2022-2023學年山西省運城市高一（下）期中物理試卷（含解析）

第第頁2022-2023學年山西省運城市高一（下）期中物理試卷（含解析）2022-2023學年山西省運城市高一（下）期中物理試卷

學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________

第I卷（選擇題）

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.下列說法正確的是()

A.做圓周運動的物體，所受的合力方向一定指向圓心

B.向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量

C.做平拋運動的物體，在任意相等時間內(nèi)速率的變化量都相等

D.物體做曲線運動時，速度方向不斷發(fā)生變化，速度大小也一定發(fā)生變化

2.關(guān)于離心運動，下列說法正確的是()

A.物體做離心運動時將沿半徑方向向外遠離圓心

B.離心運動是物體沿圓的切線方向飛出的運動

C.做離心運動的物體是因為受到離心力的作用

D.離心運動并不是物體受到離心力的作用，而是提供的向心力突然消失或者不足

3.如圖所示，小球、通過質(zhì)量不計的細桿相連接，緊靠豎直墻壁放置，由于輕微擾動，小球、分別沿水平地面和豎直墻面滑動，滑動過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)當細桿與豎直方向成角時，小球的速度大小為，忽略一切摩擦和阻力，，，則此時小球的速度大小為()

A.B.C.D.

4.如圖所示，三顆質(zhì)量均為的地球衛(wèi)星等間隔分布在半徑為的圓軌道上已知萬有引力常量為，地球質(zhì)量為，地球半徑為，下列說法正確的是()

A.地球?qū)θw衛(wèi)星的引力相同

B.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為

C.兩顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為

D.一顆衛(wèi)星受另外兩顆衛(wèi)星的引力的合力大小為

5.如圖所示，一輕桿一端固定在點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時，由于球?qū)U有作用力，使桿發(fā)生了微小形變。關(guān)于桿的形變量與小球在最高點時速度大小的關(guān)系，下列說法正確的是()

A.速度越大，形變量越大B.速度越大，形變量越小

C.速度為零時，桿無形變D.形變量為零時，速度不為零

6.如圖所示，將一籃球從地面上方的點斜向上拋出，剛好垂直擊中籃板上的點若拋射點水平向左移動一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中點，不計空氣阻力，則下列方法可行的是()

A.減小拋射角，同時增大拋射速度的大小

B.減小拋射角，同時減小拋射速度的大小

C.增大拋射角，同時減小拋射速度的大小

D.增大拋射角，同時增大拋射速度的大小

7.十四屆全運會鐵人三項賽在漢中市天漢文化公園和天漢濕地公園拉開帷幕某同學觀看自行車比賽時發(fā)現(xiàn)運動員騎自行車在水平地面轉(zhuǎn)彎時，自行車與豎直方向有一定的夾角才不會傾倒。查閱有關(guān)資料得知，只有當水平地面對自行車的支持力和摩擦力的合力方向與自行車的傾斜方向相同時自行車才不會傾倒。若該運動員騎自行車時的速率為，轉(zhuǎn)彎的半徑為，重力加速度取。則自行車與豎直方向的夾角的正切值為()

A.B.C.D.

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

8.物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步關(guān)于物理學史，下列說法正確的是()

A.海王星是運用萬有引力定律在“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量的數(shù)值

C.開普勒經(jīng)過多年的天文觀測和記錄獲得大量天文數(shù)據(jù)，并通過天文數(shù)據(jù)總結(jié)提出了開普勒三大定律

D.“月地”檢驗，表明了地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵從相同的規(guī)律

9.如圖所示，某人在乒乓球訓練中，從左側(cè)球臺中心處，將球沿垂直于球網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過球網(wǎng)的上沿落到右側(cè)邊緣，設乒乓球的運動為平拋運動，下列判斷正確的是()

A.擊球點的高度與球網(wǎng)的高度之比為：

B.擊球點的高度與球網(wǎng)的高度之比為：

C.若僅使擊出的乒乓球的速度在水平面內(nèi)順時針從上往下看轉(zhuǎn)動一個角度，則乒乓球落在球網(wǎng)的右側(cè)

D.若僅使擊出的乒乓球的速度在水平面內(nèi)順時針從上往下看轉(zhuǎn)動一個角度，則乒乓球落在球網(wǎng)的左側(cè)

10.如圖所示，兩個質(zhì)量相同的小球和沿內(nèi)壁光滑的固定圓錐筒繞豎直軸線勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()

