2022-2023學(xué)年天津九十五中、益中二校聯(lián)考高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版）

高中物理名校試卷PAGE2023學(xué)年天津九十五中、益中二校聯(lián)考高一（下）期中物理試卷一、單選題（每題3分，共30分）1．（3分）下列說法正確的是（）A．伽利略提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律 B．牛頓最先在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量的數(shù)值 C．海王星被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，它的發(fā)現(xiàn)確立了萬(wàn)有引力定律的地位 D．開普勒從實(shí)驗(yàn)中得出了行星運(yùn)動(dòng)定律〖答案〗C〖解析〗A、開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，故A錯(cuò)誤。B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，但他并沒有測(cè)出引力常量，引力常量最先由卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出的，故B錯(cuò)誤。C、海王星是利用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，它的發(fā)現(xiàn)確立了萬(wàn)有引力定律的地位，故C正確。D、開普勒通過研究第谷的行星觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律，并不是從實(shí)驗(yàn)中得出了行星運(yùn)動(dòng)定律，故D錯(cuò)誤。2．（3分）火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5〖答案〗B〖解析〗解：在星球表面的萬(wàn)有引力等于重力，即：＝mg＝F引，則有：，即同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為0.4。故B正確，ACD錯(cuò)誤。3．（3分）一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出，水管距地面高h(yuǎn)＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m，不計(jì)空氣及摩擦阻力，水從管口噴出的初速度大小是（）A．1.2m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s〖答案〗B〖解析〗水平噴出的水，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上：h＝gt2，代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.6s水平方向上：x＝v0t代入數(shù)據(jù)解得水平速度為：v0＝2m/s，故B正確，ACD錯(cuò)誤。4．（3分）質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最高點(diǎn)而不脫離軌道的臨界速度值是v．當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg〖答案〗C〖解析〗當(dāng)小球以速度v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)且不脫離軌道，則小球僅受重力，重力充當(dāng)向心力，有；當(dāng)小球以速度2v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球受重力G和軌道對(duì)小球豎直向下的支持力N，如圖，合力充當(dāng)向心力，有mg+N＝；又由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對(duì)小球的支持力相等，N′＝N；由以上三式得到，N′＝3mg。5．（3分）微風(fēng)習(xí)習(xí)，眼前是如鏡的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。圖為石子拋出的簡(jiǎn)化圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了沿水平方向拋出的三個(gè)小石子a、b、c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)的初速度可能等于b的初速度 B．a(chǎn)與地面接觸瞬間的速度一定最大 C．b的飛行時(shí)間比c的長(zhǎng) D．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的短〖答案〗D〖解析〗CD、bc高度相等，根據(jù)可得：，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，a的高度小于bc的高度，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，bc的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故D正確，C錯(cuò)誤；A、a的位移最大，且時(shí)間最短，根據(jù)x＝vt可知a的初速度最大，故A錯(cuò)誤；B、a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比b短，則落地時(shí)a豎直方向分速度比b小，而a的初速度大，根據(jù)平行四邊形定則，不能判斷出a與地面接觸瞬間的速度一定最大，故B錯(cuò)誤。6．（3分）火車軌道的轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，如圖所示。若已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面夾角為θ，彎道處的圓弧半徑為R。在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為v，則下列說法中正確的是（）A．該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為 B．該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為 C．當(dāng)實(shí)際行駛速度大于v時(shí)，輪緣擠壓內(nèi)軌 D．