2022-2023學年江蘇省揚州重點中學高一（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年江蘇省揚州重點中學高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1.下列關于物理學史和物理思想方法，敘述錯誤的是(

)A.卡文迪許在測量萬有引力常量的實驗中，運用了“放大法”

B.“牛頓第一定律”是牛頓通過大量實驗得出的

C.從物理思想方法上講，平均速度體現(xiàn)了“等效替代”的物理思想

D.加速度是采用“比值法”定義的物理量2.如圖所示，MN是水流速度穩(wěn)定的河流，小船在靜水中的速度為v船。船自A點渡河，第一次沿AB方向，第二次沿AC方向，兩次渡河所用的時間分別為t1和t2.若ABA.兩方向若為船航行的速度方向，則t1<t2

B.兩方向若為船航行的速度方向，則t1>t23.如圖所示，從地面上A點發(fā)射一枚遠程彈道導彈，假設導彈僅在地球引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行并擊中地面目標B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h.已知地球半徑為R，地球質量為M，引力常量為G.則下列結論正確的是(

)

A.導彈在C點的速度大于GMR+h B.導彈在C點的速度等于GMR+h

C.4.地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p、同步通信衛(wèi)星q和月球m，均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動.設e、p、q、m的圓周運動速率分別為v1、v2、v3、v4，向心加速度分別為a1、a2、a3、a4，則(提示：同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的A.v1>v2>v3>v5.2019年8月超強臺風“利奇馬”的中心在浙江省溫嶺市沿海登陸，登陸后，“利奇馬”強度開始迅速減弱，并逐漸轉向偏北方向移動，對部分沿海城市房屋、道路和橋梁有嚴重的破壞?！袄骜R”過后，一同學到社區(qū)志愿參加清掃活動，如圖所示，該同學把被風刮倒的長木桿繞著O點扶起來，已知木桿的長度為L，該同學的手與桿的接觸位置高為h，當該同學以速度v向左運動時，手與桿接觸點的高度不變，當木桿與地面的夾角為α時，木桿轉動的角速度為(

)

A.ω=vL B.ω=vsin6.雨天在野外騎車時，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手搖腳踏板，使后輪勻速轉動，泥巴就被甩下來。如圖所示，圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則(

)

A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B.泥巴在圖中的b、c位置時最容易被甩下來

C.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來

D.泥巴在圖中的a位置時最容易被甩下來7.如圖甲所示，動畫片里質量均為m的兩個小猴子為了偷到樹下面桌子上的香蕉，用同一不可伸長的輕質細繩拉著，分別嘗試了兩種方式，如圖乙所示，a是使下面的猴子在豎直平面內來回擺動，b是使下面的猴子在水平面內做勻速圓周運動，b的細繩與豎直方向的夾角和a擺動時細繩偏離豎直方向的最大角度都為θ，在a中從最高點靜止擺下來過程中速度最大值出現(xiàn)在最低點，大小為2gl1?cosA.兩種方式中下面猴子做圓周運動時所受合力方向均指向軌跡圓的圓心

B.a中把細繩調短些，θ不變，則上面的猴子所在樹枝比之前更容易折斷

C.b中上面的猴子所在樹枝更容易折斷

D.a中上面的猴子受到的最小拉力與b中上面的猴子受到的拉力的比值為c8.2015年9月14日，美國的LIGO探測設施接收到一個來自GW150914的引力波信號，此信號是由兩個黑洞的合并過程產生的。如果將某個雙黑洞系統(tǒng)簡化為如圖所示的圓周運動模型，兩黑洞繞O點做勻速圓周運動。在相互強大的引力作用下，兩黑洞間的距離逐漸減小，在此過程中，兩黑洞做圓周運動的A.向心力均逐漸減小 B.線速度均逐漸減小 C.周期均不變 D.角速度均逐漸增大9.一衛(wèi)星繞火星表面附近做勻速圓周運動，其繞行的周期為T.假設宇航員在火星表面以初速度v水平拋出一小球，經過時間t恰好垂直打在傾角α=30°的斜面體上，如圖所示.已知引力常量為G，則火星的質量為(

