將一個圓圈水平扔出，套住的玩具作為獎品。某小孩和大人直立在界外，在同一豎直線上不同高度分別水平拋出小圓環(huán)，恰好套中前方同一物體。假設小圓環(huán)的運動可以簡化為平拋運動，則(

)A.大人拋出的圓環(huán)運動時間較短 B.大人應以較小的速度拋出圓環(huán)

C.小孩拋出的圓環(huán)運動發(fā)生的位移較大 D.小孩拋出的圓環(huán)水平位移大6.圖示為一個玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三個點。當陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉時，下列表述正確的是(

)A.a、b和c三點的線速度大小相等

B.a、b和c三點的角速度相等

C.a、b的角速度比c的大

D.c的線速度比a、b的大7.山東艦是我國首艘自主建造的國產(chǎn)航母。如圖為山東艦進行“180°回轉測試”，以較為穩(wěn)定的航行姿態(tài)，最終在海面上畫了一個直徑約為1000米左右的浪圈。將山東艦的運動近似看作勻速圓周運動，浪圈近似看作其運動軌跡，忽略山東艦的大小和形狀，設其航速約為20節(jié)(1節(jié)=1.852km

A.運動周期T B.運動角速度ω的大小

C.向心加速度an的大小 D.向心力F8.如圖所示，圓柱形轉筒繞其豎直中心軸轉動，小物體貼在圓筒內(nèi)壁上隨圓筒一起轉動而不滑落。則下列說法正確的是(

)A.小物體受到重力、彈力、摩擦力和向心力共4個力的作用

B.小物體隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的

C.筒壁對小物體的摩擦力隨轉速增大而增大

D.筒壁對小物體的彈力隨轉速增大而增大

9.如圖所示，地球可以看成一個巨大的拱形橋，橋面半徑R=6400km，地面上行駛的汽車中駕駛員的重力G=A.汽車的速度越大，則汽車對地面的壓力也越大

B.不論汽車的行駛速度如何，駕駛員對座椅壓力大小都等于800N

C.只要汽車行駛，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力

D.10.關于離心運動，下列說法中正確的是(

)A.物體一直不受外力作用時，可能做離心運動

B.在外界提供的向心力突然變大時，原來做勻速圓周運動的物體將做離心運動

C.只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，原來做勻速圓周運動的物體就將做離心運動

D.當外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時，原來做勻速圓周運動的物體將做離心運動11.如圖所示是行星m繞太陽M運行情況的示意圖，A點是遠日點，B點是近日點，CD是橢圓軌道的短軸，下列說法中正確的是(

)

A.行星運動到A點時速度最大

B.行星運動到C點或D點時速度最小

C.行星從C點順時針運動到B點的過程中做加速運動

D.行星從B點順時針運動到D點的時間與從A點順時針運動到C點的時間相等12.萬有引力定律的簡單應用兩個完全相同的實心均質(zhì)小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F。若將兩個用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則兩個大鐵球之間的萬有引力為(

)A.2F B.4F C.8F13.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g2，則該處距地球表面的高度為(

)A.(2?1)R B.R14.如果我們能測出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉動周期T，就能夠根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了。已知引力常量為G，關于月球質(zhì)量M的表達式正確的是(

)A.M=gR2G B.M=15.下列關于三種宇宙速度的說法中正確的是(

)A.人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運行時的速度大于或等于7.9km/s、小于11.2km/s

B.火星探測衛(wèi)星的發(fā)射速度大于16.716.若地球繞太陽公轉周期及公轉軌道半徑分別為T和R，月球繞地球公轉周期和公轉軌道半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為(

)A.R3T2r3t2 B.17.木星和地球都繞太陽公轉，木星的公轉周期約為12年，地球與太陽的距離為1天文單位，則木星與太陽的距離約為(

)A.2天文單位 B.5.2天文單位 C.10天文單位 D.12天文單位18.鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉彎時速度等于gRtaA.內(nèi)軌對內(nèi)側車輪輪緣有擠壓 B.外軌對外側車輪輪緣有擠壓

C.這時鐵軌對火車的支持力等于mgcosθ 二、實驗題（本大題共2小題，共10.0分）19.某同學用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗。

(1)為了能較準確地描繪小球的運動軌跡，下列說法正確的是______。

A.小球做平拋運動時應與木板摩擦，以便畫出運動軌跡

B.本實驗不需要用天平測出小球的質(zhì)量，也不需要配備重垂線

C.為了保證小球沿水平方向飛出，應將斜槽軌道的末端調(diào)成水平

D.以小球在斜槽末端時球心在方格紙上的投影點作為所建坐標系的原點O

(2)在此實驗中，每次都要讓小球從斜槽上的同一位置由靜止?jié)L下，但小球與斜槽間有摩擦力，這個摩擦力______(選填“會”或“不會”20.用如圖所示的實驗裝置來探究小球作圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。某次實驗圖片如下，請回答相關問題：

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系時我們主要用到了物理學中______的方法；

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.演繹法

(2)圖中是在研究向心力的大小F與______的關系。

A.質(zhì)量m

B.角速度ω

C.半徑r

(3)若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1：9，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為______