當(dāng)實(shí)際行駛速度小于v時(shí)，輪緣擠壓外軌〖答案〗A〖解析〗AB、火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，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，由圖得：F合＝mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角），根據(jù)合力提供向心力得：mgtanθ＝，解得：，故A正確，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢(shì)，故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外，輪緣擠壓外軌，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車有向心趨勢(shì)，故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi)，輪緣擠壓內(nèi)軌，故D錯(cuò)誤；7．（3分）小球在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力F提供向心力，若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況說法正確的是（）A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)〖答案〗D〖解析〗A．若拉力突然消失，小球做離心運(yùn)動(dòng)，因?yàn)椴皇芰?，將沿軌跡Pa做勻速直線運(yùn)動(dòng)即離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．若拉力突然變小，拉力不足夠提供需要的向心力，小球?qū)⒆霭霃阶兇蟮碾x心運(yùn)動(dòng)，將沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D正確；C．若拉力突然變大，拉力大于需要的向心力，小球?qū)⒆霭霃阶冃〉南蛐倪\(yùn)動(dòng)，將沿軌跡Pc做近心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。8．（3分）人造地球衛(wèi)星在繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越大 B．同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相等 C．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，周期越小 D．地球同步衛(wèi)星可以在以地心為圓心、離地高度為固定值的一切圓軌道上運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗根據(jù)：可得：，，A、由公式可知，衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越小，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)可知，同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相等，故B正確；C、由上面結(jié)論可知，衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，周期越大，故C錯(cuò)誤；D、對(duì)同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)有：，變形得到同步衛(wèi)星的軌道半徑，由此可知，地球同步衛(wèi)星軌道半徑是一定值，考慮到地球自轉(zhuǎn)，只能在赤道上方，且以地心為圓心、離地高度為固定值的一個(gè)圓軌道上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。9．（3分）城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端沖上該立交橋，小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為v1，若小汽車在上橋過程中保持速率不變，則（）A．小汽車通過橋頂時(shí)處于失重狀態(tài) B．小汽車通過橋頂時(shí)處于超重狀態(tài) C．小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為FN＝mg﹣ D．小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于〖答案〗A〖解析〗AB．小汽車到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，需要向下的向心力，故小汽車的合外力向下，所以加速度也向下，所以小汽車在橋頂處于失重狀態(tài)，故A正確，B錯(cuò)誤；C．小汽車在上橋過程中受到垂直于接觸面向上的支持力和向下的重力，令重力與半徑方向的夾角為θ，所以任意位置的向心力為，所以小汽車上橋過程中受到橋面的支持力大小為，故C錯(cuò)誤；D．小汽車在橋頂點(diǎn)時(shí)的向心力為F＝mg﹣FN，當(dāng)支持力等于重力時(shí)向心力為零，達(dá)到最小，所以小汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣却笥?即可，故D錯(cuò)誤；10．（3分）如圖所示，以v0＝10m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時(shí)間垂直地撞在傾角θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，以下結(jié)論中正確的是（）A．物體飛行時(shí)間是1s B．物體撞擊斜面時(shí)的速度大小為20m/s C．物體飛行的水平距離10m D．物體下降的距離是10m〖答案〗B〖解析〗ACD．將小球撞擊斜面時(shí)的速度分解成水平方向和豎直方向，據(jù)幾何關(guān)系可得解得又vy＝gt，x＝v0t，解得：，，h＝15m故ACD錯(cuò)誤。B．將小球撞擊斜面時(shí)的速度分解成水平方向和豎直方向，得物體撞擊斜面時(shí)的速度v＝20m/s故B正確。二、多選題（共5題；每題3分，共15分）（多選）11．（3分）設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星A離地高度為R，衛(wèi)星B離地的高度為2R，萬(wàn)有引力常量為G，若衛(wèi)星A、B均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星A、B的加速度之比9：4 B．衛(wèi)星A、B的加速度之比4：1 C．衛(wèi)星A、B的速度之比 D．衛(wèi)星A、B的速度之比〖答案〗AC〖解析〗做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供向心力，則有：變形可得：由于衛(wèi)星A、B的軌道半徑是2：3，所以向心加速度大小之比是9：4，線速度大小之比是。故BD錯(cuò)誤，AC正確。（多選）12．（3分）已知某人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，則由此可求出（）A．