卷子答案网-一个不只有答案的网站运城市2022-2023学年高一下学期期中考试
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。
4．本卷主要考查内容：必修第一册，必修第二册第五~七章。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．北京时间2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．在返回舱返回到地球的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．返回舱仅受到地球引力的作用
B．地球对返回舱的引力大于返回舱对地球的引力
C．除地球以外的星体对返回舱均为斥力作用
D．与地球相比，返回舱的质量更小，运动状态更容易发生改变
2．假设太空中存在着如图所示的星体系统，A、B、C三个星体构成等边三角形，环绕中心O处的星体做匀速圆周运动，已知A、B、C的质量均为m，O点处星体的质量为M，A、B、C三点到O点的距离均为r，假设所有的星体均可视为质点，引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．O对A的万有引力提供A做圆周运动的向心力
B．C对O的万有引力大小为
C．A、B之间的万有引力大小为
D．A、B、C对O的万有引力的合力为
3．某实验小组的同学在实验室用模型研究了小船渡河的问题，如图所示，已知模型船由岸边的A点开始渡河，B点为正对岸的点，模型船在静水中的速度为，水流速度与河岸平行、且大小为，．则下列说法正确的是（ ）
A．时模型船有可能到达B点 B．模型船到达对岸时的速度一定小于
C．模型船渡河所用的最短时间为 D．如果模型船到达B点，则所用时间为
4．如图所示，将圆锥筒的轴线沿竖直方向固定，其中筒的外壁OA与竖直方向的夹角为60°，AB与竖直方向的夹角为30°，三个完全相同的小球a、b、c在筒内壁绕轴做匀速圆周运动，已知O、A、b、a四点在竖直方向上等间距，且c为OA的中点，忽略一切摩擦．下列说法正确的是（ ）
A．小球a与小球c的向心加速度之比为3：1
B．小球c与小球a对筒的压力之比为
C．小球b与小球c的角速度之比为
D．小球a与小球b的线速度之比为
5．如图所示，竖直面内固定一光滑圆环，质量为m的珠子（可视为质点）穿在环上做圆周运动．已知珠子通过圆环最高点时，对环向上的压力大小为2mg（g为重力加速度），圆环半径为R，则珠子在最高点的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，起重机将质量为m的正方形工件缓缓吊起，四根等长的钢绳（质量不计），一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚一起挂在挂钧上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等．已知每根钢绳的受力大小为F，则当地的重力加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．在救灾抢险时往往利用运输机为灾民托送物资，为保安全，现对投放工作做测试．已知运输机在距离地面高处以的速度沿水平方向飞行时，将灾民所需的生活物资投下，忽略空气阻力，重力加速度取．则下列说法正确的是（ ）
A．物资落地瞬间的速度大小为40m/s B．第1s与最后1s，物资速度的变化量相等
C．物资落地时速度的偏向角为60° D．物资落地瞬间与运输机的水平间距为80m
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．2023年4月2日16时48分，天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞，将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功．当爱太空科学号卫星在离地一定高度的预定轨道上做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道上运行时本身没有失重，但卫星内的物体失重
B．卫星在轨道上运行的速度大于地球的第一宇宙速度
C．卫星的发射速度应大于地球的第一宇宙速度
D．卫星的向心加速度小于地球表面的重力加速度
9．2022年北京冬奥会，跳台滑雪项目的比赛场地别具一格，形似“如意”，该场地被称为“雪如意”，如图甲所示，其赛道的简易图如图乙所示．赛道由曲轨道和倾斜轨道组成，运动员由赛道上一定高度处滑下，由O点沿水平方向飞出，经过时间t落在倾角为的倾斜轨道上的A点．假设运动员可视为质点，O、A间视为直道，空气阻力可不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在A点时的速度与水平方向的夹角为
B．如果离开O点的速度减半，则运动员落在OA的中点
C．运动员落在A点时的速度为
D．整个过程中，运动员距倾斜轨道的最大距离为
10．如图所示，倾角为的斜面体静止在光滑的水平地面上，现在把质量为m的物块放置在斜面上，给其一个沿斜面向下的推力F，使其沿着斜面向下做加速运动，斜面体仍处于静止状态，物块与斜面之间的动摩擦因数为定值，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．物块与斜面之间的动摩擦因数等于
B．物块的加速度小于
C．把力F改成水平向左，同时给物块一个沿斜面向下的初速度，在物块向下运动的过程中，斜面体仍然静止不动