A.1：9

B.3三、計算題（本大題共3小題，共36.0分）21.在距離地面5m處將一個質(zhì)量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g=10m/s2.22.如圖所示，長度為L=0.4m的輕繩，系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球的質(zhì)量為m=0.5kg，小球半徑不計，g取10m/s2，求：

(1)小球剛好通過最高點時的速度大?。?3.美國國家航空航天局日前宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星。假如宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星，在該行星“北極”距地面h處由靜止釋放一個小球(引力視為恒力，阻力忽略不計)，經(jīng)過時間t落到地面。已知該行星半徑為R，自轉周期為T，引力常量為G，求：

(1)該行星的質(zhì)量、平均密度ρ；

(2)該行星的第一宇宙速度v；

(3)答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、曲線運動速度的方向沿軌跡的切線方向，則曲線運動速度的方向一定發(fā)生變化，所以速度一定是變化的，故A錯誤；

B、物體做曲線運動，速度一定是變化的，所以加速度一定不等于零，故B錯誤；

C、a點速度的方向沿曲線的切線的方向，不能是a指向b，故C錯誤；

D、物體做曲線運動，ab段的位移大小一定小于路程，故D正確。

故選：D。

曲線運動速度的方向沿軌跡的切線方向；物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，做曲線運動的物體的位移大小一定小于路程，由此可以分析得出結論。

本題關鍵是對質(zhì)點做曲線運動的條件的考查，掌握了做曲線運動的條件，本題基本上就可以解決了。2.【答案】B

【解析】開普勒在他的導師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律，但并未找出行星按照這些規(guī)律運動的原因；牛頓在開普勒行星運動定律的基礎上推導出萬有引力定律，故ACD錯誤，B正確。

故選B。

根據(jù)物理學史和物理常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。

本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一。

3.【答案】B

【解析】解：第一個裝置是當支持面發(fā)生微小形變時，鏡面法線會改變一定角度，入射角增大，根據(jù)光的反射定律，反射角將增大，這一變化通過電光源投影進行放大；第二個裝置是球m受到m′對它的引力會使豎直懸線發(fā)生扭轉，從而使鏡面M的法線轉過微小角度，從而電光源的投影會在標尺上移動一定距離，從而將微小形變放大，故都是利用放大的思想方法，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

明確兩個演示實驗的原理，從而分析出所采用的共同的物理思想方法。

在物理實驗中，經(jīng)常會遇到要演示一些變化效應微弱的物理現(xiàn)象，為使實驗效果明顯，可見度大，通常采用放大手段；物理實驗中常用的放大手段有杠桿放大，光點反射放大，點光源投影放大，投影儀放大，弱電流放大等。4.【答案】B

【解析】解：設平拋的水平位移是x，則豎直方向上的位移就是x，

水平方向上：x=V0t①

豎直方向上：x=12gt2②

聯(lián)立①②可以求得：

t=5.【答案】B

【解析】解：A、平拋運動的時間由高度決定，可知大人拋出圓環(huán)的時間較長，故A錯誤；

B、大人拋出的圓環(huán)運動時間較長，如果要讓大人與小孩拋出的水平位移相等，則要以小點的速度拋出圈圈，故B正確；

C、圓環(huán)的位移為拋出點到玩具的有向線段，所以大人的位移較大，故C錯誤；

D、由于在同一豎直線上，大人和小孩拋出的圓環(huán)水平位移相同，故D錯誤。

故選：B。

物體做平拋運動，我們可以把平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解，兩個方向上運動的時間相同。

解決該題需要明確知道平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，知道平拋運動的加速度恒為g。

6.【答案】B

【解析】解：∵a、b、c三點共軸轉動，∴ωa=ωb=ωc；

A、因為三點共軸轉動，所以角速度相等；由于三點半徑不等，根據(jù)公式v=ωr，所以三點的線速度大小不等；故A不正確；

B、因為三點共軸轉動，所以角速度相等；故B正確；

C、因為三點共軸轉動，所以角速度相等；故C不正確；

D、因為三點共軸轉動，所以角速度相等；由于三點半徑不等，a、b兩點半徑比c點大，所以a、b兩點的線速度比c7.【答案】D

【解析】解：根據(jù)題意可知航母的速度v與圓周運動的半徑r，則

A、可根據(jù)T=2πrv，求得航母的運動周期T，故A不符合題意；

B、可根據(jù)v=rω，求得航母的運動角速度大小，故B不符合題意；

C、可根據(jù)an=v2r，求得航母的運動向心加速度大小，故C不符合題意；

D、向心力計算公式Fn=man8.【答案】D

【解析】解：A、橡皮塊隨圓筒一起做圓周運動，受重力、彈力和靜摩擦力作用，故A錯誤。

BCD、水平方向上，彈力指向圓心提供向心力，據(jù)牛頓第二定律有：N=mω2r，知：角速度越大，則橡皮塊所受的彈力越大，在豎直方向上，橡皮塊所受的重力和靜摩擦力平衡，故BC錯誤，D正確；