人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量 C．人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行角速度 D．地球的密度〖答案〗BC〖解析〗AB、研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：＝，解得：M＝，r為衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的半徑，T為公轉(zhuǎn)周期。所以無法求出人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量，可以求出地球的質(zhì)量。故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式ω＝可以求出衛(wèi)星運(yùn)行角速度，故C正確；D、由于地球半徑未知，則不能求解地球的密度，故D錯(cuò)誤。（多選）13．（3分）如圖所示，一輛汽車通過一段半徑約為80m的圓弧形彎道公路，假設(shè)該汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為正壓力的0.5倍，取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．汽車安全通過此彎道的最大加速度5m/s2 B．汽車以80km/h的速率行駛可以安全通過此彎道 C．質(zhì)量大的汽車在此彎道處的最大安全速度大 D．汽車以36km/h的速率通過此彎道時(shí)的角速度為0.125rad/s〖答案〗AD〖解析〗ABC、當(dāng)汽車與路面間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦?xí)r，有fm＝m＝mam＝0.5mg，解得vm＝20m/s＝72km/h＜80km/h，am＝5m/s2，故A正確，BC錯(cuò)誤；D、汽車以36km/h的速率通過此彎道時(shí)的角速度為ω＝＝rad/s＝0.125rad/s，故D正確。（多選）14．（3分）如圖所示，長(zhǎng)L＝0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m＝3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為v＝2m/s。取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24N B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的壓力大小是6N C．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24N D．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是54N〖答案〗BD〖解析〗A、設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)受桿的彈力向上，則mg﹣FN＝m，得FN＝mg﹣m＝＝6N，可知桿對(duì)小球的力向上，則小球?qū)U表現(xiàn)為壓力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力大小是6N，故A錯(cuò)誤，B正確；C、小球通過最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣mg＝m，解得FN＝mg+m＝＝54N，根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)U的拉力為54N，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的拉力大小是54N，故C錯(cuò)誤，D正確。（多選）15．（3分）如圖所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．飛行器在B點(diǎn)處點(diǎn)火后，速度變小 B．由已知條件不能求出飛行器在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期 C．只受萬(wàn)有引力情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過B點(diǎn)的加速度 D．飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為2π〖答案〗AD〖解析〗A、飛行器在橢圓軌道近月點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，需要的向心力大于萬(wàn)有引力，而飛行器在圓軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力等于萬(wàn)有引力，可知飛行器在橢圓軌道近月點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道后，飛行器所需向心力減小，所以應(yīng)給飛行器點(diǎn)火減速，故A正確；BD、設(shè)飛行器在近月軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為T，此時(shí)的軌道半徑為R，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力與月球表面的萬(wàn)有引力近似等于月球表面的重力可得：mg0＝，則：T＝；飛行器在軌道Ⅱ上的半長(zhǎng)軸為：，根據(jù)開普勒第三定律可得：，則：＝，故B錯(cuò)誤，D正確。C、飛行器在軌道Ⅱ上通過B點(diǎn)與在軌道Ⅲ上通過B點(diǎn)的距離相等，引力相同，只有萬(wàn)有引力作用下則加速度相等，故C錯(cuò)誤。三、填空題（共3題；每空2分共16分）16．（6分）地球的第一宇宙速度是km/s，是（填“最大”或“最小”）環(huán)繞速度，是（填“最大”或“最小”）的發(fā)射速度?！即鸢浮?.9，最大，最小〖解析〗地球第一宇宙速度即為圍繞地球表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有又因?yàn)辄S金代換，有聯(lián)立，得根據(jù)低軌高速規(guī)律，第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度；第一宇宙速度也是最小的發(fā)射速度。17．（4分）如圖所示，某同學(xué)到超市購(gòu)物，用大小為20N、方向60°與水平面成60°角斜向上的拉力拉購(gòu)物籃，以1m/s的速度在水平地面上勻速前進(jìn)，前進(jìn)10s內(nèi)拉力所做的功為J，前進(jìn)10s內(nèi)拉力的平均功率為W?！即鸢浮?00，10〖解析〗根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式，10s內(nèi)購(gòu)物籃前進(jìn)的位移s＝vt＝1×10m＝10m根據(jù)功的定義式，拉力對(duì)購(gòu)物籃做的功為W＝Fscosθ解得W＝100J前進(jìn)10s內(nèi)拉力的平均功率為18．