2022-2023學(xué)年河南省南陽市高一（下）期中物理試卷（附答案詳解）

2022~2023學(xué)年河南省南陽市高一（下）期中物理試卷

一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）

1.以下說法正確的是（）

A.勻速圓周運動是變加速曲線運動

B.變速圓周運動的加速度大小可能不變

C.行星繞太陽做橢圓軌道運動的加速度大小始終不變

D.物體做曲線運動的加速度一定改變

2.如圖所示，我國戰(zhàn)機(jī)“殲-20”在航展表演中，沿著曲線ab斜向上加速運動，則戰(zhàn)機(jī)飛

行到c點時受到的合外力F的方向可能正確的是（）

3.鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的，如圖所示，已知內(nèi)外軌道平面與水平面夾角為

彎道處的圓弧半徑為R,則質(zhì)量為m的火車在該彎道處轉(zhuǎn)彎時，以下說法中正確的是（）

A.火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力主要由摩擦力提供

B.若火車行駛速度太大，內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓

C.火車轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

D.若火車行駛速度等于JgRtan。,則內(nèi)外軌道均不受車輪輪緣擠壓

4.潮汐是由月球和太陽對地球的萬有引力作用而產(chǎn)生的。潮汐就像是一個地球的“剎車

片”，使地球自轉(zhuǎn)速度緩慢變慢，同時還導(dǎo)致月球以每年3.8cm的速度遠(yuǎn)離地球，若不考慮

其它因素，在遙遠(yuǎn)的未來（）

A.月球繞地球做圓周運動的周期會變小

B.放在地球兩極地面上的物體所受的萬有引力增大

C.放在地球赤道地面上的物體重力增大

D.地球同步衛(wèi)星軌道的離地高度會變小

5.如圖所示，以初速度孫豎直向上拋出的小球受到大小恒定的水平方向風(fēng)力作用，若風(fēng)力

大小等于重力，則以下說法正確的是（）

>

,r。：

A.小球做變加速運動

B.小球運動到最高點時速度最小

C.小球運動過程中速度改變量的方向始終不變

D.小球運動到與拋出點等高位置時速度大小仍為幾

6.我國正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動，在探月工程中飛行器成

功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為z，飛行器在距

月球表面高度為3R的圓形軌道I運動，到達(dá)軌道的4點點火變軌進(jìn)入橢圓軌道口，到達(dá)軌道

的近月點B再次點火進(jìn)入近月軌道HI繞月球做圓周運動。則（）

A.飛行器在B點處點火是讓飛行器速度增大

B.由已知條件能求出飛行器在n軌道上的運行周期

C,只有萬有引力作用下，飛行器在軌道口上通過B點的加速度大于在軌道DI上通過B點的加

速度

D.飛行器在軌道I上通過4點的速度小于在軌道n上通過4點的速度

二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）

7.如圖所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時，滾筒繞水平轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，滾筒上有很多漏水孔，附著在

潮濕衣服上的水從漏水孔中被甩出，達(dá)到脫水的目的。某一階段，如果認(rèn)為濕衣服在豎直平

面內(nèi)做勻速圓周運動，已知滾筒半徑為R,取重力加速度為g,那么下列說法正確的是（）

A.衣物通過最高點和最低點時線速度和加速度均相同

B.脫水過程中滾筒對衣物作用力不始終指向圓心

C.增大滾筒轉(zhuǎn)動的周期，水更容易被甩出

D.為了保證衣物在脫水過程中能做完整的圓周運動，滾筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為J1

8.如圖所示，將質(zhì)量為27n的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán)，

小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d?，F(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的

力處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時（圖中B處），下列說法錯誤的是（重力加速度

為g)()