故選：9.【答案】C

【解析】解：A、設汽車的質(zhì)量為m，車速為v時，地面對汽車的支持力為FN，由牛頓第二定律得：mg?FN=mv2R，得FN=mg?mv2R，可知，在汽車不離開地面的前提下，汽車的速度越大，地面對汽車的支持力越小，根據(jù)牛頓第三定律知汽車對地面的壓力越小，故A錯誤；

B、根據(jù)牛頓第三定律知，駕駛員對座椅壓力大小等于座椅對駕駛員支持力，由上式可知，駕駛員對座椅壓力大小FN′=10.【答案】D

【解析】解：A.根據(jù)牛頓第一定律可知，物體一直不受外力作用時，總是保持靜止狀態(tài)或者勻速運動狀態(tài)，不可能做離心運動，故A錯誤；

B.做勻速圓周運動的物體，當提供向心力的突然變大時，合力大于了物體需要的向心力，物體要做近心運動，故B錯誤；

C.向心力的數(shù)值發(fā)生變化包括增大和減小，當物體所需的向心力小于合外力時，物體做近心運動，當物體所需的向心力大于合外力，即合外力不足以提供向心力時，物體將做離心運動，故C錯誤。

D.當物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時，物體就要遠離圓心，此時物體做的就是離心運動，故D正確。

故選：D。

A.根據(jù)牛頓第一定律分析作答；

B.根據(jù)物體做近心運動的條件作答；

C.根據(jù)物體做離心運動的條件作答；

D.根據(jù)離心運動的定義作答。

合力大于需要的向心力時，物體要做向心運動，合力小于所需要的向心力時，物體就要遠離圓心，做的就是離心運動。11.【答案】C

【解析】解：AB、行星從A向B運動的過程中萬有引力做正功，所以速度在增大，所以A點速度最小，B點速度最大，故AB錯誤；

C、行星從C點運動到B點的過程中萬有引力做正功，所以做加速運動，故C正確；

D、從B點運動到D點的平均速度大于從A點運動到C點平均速度，所以行星從B點運動到D點的時間小于從A點運動到C點的時間，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)開普勒二第定律分析速度的大小關系；根據(jù)萬有引力做功情況判斷加減速。

解決本題的關鍵知道近日點的速度比較大，遠日點的速度比較小，從A到B和B到A的運動是對稱的。12.【答案】D

【解析】解：兩個小鐵球之間的萬有引力為：

F=G(4πR33ρ)2R2=16π2?Gρ2R4913.【答案】A

【解析】解：設地球的質(zhì)量為M，某個物體的質(zhì)量為m，則

在地球表面有：GMmR2=mg?

①

在離地面h高處軌道上有：GMm(R+h)2=14.【答案】A

【解析】解：AB、在月球表面上，不考慮月球自轉的影響，物體受到的重力等于月球對物體的萬有引力，則有m′g=GMm′R2，可得月球的質(zhì)量為M=gR2G，故A正確，B錯誤；

CD、月球繞地球做勻速圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得GM地Mr2=M415.【答案】C

【解析】解：A、人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運行時的速度小于等于7.9km/s，故A錯誤；

B、火星探測衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2km/s，小于16.7km/s，故B錯誤；

C、第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的人造行星的最小發(fā)射速度，故C正確；

D、第一宇宙速度7.916.【答案】B

【解析】解：地球繞太陽公轉，由太陽的萬有引力提供地球的向心力，則得：GMmR2=mR4π2T2

解得太陽的質(zhì)量為M=4π2R3GT2

月球繞地球公轉，由地球的萬有引力提供月球的向心力，則得：Gmm′17.【答案】B

【解析】解：根據(jù)開普勒第三定律r3T2=k，得：R=3kT2

設地球與太陽的距離為R1，木星與太陽的距離為R2，則得：R2R1=3T18.【答案】C

【解析】解：CD、火車在水平面內(nèi)運動，所以，在豎直方向上受力平衡，所以，鐵軌對火車的支持力FN的豎直分量與重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，F(xiàn)N=mgcosθ，故C正確，D錯誤；

AB、鐵軌對火車的支持力FN的水平分量為FNsin19.【答案】CD

不會【解析】解：(1)A.小球做平拋運動時，不應使其與木板摩擦，以免影響運動的軌跡，故A錯誤；

B.本實驗不需要用天平測出小球的質(zhì)量，但需要配備重垂線，以便確定豎直方向，故B錯誤；

C.為了保證小球沿水平方向飛出，應將斜槽軌道的末端調(diào)成水平，C正確；

D.小球從斜槽上某位置由靜止?jié)L下，離開斜槽末端后做平拋運動，應以小球在斜槽末端時球心在方格紙上的投影點作為所建坐標系的原點O，故D正確。

故選：CD。

(2)只要讓小球每次均從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球到達斜槽末端時速度就相同，可知小球與斜槽間的摩擦力不會增大實驗誤差。

故答案為：(1)CD；20.【答案】(1)C；(2【解析】解：(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法。