（6分）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，（1）已備有下列器材：白紙、圖釘、薄木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材中的。A．秒表B．天平C．重垂線D．測(cè)力計(jì)（2）在該實(shí)驗(yàn)中，為減少空氣阻力對(duì)小球的影響，所以選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇。A．實(shí)心小鐵球B．空心小鐵球C．實(shí)心小木球D．塑料小球（3）在該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)采取下列哪些措施減小實(shí)驗(yàn)誤差。A．斜槽軌道末端切線必須水平B．斜槽軌道必須光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次應(yīng)從斜槽同一高度靜止釋放〖答案〗（1）C；（2）A；（3）AD〖解析〗（1）除所給器材外，還需要重垂線，來確定y軸。由于實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小球的質(zhì)量、受力以及運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以不需要天平、測(cè)力計(jì)、秒表，故C正確，ABD錯(cuò)誤。（2）為減少空氣阻力對(duì)小球的影響，所以選擇小球時(shí)，應(yīng)選密度大的小球，故A正確，BCD錯(cuò)誤。（3）A．為了保證小球離開斜槽軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，需調(diào)節(jié)使斜槽軌道的末端水平，故A正確；BD．為了保證小球每次平拋的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次均從斜槽的同一位置由靜止開始下滑，斜槽不需要光滑，故B錯(cuò)誤，D正確；C．本實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤。四、解答題（共39分）19．（13分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響．（1）求地球的質(zhì)量M；（2）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（3）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T．〖答案〗（1）地球的質(zhì)量為；（2）第一宇宙速度v1的表達(dá)式為：；（3）衛(wèi)星的運(yùn)行周期為．〖解析〗（1）根據(jù)得，地球的質(zhì)量：（2）根據(jù)重力提供向心力得，mg＝F向＝得：（3）由衛(wèi)星所需的向心力由萬(wàn)有引力提供可得：得：T＝20．（13分）如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)。小球通過最高點(diǎn)B時(shí)。（1）若小球通過最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)下管壁的壓力為0.5mg，求小球從管口飛出時(shí)的速率v1；（2）若小球通過最高點(diǎn)B時(shí)，對(duì)上管壁的壓力大小為mg，求小球從管口飛出時(shí)的速率v2；（3）若小球第一次以v1飛出管口，第二次以v2飛出管口，求兩次落地點(diǎn)間的距離。〖答案〗（1）小球從管口飛出時(shí)的速率；（2）小球從管口飛出時(shí)的速率；（3）兩次落地點(diǎn)間的距離?！冀馕觥剑?）球通過最高點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)芟卤谟袎毫?，則有解得（2）球通過最高點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)苌媳谟袎毫?，則有解得（3）從B點(diǎn)飛出，做平拋，所以下落時(shí)間都相同，根據(jù)，則有Δx＝v2t﹣v1t，解得Δx＝R21．（13分）一輛汽車的額定功率為80kW，運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒為4.0×103N，汽車質(zhì)量為4.0×103kg，沿水平路面行駛，汽車運(yùn)動(dòng)過程中始終未超過額定功率。求：（1）汽車行駛的最大速度；（2）汽車以額定功率行駛，當(dāng)車速為36km/h時(shí)汽車的加速度；（3）若汽車以0.25m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，求汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！即鸢浮剑?）汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度為20m/s；（2）汽車以額定功率行駛時(shí)，當(dāng)車速為36km/h時(shí)汽車的加速度為1m/s2；（3）汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為64s。〖解析〗（1）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)汽車的速度最大，則汽車行駛的最大速度（2）汽車以額定功率行駛，當(dāng)車速為36km/h時(shí)汽車牽引力此時(shí)汽車的加速度（3）若汽車以0.25m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，牽引力F′＝ma′+f，代入數(shù)據(jù)解得：F′＝5000N勻加速能達(dá)到的最大速度汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2022-2023學(xué)年天津九十五中、益中二校聯(lián)考高一（下）期中物理試卷一、單選題（每題3分，共30分）1．（3分）下列說法正確的是（）A．伽利略提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律 B．牛頓最先在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量的數(shù)值 C．海王星被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，它的發(fā)現(xiàn)確立了萬(wàn)有引力定律的地位 D．開普勒從實(shí)驗(yàn)中得出了行星運(yùn)動(dòng)定律〖答案〗C〖解析〗A、開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，故A錯(cuò)誤。