A.小球的角速度大于小球的角速度

B.小球的線速度大小大于小球的線速度大小

C.小球的向心加速度大小等于小球的向心加速度大小

D.小球受到的彈力大小大于小球受到的彈力大小

第II卷（非選擇題）

三、填空題（本大題共1小題，共8.0分）

11.如圖所示，、兩輪通過摩擦傳動，傳動時兩輪間不打滑，兩輪的半徑之比為，、分別為、兩輪邊緣上的點，則、兩點的線速度大小之比為，角速度之比為，周期之比為，轉(zhuǎn)速之比為。

四、實驗題（本大題共1小題，共10.0分）

12.某同學用如圖甲所示的裝置“探究平拋運動及其特點”，實驗操作是：在小球、處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片使球水平飛出，同時球被松開。

該同學觀察到的現(xiàn)象是：小球、_____填“同時”或“先后”落地。

上述現(xiàn)象說明：平拋運動的豎直分運動是_____填“自由落體”或“勻速直線”運動。

如圖乙所示，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面操作要求正確的是_____。

A.調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平

B.每次釋放小球的位置可以不同

C.每次釋放小球的速度可以不同

D.將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑的曲線連接各點

該同學用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡如圖丙所示，、、三點表示小球運動過程中經(jīng)過的三個位置，重力加速度取，空氣阻力不計，則小球做平拋運動的初速度大小為_____。保留兩位有效數(shù)字

另一同學重新進行實驗，以拋出點為坐標原點，水平向右為軸正方向，豎直向下為軸正方向，在軌跡上選取間距較大的幾個點，確定其坐標，并在直角坐標系內(nèi)繪出了圖像如圖丁所示，重力加速度取，則此小球平拋的初速度大小為_____。

五、計算題（本大題共3小題，共36.0分）

13.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上有一質(zhì)量為的小物塊，用長為的細繩連接在通過轉(zhuǎn)臺中心的豎直轉(zhuǎn)軸上，細線與轉(zhuǎn)軸間的夾角為，系統(tǒng)靜止時，細線剛好伸直但繩中張力為零已知物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為，重力加速度取，，，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力在物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動且未離開轉(zhuǎn)臺的過程中，求：

繩子剛好對物塊有拉力時，轉(zhuǎn)臺的線速度大小；

轉(zhuǎn)臺對物塊支持力剛好為零時，轉(zhuǎn)臺的角速度．

14.年月日時分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第五十五顆北斗導航衛(wèi)星。假設該衛(wèi)星在距離地球表面高為的軌道上繞地球做勻速圓周運動，地球半徑為，地球表面重力加速度為，引力常量為，地球的體積為，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。求：

地球的平均密度；

該人造衛(wèi)星繞地球運動的周期。

15.如圖所示，為豎直圓軌道的左端點，點和圓心的連線與豎直方向的夾角為。一質(zhì)量為的小球在圓軌道左側(cè)的點水平拋出，小球沿點的切線進入圓軌道。已知、、在同一豎直面內(nèi)，拋出點與圓心等高，不計空氣阻力，圓弧半徑為，重力加速度取，結(jié)果可用根式表示求：

小球平拋的初速度大小；

小球在點時對軌道的壓力．

答案和解析

1.【答案】

【解析】A.做勻速圓周運動的物體，所受的合力方向一定指向圓心。做變速圓周運動的物體，所受的合力方向不一定指向圓心。故A錯誤；

B.向心加速度是描述線速度方向變化快慢的物理量，故B正確；

C.做平拋運動的物體，在任意相等時間內(nèi)速度的變化量

都相等。速度的變化量為矢量，但速率是速度大小，做平拋運動的物體，在任意相等時間內(nèi)速率的變化量不相等。故C錯誤；

D.物體做曲線運動時，速度方向不斷發(fā)生變化，速度大小不一定發(fā)生變化。例如，勻速圓周運動，速度的方向在不斷發(fā)生變化，速度大小不變。故D錯誤。

故選B。

2.【答案】

【解析】離心運動有兩種情況：一是所受的力不足于提供向心力，將沿著切線和圓周之間的曲線向遠離圓心的運動；二是所受合外力突然消失時，將沿此時的速度方向即圓周的切線方向離開；故AB錯誤，D正確；

C.做離心運動的物體不會受到離心力的作用，而是發(fā)生離心現(xiàn)象，故C錯誤。

故選D。

3.【答案】

【解析】小球的速度大小為，則由連接體的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系有

解得

故選A。

4.【答案】

【解析】A.地球?qū)θw衛(wèi)星的引力大小相同，方向不同；故A錯誤；

B.根據(jù)題意，由萬有引力定律可得，地球與每一顆衛(wèi)星之間的引力大小為

故B錯誤；

C.兩顆衛(wèi)星對地球引力大小都為，夾角，根據(jù)平行四邊形定則兩顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小