A.小環(huán)剛釋放時輕繩中的張力一定大于2mg

B.小環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度約為（。-l）d

C.小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于好

D.小環(huán)在8處的速度與重物上升的速度大小之比等于，歹

9.實際上，拋體運動總要受到空氣阻力的影響。如圖所示，物體從同一點。以相同初速度水

平拋出，虛線是在沒有空氣的理想空間中水平拋出的物體的軌跡；實線是在空氣中的軌跡。

圖中AB兩點處于同一豎直線上，B、C兩點處于同一水平線上。重力加速度為g。下列說法

正確的是（）

A.物體由。點到4點的時間小于由。點到8點的時間

B.物體由。點到B點的時間小于由。點到C點的時間

C.物體在B點時的速度小于在C點時的速度

D.物體過B點時加速度的豎直分量小于g

10.如圖所示，一雙星系統(tǒng)由質(zhì)量為M的天體4和質(zhì)量為m的天體B構(gòu)成，它們共同繞連線上

的。點做勻速圓周運動，在天體4和天體B的連線之間有一個拉格朗日點P,處于P點的小物體

在兩個大天體共同引力作用下，以與兩個大天體相同的周期繞。點運行。已知雙星間的距離

為L,萬有引力常量為G,小

物體質(zhì)量相對兩大天體可忽略不計。則下列說法正確的是（）

A.小物體的線速度大于天體B的線速度

B.小物體的向心加速度小于天體B的向心加速度

C.天體B做圓周運動的角速度為不更

D.若P點與天體A的距離為0.753則M與m的比值為567:37

三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）

11.某實驗小組通過如圖所示的裝置驗證向心力的表達(dá)式?；瑝K套在水平桿上，隨桿一起繞

豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細(xì)繩連接滑塊，用來測量向心力F的大小?；瑝K上

固定一遮光片，寬度為d,與固定在鐵架臺上的光電門可測量滑塊的角速度3。旋轉(zhuǎn)半徑為R,

每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度3的數(shù)據(jù)。

(1)某次旋轉(zhuǎn)過程中遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間為Z3則角速度3=;

⑵以F為縱坐標(biāo)，以(選填“a”、“￡”、“⑷)2”或)為橫坐標(biāo)，可

在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點作一條直線；

(3)該小組驗證(2)中的表達(dá)式時，經(jīng)多次實驗，分析檢查，儀器正常，操作和讀數(shù)均沒有問

題，發(fā)現(xiàn)示數(shù)尸的測量值與其理論值相比(填“偏大”或'‘偏小”)，主要原因是

12.圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖

(1)為保證實驗的順利進(jìn)行，下列必要的操作是()

4斜槽必須盡可能光滑艮每次釋放小球的位置必須相同

C.斜槽末端必須水平D.為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接

(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點。為坐標(biāo)原點，測量它們

的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,下面y-/圖像中能說明小球運動軌跡為拋物線的是()

(3)某次實驗后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖乙所示，已知方格紙每個方格邊長為5cm,4、B、。分

別為小球運動的三個位置，則小球平拋的初速度大小為m/s,小球在B點的速度大小

為m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力)

(4)若已知4為坐標(biāo)原點即坐標(biāo)為(0,0)、B點坐標(biāo)為(15,15)、C點坐標(biāo)為(30,40),則該小球的

拋出點坐標(biāo)為。

四、計算題(本大題共3小題，共30.0分)

13.拋石機(jī)是古代遠(yuǎn)程攻擊的一種重型武器，某同學(xué)制作了一個簡易模型，如圖所示。支架

固定在地面上，。為轉(zhuǎn)軸，輕質(zhì)硬桿4端的凹槽內(nèi)放置-石塊，B端固定重物，為增大射程，

在重物B上施加一向下的瞬時作用力后，硬桿繞。點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。硬桿轉(zhuǎn)動到豎直位置

時，石塊立即被水平拋出，水平拋出的速度為9a,石塊直接擊中前方傾角為15。的斜坡，

且擊中斜坡時的速度方向與斜坡成60。角，重力加速度為g,忽略空氣阻力影響。求：

/重物

石塊_________________________________

(1)石塊擊中斜坡時的速度大小；

(2)石塊拋出后在空中運動的水平距離。

14.我國載人航天計劃于1992年正式啟動以來，航天領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速。假若幾年后你成