)A.3v3T416Gt3π10.第24屆冬季奧運會于2022年2月在北京召開，圖甲為谷愛凌跳臺滑雪的場景，運動軌跡如圖乙所示。谷愛凌從C點水平飛出，落到斜坡上的D點，E點離坡道CD最遠，忽略空氣阻力。下列說法正確的是(

)

A.從C到E的時間比從E到D的時間短

B.軌跡CE和ED長度相等

C.軌跡CE和ED在CD上的投影長度之比為1：3

D.二、實驗題（本大題共1小題，共12.0分）11.(1)為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗∶如圖中甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面；如圖乙所示的實驗∶將兩個完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內，最下端水平。把兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度山靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2.這兩個實驗說明A.甲實驗只能說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動B.乙實驗只能說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條D.甲、乙二個實驗均能同時說明平拋運動在水平、豎直方向上的運動性質(2)關于“研究物體平拋運動”實驗，下列說法正確的是A.小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差B.安裝斜槽時其末端切線應水平C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原點(3)如圖，某同學利用丙裝置在做平拋運動實驗時得出如圖丁所示的小球運動軌跡，a、b、c三點的位置在運動軌跡上已標出。(①小球平拋運動的初速度為___________?m②小球運動到b點時，在y方向的分速度為___________?m③拋出點坐標x=___________cm，y=三、計算題（本大題共4小題，共48.0分）12.2021年10月3日神舟十三號飛船發(fā)射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，三位宇航員在空間站駐留六個月從事各項科研工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為h，地球質量為M，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：(1)空間站繞地球做勻速圓周運動的周期(2)在空間站中，宇航員長期處于失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，科學家設想建造一種環(huán)形空間站，其半徑為r，繞中軸勻速旋轉，如圖所示。宇航員(可視為質點)站在旋轉艙內的側壁上，若要感受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，旋轉艙繞其中軸勻速轉動的角速度

13.沖關節(jié)目是一種戶外娛樂健康游戲，如圖所示為參賽者遇到的一個關卡。一個半徑為R的圓盤浮在水面上，圓盤表面保持水平且與水平跑道的高度差h=1.8m，M為圓盤邊緣上一點。某時刻，參賽者從靜止出發(fā)以加速度4m/s2助跑后從P點水平向右跳出，初速度的方向與圓盤半徑OM在同一豎直平面內。已知圓盤的圓心與P點之間的水平距離為x(1)求參賽者從P點跳出至落至圓盤經歷的時間(2(3)若參賽者從P點跳出的同時，圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉動，要使參賽者落到M點，求圓盤轉動的角速度

14.如圖所示，在足夠高的豎直墻面上A點，以水平速度v0=10m/s向左拋出一個質量為m=1kg的小球，小球拋出后始終受到水平向右的恒定風力的作用，風力大小(1(2)墻面上A、(3(4

15.如圖所示的裝置中，光滑水平桿固定在豎直轉軸上，小圓環(huán)A和輕彈簧套在桿上，彈簧兩端分別固定于豎直轉軸和環(huán)A，細線穿過小孔O，兩端分別與環(huán)A和小球B連接，線與水平桿平行，環(huán)A的質量為m，小球B的質量為2m?，F(xiàn)使整個裝置繞豎直軸以角速度ω勻速轉動，環(huán)A與轉軸間距離不變時，細線與豎直方向的夾角為37°。已知重力加速度g，sin37°(1)裝置轉動的角速度為ω時，細線OB(2)裝置轉動的角速度為ω時，細線OB(3)若裝置轉動的角速度為2ω，環(huán)A與轉軸間距離再次不變，細線與豎直方向的夾角為53°，此時彈簧彈力與角速度為

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，利用平面鏡將微小形變放大，運用了放大法成功測出引力常量的數(shù)值，故A正確；

B、牛頓第一定律是牛頓在前人研究的基礎上總結出來的，而不是牛頓通過大量的實驗探究直接總結出來的，故B錯誤；

C、效替代法是在保證某種效果相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法，故平均速度為等效替代法，故C正確；