故C正確；

D.如圖所示

兩顆衛(wèi)星之間的距離

所以兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為

一顆衛(wèi)星受另外兩顆衛(wèi)星的引力的合力大小

故D錯誤。

故選C。

5.【答案】

【解析】當在最高點時，如果重力完全充當向心力，則輕桿對小球的作用力為零，此時

解得

若，則對桿拉伸，則

速度越大，桿對球的彈力為就越大，形變量越大。若，則桿被壓縮，則

速度越小，桿對球的彈力為就越大，形變量越大，故AB錯誤；

C.速度為零時，桿對球的彈力與重力平衡，桿有形變，故C錯誤；

D.形變量為零時，重力提供向心力，則

解得

速度不為零，故D正確。

故選D。

6.【答案】

【解析】由于籃球始終垂直擊中點，可應用逆向思維，把籃球的運動看作從開始的平拋運動。當點水平向左移動一小段距離時，點拋出的籃球仍落在點，則豎直高度不變，水平位移減小，球到點的時間

故時間不變，豎直分速度

即豎直分速度不變，水平方向滿足

由于減小，可知減小，合速度

即合速度變小，與水平方向的夾角

可知變大?？芍粢项}意仍使拋出的籃球垂直擊中點，應減小拋射速度，同時增大拋射角。

故選C。

7.【答案】

【解析】摩擦力提供向心力，摩擦力大小等于

支持力與重力大小相等，支持力大小為

自行車與豎直方向的夾角的正切值

聯(lián)立解得

故選A。

8.【答案】

【解析】A.海王星是先根據(jù)萬有引力定律算出軌道，然后在計算的軌道上發(fā)現(xiàn)的。海王星是運用萬有引力定律在“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。故A正確。

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪什測出了引力常量的數(shù)值。故B錯誤；

C.第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄獲得大量天文數(shù)據(jù)，開普勒通過天文數(shù)據(jù)總結(jié)提出了開普勒三大定律。故C錯誤；

D.“月--地”檢驗，表明了地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵從相同的規(guī)律。故D正確。

故選AD。

9.【答案】

【解析】從擊球點到球網(wǎng)，有

從擊球點到右側(cè)邊緣，有

擊球點的高度與球網(wǎng)的高度之比為

故A錯誤，B正確；

乒乓球的速度在水平面內(nèi)順時針從上往下看轉(zhuǎn)動一個角度，由空間位置關(guān)系可知，轉(zhuǎn)動后水平拋出要想過網(wǎng)，到達網(wǎng)的高度水平位移須增大，若球拋出的初速度大小不變，從擊球點拋出到球網(wǎng)高度時，球的水平位移不變，未能過網(wǎng)，故乒乓球落在球網(wǎng)的左側(cè)，故C錯誤，D正確。

故選BD。

10.【答案】

【解析】略

11.【答案】

【解析】、分別為、兩輪邊緣上的點，、兩點的線速度大小相等，則有；根據(jù)，可知角速度之比為；根據(jù)，可知周期之比為；根據(jù)，可知轉(zhuǎn)速之比為．

12.【答案】同時自由落體

【解析】小球做平拋運動，平拋運動可以分解為豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動，小球做自由落體運動，兩小球下落高度相同，所以小球、會同時落地；

上述現(xiàn)象說明、兩球在豎直方向有相同的運動情況，而球做自由落體運動，則說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；

為了讓小球獲得水平初速度，因此要調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平，故A正確；

為了做出一條小球做平拋運動的完整曲線，每次釋放小球的位置必須相同，釋放時的速度也必須相同實驗時應由靜止釋放，才能保證以小球每次都獲得相同的平拋初速度，故BC錯誤；

D.因為小球的運動軌跡是一條曲線，將小球的位置記錄在紙上后，取下紙要將各點跡用平滑的曲線連接，故D正確。

故選AD。

、、三點的水平距離相等，則運動時間相等為，在豎直方向上

解得

則平拋運動的初速度為

由，，聯(lián)立解得平拋運動的軌跡方程為

則圖像的斜率為

解得

13.【答案】；

【解析】繩子剛有拉力時，有

其中

聯(lián)立解得

或物塊的線速度大小滿足

轉(zhuǎn)臺對物塊支持力恰好為零時，對物塊受力分析，水平方向有

解得

14.【答案】解：物體在地球表面受到重力等于萬有引力，有：，

解得地球質(zhì)量：，

地球的體積：，

解得地球的平均密度：；

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有：

，

根據(jù)黃金代換式：，

解得：。

答：地球的平均密度；

該人造衛(wèi)星繞地球運動