B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，但他并沒有測(cè)出引力常量，引力常量最先由卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出的，故B錯(cuò)誤。C、海王星是利用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的一顆行星，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，它的發(fā)現(xiàn)確立了萬(wàn)有引力定律的地位，故C正確。D、開普勒通過研究第谷的行星觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律，并不是從實(shí)驗(yàn)中得出了行星運(yùn)動(dòng)定律，故D錯(cuò)誤。2．（3分）火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5〖答案〗B〖解析〗解：在星球表面的萬(wàn)有引力等于重力，即：＝mg＝F引，則有：，即同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為0.4。故B正確，ACD錯(cuò)誤。3．（3分）一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出，水管距地面高h(yuǎn)＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m，不計(jì)空氣及摩擦阻力，水從管口噴出的初速度大小是（）A．1.2m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s〖答案〗B〖解析〗水平噴出的水，運(yùn)動(dòng)規(guī)律為平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上：h＝gt2，代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.6s水平方向上：x＝v0t代入數(shù)據(jù)解得水平速度為：v0＝2m/s，故B正確，ACD錯(cuò)誤。4．（3分）質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最高點(diǎn)而不脫離軌道的臨界速度值是v．當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg〖答案〗C〖解析〗當(dāng)小球以速度v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)且不脫離軌道，則小球僅受重力，重力充當(dāng)向心力，有；當(dāng)小球以速度2v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球受重力G和軌道對(duì)小球豎直向下的支持力N，如圖，合力充當(dāng)向心力，有mg+N＝；又由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對(duì)小球的支持力相等，N′＝N；由以上三式得到，N′＝3mg。5．（3分）微風(fēng)習(xí)習(xí)，眼前是如鏡的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。圖為石子拋出的簡(jiǎn)化圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了沿水平方向拋出的三個(gè)小石子a、b、c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)的初速度可能等于b的初速度 B．a(chǎn)與地面接觸瞬間的速度一定最大 C．b的飛行時(shí)間比c的長(zhǎng) D．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的短〖答案〗D〖解析〗CD、bc高度相等，根據(jù)可得：，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，a的高度小于bc的高度，a的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，bc的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故D正確，C錯(cuò)誤；A、a的位移最大，且時(shí)間最短，根據(jù)x＝vt可知a的初速度最大，故A錯(cuò)誤；B、a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比b短，則落地時(shí)a豎直方向分速度比b小，而a的初速度大，根據(jù)平行四邊形定則，不能判斷出a與地面接觸瞬間的速度一定最大，故B錯(cuò)誤。6．（3分）火車軌道的轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，如圖所示。若已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面夾角為θ，彎道處的圓弧半徑為R。在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為v，則下列說法中正確的是（）A．該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為 B．該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為 C．當(dāng)實(shí)際行駛速度大于v時(shí)，輪緣擠壓內(nèi)軌 D．當(dāng)實(shí)際行駛速度小于v時(shí)，輪緣擠壓外軌〖答案〗A〖解析〗AB、火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，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，由圖得：F合＝mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角），根據(jù)合力提供向心力得：mgtanθ＝，解得：，故A正確，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度大于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢(shì)，故其外側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，外軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向外，輪緣擠壓外軌，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)轉(zhuǎn)彎的實(shí)際速度小于規(guī)定速度時(shí)，火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車有向心趨勢(shì)，故其內(nèi)側(cè)車輪輪緣會(huì)與鐵軌相互擠壓，內(nèi)軌受到側(cè)壓力作用方向平行軌道平面向內(nèi)，輪緣擠壓內(nèi)軌，故D錯(cuò)誤；7．