D、加速度：a=ΔvΔt，用來描述速度變化的快慢，是采用“比值法”定義的物理量，故D正確。

本題選擇錯誤的，故選：B。

卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，用了放大法成功測出引力常量；伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法；

牛頓第一定律是牛頓在前人研究的基礎上總結出來的；

加速度的大小與Δv2.【答案】D

【解析】AB.兩方向若為船航行的速度方向，渡河時間取決于小船垂直河岸方向的速度，假設船速于AD夾角為θt故AB錯誤；CD.兩方向若為航行的合速度方向，渡河時間取決于小船垂直河岸方向的速度，根據分析可知，第二次沿AC方向垂直于河岸方向的速度大于第一次沿AB方向垂直于河岸方向的速度，故t1故選D。

3.【答案】C

【解析】AB.對于位于離地高為GMmR+其速度v=

GMR+h

，導彈從C點做向心運動，速度應小于CD.根據牛頓第二定律在GMm導彈在C點的加速度a=

GMR+h2

4.【答案】D

【解析】AB.山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉動周期相等，根據圓周運動線速度公式

v=2πrT

，山丘ev故v根據衛(wèi)星的線速度公式

v=GMr

v故v故AB錯誤；CDa山丘e運動加速度a月球m運動加速度a即a同理a則a根據衛(wèi)星的周期公式T由于近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故近地資源衛(wèi)星的加速度大于同步通信衛(wèi)星的加速度，即a故

a2>a3>a故選D。

5.【答案】C

【解析】【分析】要計算角速度，先計算線速度，將速度進行分解求出垂直木桿的速度v1，由v=ωr求解。

解決此題關鍵是將運動進行分解垂直于桿和平行于桿的速度，根據幾何知識求出旗桿的線速度。

【解答】把人的速度分解為垂直于木桿的速度v1和沿桿的速度v2，如圖v1=vsinα，

此時手握旗桿的位置到O點距離為r=h6.【答案】C

【解析】【分析】

該題是一個實際問題，泥塊被甩下來要做離心運動，當提供的合力小于向心力時做離心運動．

【解答】

A、a、b、c、d共軸轉動，角速度相等，半徑也相等，根據公式a=rω2分析知它們的向心加速度大小都相等，故A錯誤。

BCD、泥塊做圓周運動，合力提供向心力，根據F=mω2r知：泥塊在車輪上每一個位置的向心力相等，當提供的合力小于向心力時做離心運動，所以能提供的合力越小越容易飛出去。

最低點，重力向下，附著力向上，合力等于附著力減重力，

最高點，重力向下，附著力向下，合力為重力加附著力，

在線速度豎直向上或向下時，合力等于附著力，

所以在最低點7.【答案】D

【解析】A.平面內做圓周運動時，速率也在不斷變化，除了有指向軌跡圓圓心的向心加速度，在軌跡切線方向還有一個改變速度大小的加速度，因此合加速度方向不指向軌跡圓圓心，合力方向不指向軌跡圓圓心，A錯誤；B.a中，下面的猴子在最低點時繩子上的張力最大，樹枝容易折斷，由動能定理得m此時T可得繩子上的最大張力T可知最大張力與繩長無關，B錯誤；C.b中繩子上的張力和重力的合力為下面的猴子提供向心力，繩子上的張力T由于θ大小不確定，無法確定兩種方式中繩子上的最大張力的大小關系，C錯誤；D.a中繩子上張力最小時下面猴子所在位置是最高點處，此時最小張力T結合對C選項的分析可知a中繩子上的最小張力與b中繩上的張力的比值為

cos2θ故選D。

8.【答案】D

【解析】【分析】

雙星做勻速圓周運動具有相同的角速度，靠相互間的萬有引力提供向心力，根據萬有引力提供向心力得出雙星的軌道半徑關系，從而確定出雙星的半徑如何變化，以及得出雙星的角速度、線速度、加速度和周期的變化。