為一名宇航員并登上某未知星球，在該星球北極點上方高L處以初速度見水平拋出一物體(沒

有空氣阻力作用)，物體落地點到拋出點之間的距離為2心已知該星球赤道處的重力加速度的

大小為兩極處重力加速度大小的k倍(k<1)；該星球半徑為R且質(zhì)量分布均勻，引力常量為G。

求：

(1)該未知星球兩極處重力加速度大小go；

(2)該未知星球的同步衛(wèi)星距星球表面的高度。

15.如圖，光滑的圓錐桶20B固定在地面上，桶底中心為。'，4B為過底面。'的一條直徑，已

知NA。。'=37。，高。。'=2L,頂點。有一光滑的小孔。一根長為3L的細(xì)輕繩穿過。點處小孔，

一端拴著靜止在桶外表面、質(zhì)量為6的P小球，另一端拴著靜止在。'點、質(zhì)量為2nl的Q球(圖

中未畫出)。現(xiàn)讓小球P在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。已知重力加速度為g,不計一切摩擦阻

力。則

(1)P小球運動的角速度為J孑時，細(xì)繩對小球P的拉力大??；

(2)P小球運動的線速度多大時，小球Q對地面恰無壓力；

(3)當(dāng)P小球以大于(2)間的線速度運動且保持Q球在。0'之間處于靜止?fàn)顟B(tài)時，突然燒斷細(xì)繩,

求P球從飛出到落地過程中的最大水平位移。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】4.勻速圓周運動所受合力提供向心力，方向始終指向圓心，所以勻速圓周運動物體所受

合力方向改變是變力，則勻速圓周運動是變加速曲線運動，A正確；

2

B.根據(jù)a=t可知，變速圓周運動的加速度大小會發(fā)生變化，B錯誤；

r

C.行星繞太陽做橢圓軌道運動過程中，行星與太陽間距發(fā)生變化，根據(jù)a=詈可知，加速度大小

會發(fā)生變化，C錯誤；

。.當(dāng)合力不變且與速度方向不共線時，物體做曲線運動且加速度不變，例如平拋運動，。錯誤。

故選A。

2.【答案】A

【解析】戰(zhàn)機(jī)“殲-20”做曲線運動，受到的合外力方向與速度方向不在同一條直線上，且合外

力指向曲線內(nèi)側(cè)，又因戰(zhàn)機(jī)“殲-20”做加速運動，所以合外力方向與速度方向夾角為銳角。

故選A。

3.【答案】D

【解析】A.火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力主要由其所受的重力和支持力的合力提供的，故A錯誤；