（3分）小球在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力F提供向心力，若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況說法正確的是（）A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運(yùn)動(dòng) B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)〖答案〗D〖解析〗A．若拉力突然消失，小球做離心運(yùn)動(dòng)，因?yàn)椴皇芰Γ瑢⒀剀壽EPa做勻速直線運(yùn)動(dòng)即離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．若拉力突然變小，拉力不足夠提供需要的向心力，小球?qū)⒆霭霃阶兇蟮碾x心運(yùn)動(dòng)，將沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D正確；C．若拉力突然變大，拉力大于需要的向心力，小球?qū)⒆霭霃阶冃〉南蛐倪\(yùn)動(dòng)，將沿軌跡Pc做近心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。8．（3分）人造地球衛(wèi)星在繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越大 B．同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相等 C．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，周期越小 D．地球同步衛(wèi)星可以在以地心為圓心、離地高度為固定值的一切圓軌道上運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗根據(jù)：可得：，，A、由公式可知，衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越小，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)可知，同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，線速度大小一定相等，故B正確；C、由上面結(jié)論可知，衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，周期越大，故C錯(cuò)誤；D、對(duì)同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)有：，變形得到同步衛(wèi)星的軌道半徑，由此可知，地球同步衛(wèi)星軌道半徑是一定值，考慮到地球自轉(zhuǎn)，只能在赤道上方，且以地心為圓心、離地高度為固定值的一個(gè)圓軌道上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。9．（3分）城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端沖上該立交橋，小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為v1，若小汽車在上橋過程中保持速率不變，則（）A．小汽車通過橋頂時(shí)處于失重狀態(tài) B．小汽車通過橋頂時(shí)處于超重狀態(tài) C．小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為FN＝mg﹣ D．小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于〖答案〗A〖解析〗AB．小汽車到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，需要向下的向心力，故小汽車的合外力向下，所以加速度也向下，所以小汽車在橋頂處于失重狀態(tài)，故A正確，B錯(cuò)誤；C．小汽車在上橋過程中受到垂直于接觸面向上的支持力和向下的重力，令重力與半徑方向的夾角為θ，所以任意位置的向心力為，所以小汽車上橋過程中受到橋面的支持力大小為，故C錯(cuò)誤；D．小汽車在橋頂點(diǎn)時(shí)的向心力為F＝mg﹣FN，當(dāng)支持力等于重力時(shí)向心力為零，達(dá)到最小，所以小汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣却笥?即可，故D錯(cuò)誤；10．（3分）如圖所示，以v0＝10m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時(shí)間垂直地撞在傾角θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，以下結(jié)論中正確的是（）A．物體飛行時(shí)間是1s B．物體撞擊斜面時(shí)的速度大小為20m/s C．物體飛行的水平距離10m D．物體下降的距離是10m〖答案〗B〖解析〗ACD．將小球撞擊斜面時(shí)的速度分解成水平方向和豎直方向，據(jù)幾何關(guān)系可得解得又vy＝gt，x＝v0t，解得：，，h＝15m故ACD錯(cuò)誤。B．將小球撞擊斜面時(shí)的速度分解成水平方向和豎直方向，得物體撞擊斜面時(shí)的速度v＝20m/s故B正確。二、多選題（共5題；每題3分，共15分）（多選）11．（3分）設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星A離地高度為R，衛(wèi)星B離地的高度為2R，萬(wàn)有引力常量為G，若衛(wèi)星A、B均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．衛(wèi)星A、B的加速度之比9：4 B．衛(wèi)星A、B的加速度之比4：1 C．衛(wèi)星A、B的速度之比 D．衛(wèi)星A、B的速度之比〖答案〗AC〖解析〗做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供向心力，則有：變形可得：由于衛(wèi)星A、B的軌道半徑是2：3，所以向心加速度大小之比是9：4，線速度大小之比是。故BD錯(cuò)誤，AC正確。（多選）12．（3分）已知某人造地球衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，萬(wàn)有引力常量為G，則由此可求出（）A．人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量 C．人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行角速度 D．