解決本題的關鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，知道雙星的軌道半徑比等于質量之反比。

【解答】A.向心力由萬有引力提供，根據萬有引力定律

F兩黑洞間的距離逐漸減小，萬有引力增大，所以向心力均逐漸增大，A錯誤；C.根據牛頓第二定律Gm1m2解得T=2πL3D.根據ω=2πT

，B.根據

v1=2πr兩黑洞間的距離L逐漸減小的過程中，L3的減小量大于r12、r22的減小量，所以線速度均增大，B

9.【答案】B

【解析】【分析】

小球垂直落在斜面上時速度方向與豎直方向之間的夾角是α，利用速度的合成與分解可以求出火星表面附近的重力加速度g′；再根據重力等于向心力，求得火星的半徑，根據萬有引力等于重力，求解火星的質量。

【解答】

設火星的質量為M，半徑為R，衛(wèi)星的質量為m，根據火星對衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，有：GMmR2=m(2πT)2R

①，火星表面附近萬有引力近似等于重力，則GMR2=g′10.【答案】D

【解析】【分析】

谷愛凌離開C點后做平拋運動，將運動分解為沿斜面方向和垂直于斜面方向，知垂直斜面方向上做勻減速直線運動，在沿斜面方向上做勻加速運動。

【解答】

A、將谷愛凌的運動分解為沿斜面方向和垂直于斜面方向，知垂直斜面方向上做勻減速直線運動，當運動到E點，垂直斜面方向上的速度減為零，返回做勻加速直線運動，據運動的對稱性，知時間相等，tCE=tED，故A錯誤；

BC、在沿斜面方向上做勻加速直線運動，根據等時性，知時間相等，根據勻變速直線運動的推論，初速度為零勻加速直線運動在相等時間內的位移為1:?3，因為沿斜面方向上的初速度不為零，則軌跡CE和ED在CD上的投影長度之比不是1:3，軌跡CE長度小于11.【答案】(1)AB；(2)BC；(【解析】【分析】

(1)在甲實驗中，兩球始終同時落地，則豎直方向上的運動規(guī)律相同，在乙實驗中，兩球相撞，知兩球在水平方向上的運動規(guī)律相同；

(2)在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運動，記錄下平拋后運動軌跡。然后在運動軌跡上標出特殊點，對此進行處理，由于是同一個軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實驗時必須確保拋出速度方向是水平的，同時固定的斜槽要在豎直面；

(3)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據豎直方向上△y=gT2，求出時間間隔，再根據水平方向上的勻速直線運動求出初速度.求出b點在豎直方向上的速度，即可求出運動的時間和b點速度，從而求出此時小球水平方向和豎直方向上的位移，即可求出拋出點的坐標．

在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關鍵，同時讓學生知道描點法作圖線方法：由實驗數(shù)據得來的點，進行平滑連接起來；同時解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。

【解答】

(1)A、用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面，知B球豎直方向上的運動規(guī)律與A球相同，即平拋運動豎直方向上做自由落體運動.故A正確；

BCD、把兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2，知1球在水平方向上的運動規(guī)律與2球相同，即平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，故B正確，C、D錯誤。

故選AB。

(2)A、小球與斜槽之間有摩擦，不會影響小球做平拋運動，故A錯誤；

B、研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，則安裝實驗裝置時，斜槽末端切線必須水平的目的是為了保證小球飛出時初速度水平，故B正確；

C、由于要記錄小球的運動軌跡，必須重復多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，所以要求小球每次從同一高度釋放，故C正確；

D、應該選擇小球拋出時的球心位置作為平拋運動的起點，故D錯誤。

故選BC。

(3)①在豎直方向上△y=30cm?1012.【答案】解：(1)空間站繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，

則有：GMm(R+h)2=m(2πT)2(R+h)

不考慮地球自轉時，質量為m0物體，在地球表面的重力：GMm0R2=m0g

可得T=【解析】(1)空間站繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力列式求解；

(2)13.【答案】解：(1)參賽者做平拋運動，由h=12gt2

得t=2hg，代入數(shù)據，解得t=0.6s

(2)根據平拋水平方向x0?R