8.若火車行駛速度太大，有離心趨勢，則外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓，故8錯誤；

C.向心力為效果力，由火車所受力的合力提供，不是火車受到向心力作用，故C錯誤；

。.火車以某一速度〃通過某彎道時，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力

提供向心力，受力分析如圖所示：

N

F行M°tanO(。為軌道平面與水平面的夾角)，合力等于向心力，則有mgtan。=m［，解得u=

R

7gRtand,可知此時內(nèi)外軌道均不受車輪輪緣擠壓，故。正確。

故選D。

4.【答案】C

【解析】A.根據(jù)G等=巾竽r得7=J零，月球軌道半徑變大，周期將變長，A錯誤；

B.放在地球兩極地面上的物體所受的萬有引力不隨地球自轉(zhuǎn)變慢而改變，B錯誤；

C.根據(jù)G鬻-mg=m等R得g=G苣一等R,地球自轉(zhuǎn)周期變大，則赤道上重力加速度增大,

物體重力增大，C正確；

。.根據(jù)7=地球同步衛(wèi)星周期變大，與地球距離變遠(yuǎn)，離地高度會變高，。錯誤。

故選C。

5.【答案】C

【解析】AC.小球所受合外力不變，則小球做勻變速曲線運動，速度改變量的方向始終不變，A錯

誤，C正確；

A水平風(fēng)力與重力等大，小球先做減速曲線運動，后做加速曲線運動。當(dāng)小球?qū)嶋H速度與合力

即，Nmg垂直，與水平方向夾角為45。時，速度最小，B錯誤：

。.豎直方向速度減為0后反向加速至為,所用時間t=2個，水平方向以=gt=2%，則小球運動

C7

到與拋出點等高位置時速度大小為UJ詔+(2%)2=口處，力錯誤。

故選C。

6.【答案】B

【解析】A.飛行器在B點處點火減速進(jìn)入軌道HI,A錯誤；

3

8.飛行器在軌道I做圓周運動G端=小誓-4/?,由開普勒第三定律有駕=粵，又（7攀=

171T2

mg0,聯(lián)立得飛行器在II軌道上的運行周期為T?=5兀J獲，B正確；

C.根據(jù)G絮=M。得。=6苴，飛行器經(jīng)過兩軌道上的同一點8時，與中心天體”距離相等，則加

速度相等，C錯誤；

。.飛行器在軌道口上通過4點時加速進(jìn)入軌道I,則飛行器在軌道I上通過4點的速度大于在軌道

n上通過4點的速度，。錯誤。

故選瓦

7.【答案】BD

【解析】4衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，在最高點與最低點線速度大小相同方向不同，加

速度大小相同方向不同，故A錯誤；

B.滾筒對衣物的作用力與重力的合力大小不變且始終指向圓心，故脫水過程中滾筒對衣物的作用

力不始終指向圓心，故8正確；

C當(dāng)衣物做勻速圓周運動時，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做離心運動，因此

向心力越大，脫水效果越好。又有尸危=包富，因此周期越小，水越容易被甩出，故c錯誤；

。.為了保證衣物在脫水過程中能做完整的圓周運動，則在最高點重力提供向心力mg=m32R,可

知滾筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為3min=J］，故。正確。

故選BD。

8.【答案】AC

【解析】

【分析】

本題4的關(guān)鍵是由小環(huán)加速下落可知重物加速上升，再根據(jù)牛頓第二定律即可求解；8的關(guān)鍵是明

確重物上升的高度應(yīng)等于繩子縮短的長度；C和D的關(guān)鍵是明確小環(huán)在沿繩子的方向速度與重物速

度相等，然后將小環(huán)的速度沿繩子與垂直于繩子方向正交分解即可。

【解答】

解：4環(huán)剛開始釋放時，環(huán)有向下的加速度，而該加速度沒有沿繩子方向的分量，所以重物在

瞬間加速度為零，則繩子的張力等于重物的重力，即7=27ng,所以A錯誤；

B：小環(huán)到達(dá)8處時，重物上升的高度應(yīng)為繩子縮短的長度，即Zh=4d-d，所以8正確；

CD：根據(jù)題意，沿繩子方向的速度大小相等，將小環(huán)速度沿繩子方向與垂直于繩子方向正交分解，

應(yīng)滿足：vmcosd=v2m,即蜉='所以C錯誤，。正確；

本題選錯誤的，故選：AC.

9.【答案】ACD

【解析】A.水平位移相等時，由于空氣阻力，由0點到B點水平方向做減速運動，所用時間變大,

則物體由。點到月點的時間小于由。點到B點的時間，4正確，；

及豎直下落高度相等時，由于空氣阻力，豎直方向的加速度小于g,根據(jù)九="at'2=；gt2知物體

由。點到B點的時間大于由。點到C點的時間，8錯誤；

C根據(jù)%=/我</須得物體在B點時豎直分速度小于在C點時的豎直分速度，又因為物體

在E點時水平分速度小于C點時的水平分速度，根據(jù)!?=J謖+哆可知,物體在B點時的速度小于

在C點時的速度，C正確；

。.由于空氣阻力，物體過B點時加速度的豎直分量小于g,。正確。

故選ACD.