地球的密度〖答案〗BC〖解析〗AB、研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：＝，解得：M＝，r為衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的半徑，T為公轉(zhuǎn)周期。所以無法求出人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量，可以求出地球的質(zhì)量。故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式ω＝可以求出衛(wèi)星運(yùn)行角速度，故C正確；D、由于地球半徑未知，則不能求解地球的密度，故D錯(cuò)誤。（多選）13．（3分）如圖所示，一輛汽車通過一段半徑約為80m的圓弧形彎道公路，假設(shè)該汽車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為正壓力的0.5倍，取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．汽車安全通過此彎道的最大加速度5m/s2 B．汽車以80km/h的速率行駛可以安全通過此彎道 C．質(zhì)量大的汽車在此彎道處的最大安全速度大 D．汽車以36km/h的速率通過此彎道時(shí)的角速度為0.125rad/s〖答案〗AD〖解析〗ABC、當(dāng)汽車與路面間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦?xí)r，有fm＝m＝mam＝0.5mg，解得vm＝20m/s＝72km/h＜80km/h，am＝5m/s2，故A正確，BC錯(cuò)誤；D、汽車以36km/h的速率通過此彎道時(shí)的角速度為ω＝＝rad/s＝0.125rad/s，故D正確。（多選）14．（3分）如圖所示，長(zhǎng)L＝0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m＝3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為v＝2m/s。取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24N B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的壓力大小是6N C．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是24N D．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿的拉力大小是54N〖答案〗BD〖解析〗A、設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)受桿的彈力向上，則mg﹣FN＝m，得FN＝mg﹣m＝＝6N，可知桿對(duì)小球的力向上，則小球?qū)U表現(xiàn)為壓力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力大小是6N，故A錯(cuò)誤，B正確；C、小球通過最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣mg＝m，解得FN＝mg+m＝＝54N，根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)U的拉力為54N，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的拉力大小是54N，故C錯(cuò)誤，D正確。（多選）15．（3分）如圖所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．飛行器在B點(diǎn)處點(diǎn)火后，速度變小 B．由已知條件不能求出飛行器在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期 C．只受萬(wàn)有引力情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過B點(diǎn)的加速度 D．飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為2π〖答案〗AD〖解析〗A、飛行器在橢圓軌道近月點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，需要的向心力大于萬(wàn)有引力，而飛行器在圓軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力等于萬(wàn)有引力，可知飛行器在橢圓軌道近月點(diǎn)實(shí)施變軌成圓軌道后，飛行器所需向心力減小，所以應(yīng)給飛行器點(diǎn)火減速，故A正確；BD、設(shè)飛行器在近月軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為T，此時(shí)的軌道半徑為R，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力與月球表面的萬(wàn)有引力近似等于月球表面的重力可得：mg0＝，則：T＝；飛行器在軌道Ⅱ上的半長(zhǎng)軸為：，根據(jù)開普勒第三定律可得：，則：＝，故B錯(cuò)誤，D正確。C、飛行器在軌道Ⅱ上通過B點(diǎn)與在軌道Ⅲ上通過B點(diǎn)的距離相等，引力相同，只有萬(wàn)有引力作用下則加速度相等，故C錯(cuò)誤。三、填空題（共3題；每空2分共16分）16．（6分）地球的第一宇宙速度是km/s，是（填“最大”或“最小”）環(huán)繞速度，是（填“最大”或“最小”）的發(fā)射速度?！即鸢浮?.9，最大，最小〖解析〗地球第一宇宙速度即為圍繞地球表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有又因?yàn)辄S金代換，有聯(lián)立，得根據(jù)低軌高速規(guī)律，第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度；第一宇宙速度也是最小的發(fā)射速度。17．（4分）如圖所示，某同學(xué)到超市購(gòu)物，用大小為20N、方向60°與水平面成60°角斜向上的拉力拉購(gòu)物籃，以1m/s的速度在水平地面上勻速前進(jìn)，前進(jìn)10s內(nèi)拉力所做的功為J，前進(jìn)10s內(nèi)拉力的平均功率為W?！即鸢浮?00，10〖解析〗根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式，10s內(nèi)購(gòu)物籃前進(jìn)的位移s＝vt＝1×10m＝10m根據(jù)功的定義式，拉力對(duì)購(gòu)物籃做的功為W＝Fscosθ解得W＝100J前進(jìn)10s內(nèi)拉力的平均功率為18．（6分）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，（1）已備有下列器材：白紙、圖釘、薄木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材中的。A．秒表B