10.【答案】BCD

【解析】AB.根據(jù)17=a=a)2r,得小物體的運動半徑較小，則線速度較小，向心加速度較

小，A錯誤，8正確；

22

C.根據(jù)G粵=M32rl=m32r2,得“_o)Lr2,巾_水/1M+m_/"引+小尸上=

LGGGG

解得3=JC正確；

。.對P點物體G￡^-G激熱=mo32(O.75L-ri),由C選項得勺=盤心，聯(lián)立得M:m=

567:37,S正確。

故選BCD。

H.【答案】(1)裊;

⑵源

(3)偏小，滑塊做圓周運動時還會受到靜摩擦力

【解析】(1)每次遮光片經(jīng)過光電門時的線速度大小為D=務(wù)，由線速度大小和角速度大小的關(guān)系

式可得川W=念;

?21]

(2)根據(jù)牛頓第二定律可得F=血/?32=急，可知產(chǎn)與謝成正比，以尸為縱坐標(biāo)，麗為橫坐

標(biāo)可在坐標(biāo)紙上描出一條直線,

斜率為嗒。

(3)力傳感器測量的「是繩子的拉力，而在實際情況中，滑塊在做圓周運動時還會受到靜摩擦力,

向心力等于繩子拉力F和靜摩擦力之和。因此，在存在靜摩擦力的影響下，力傳感器示數(shù)F會比向

心力理論值偏小。

12.【答案】(1)BC；

(2)C；

(3)1.5,2.5；

(4)(-15,-5)

【解析】(1)AC.斜槽是否光滑不會影響小球做平拋運動；斜槽末端必須水平是為了保證小球做平

拋運動，A錯誤，C正確；

B.為了保證小球每次平拋時有相同的初速度，每次釋放小球的位置必須相同，B正確；

。.為描出小球的運動軌跡，應(yīng)用平滑的曲線將各點連接，。錯誤。

故選BC。

(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律有久=,y=ht2,聯(lián)立解得y=可得y—/圖像為一條過

原點的直線。故選C。

(3)設(shè)相鄰點間的時間間隔為7,根據(jù)勻變速運動推論，對豎直方向有/%=972,即7=J￡=

2

I(5-3)X5XIQ-S=0]s，可得平拋的初速度為%=空3*27n/S=1.5m/s.根據(jù)勻變速運動推

論，B點的豎直方向速度等于力。段豎直方向的平均速度，有如y=8"覺，26/S二27H/S，小球

在B點的速度大小為%=JuBy2+V()2=2,5m/s；

(4)根據(jù)前面分析可知小球從拋出點到達(dá)8點時經(jīng)過的時間為t=半=0.2s,該段時間豎直方向位

2

移和水平方向位移分別為八=^gt=0.2m=20cm,x=vot=0.3m=30cm,可得小球的拋出

點橫縱坐標(biāo)分別為&=15cm-30cm=-15cm,y0=15cm-20cm=-5cm,即小球的拋出點

坐標(biāo)為(-15,-5)。

13.【答案】解：(1)設(shè)石塊轉(zhuǎn)至最高點的速度以=

設(shè)石塊擊中斜坡時的速度為%,將％分解如圖所示：

據(jù)幾何知識得：。"45。=葭

由②③得：v3=9j2gL

(2)據(jù)幾何知識得：血乳45°="

據(jù)運動學(xué)公式得：vy=gt

X=v2t

聯(lián)立解得：%=81￡?

【解析】(1)根據(jù)運動的合成與分解分析；

(3)根據(jù)平拋運動的規(guī)律分析。

該題考查了平拋運動規(guī)律的應(yīng)用，明確平拋運動的特征是解題的關(guān)鍵。

14.【答案】解：(1)小球在北極點做平拋運動，有％=4=：兆￡2,(2￡)2=X2+L2,

解得該未知星球兩極處重力加速度為“架

(2)質(zhì)量為M的物體在兩極時有絆=m'g0,

R

質(zhì)量為M的物體在赤道并隨星球轉(zhuǎn)