D．把力F改成沿斜面向上，同时给物块一个沿斜面向下的初速度，则物块向下运动过程中的加速度大于
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某实验小组的同学利用带有斜槽的轨道研究平抛运动，如图所示．
（1）为了减小实验误差，下列操作正确的是________．（填字母）
A．实验时应选择摩擦力小的斜槽 B．实验时应用天平测出小球的质量
C．实验时小球的释放点位置可以不同 D．实验时须调整斜槽的末端水平
（2）将小球放在斜槽的末端，建立坐标系时，坐标原点应为小球的________（填“最下端”“球心”或“最上端”）．
（3）实验时，将竖直挡板紧靠斜槽末端以确定出小球抛出点的位置，此后每次将竖直挡板向右移动相同的距离，并在小球的轨迹上确定了三点，如图所示（图中x，，均为已知量），重力加速度为g，则小球的初速度为________，小球经过B点的速度大小为________．
12．（9分）某小组计划用如图甲所示装置验证加速度与力的关系．在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的细绳跨过轻质定滑轮，两端分别与滑块和质量为的小桶连接，滑块和滑轮间的细绳与导轨平行．滑块由静止释放，滑块上遮光条通过光电门1、2．遮光条的质量可忽略，当地重力加速度为．请回答下列问题：
（1）用刻度尺测量遮光条的宽度，对应的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为________cm．
（2）实验时将小桶的重力当作滑块所受的拉力，为了尽量减小误差，滑块的质量应为________（填字母）．
A．10g B．50g C．200g
（3）实验过程中测得遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为、，已知光电门1、2中心间的距离为L，则滑块的加速度为________（用题中所给字母表示），在（2）的条件下，实验中若测得a的数值接近________（保留两位有效数字），则可验证加速度与力的关系．
13．（12分）某市成功为36名小选手举办了航模比赛，航模不仅能培养青少年的动手能力，还能培养创新能力．在某段时间内，可视为质点的质量为m的航模在水平面内做匀速圆周运动，经时间t，航模通过的弧长为L，且该弧所对应的圆心角弧度为，重力加速度为g．假设该时间内航模所受空气的作用力大小不变，求：
（1）航模向心加速度的大小；
（2）空气对航模的作用力大小．
14．（13分）2022年11月29日，神舟十五号飞行任务是中国空间站建造阶段的最后一棒，也是空间站应用与发展阶段的第一棒．已知空间站Q和同步卫星P环绕地球运行的轨道均可视为匀速圆周运动．如图所示，已知P，Q运动方向均沿逆时针方向，PQ与OP连线的夹角最大值为．求：
（1）同步卫星P、空间站Q的角速度之比；
（2）由PQ与OP连线夹角最大时开始计时（图示状态），直到空间站Q和同步卫星P的间距第一次最近时所用的时间与空间站Q的周期之比．
15．（14分）如图所示为某滑雪训练场地的模型图，左侧斜坡轨道的倾角为，斜坡长度为，斜坡底端有一小段水平轨道，A为水平轨道的末端，右侧有一倾角为的斜面体BC，A、C两点等高．运动员从斜坡的最高点O由静止滑下，由A点离开轨道，经过一段时间运动员垂直落在斜面体BC上，忽略空气阻力和一切摩擦，运动员可视为质点，重力加速度取，，，，．求：
（1）运动员离开A点时的速度大小；
（2）A、B两点之间的高度差；
（3）若运动员改变下滑的位置，则落在斜面体BC上的最小速度（结果保留整数）．
运城市2022-2023学年高一下学期期中考试
物理
参考答案、提示及评分细则
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．D
两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，他们的大小相等，B错误；返回舱除受地球的引力外，也受到其他星体的引力作用，A、C错误；返回舱落向地球是由于返回舱的质量和地球相比小得多，加速度大，故运动状态容易改变，D正确．
2．B
A环绕O做匀速圆周运动，向心力是O、B、C对A的向心力的合力提供，A错误；同理C对O的引力大小为，B正确；由几何关系可知，A、B之间的距离，则A、B之间的引力大小为，C错误；由万有引力公式可知，A、B、C对O的引力大小均为，且这三个力互成120°，所以这三个力的合力为零，D错误．
3．C
欲使模型船到达B，则模型船的速度应斜向上指向上游，使得合速度垂直河岸，此时应有，合速度大小为，此时的渡河时间为，A、D错误；由速度的合成法则可知，模型船到达对岸时的速度与的大小关系不确定，B错误；欲使模型船的渡河时间最短，则模型船的速度垂直河岸，渡河的时间为，C正确．
4．A
小球a、b、c均受重力、支持力的作用，则重力和支持力的合力提供小球做圆周运动的向心力，假设筒壁与竖直方向的夹角为，则有，由牛顿第二定律得，解得，则小球a、小球b、小球c的向心加速度之比为3：3：1，A正确；球对筒的压力大小为，则小球c与小球a对筒的压力之比为，B错误；假设O、A两点的高度差为h，则小球c的轨道半径为，A点到转轴的距离为，由几何关系可知b、a的轨道半径分别为、，对小球b与小球c由公式可知小球b与小球c的角速度之比为，C错误；对小球a、b由公式可知小球a与小球b的线速度之比为，D错误．
5．C
若珠子对环的压力向上，根据牛顿第三定律知，环对珠子的支持力向下，根据牛顿第二定律得，解得，C正确．
6．D
设每根钢绳的长度为L，钢绳与水平方向的夹角为，由题意知正方形工件的中心与每个角的距离为0.5L，由几何关系可得，解得，四根钢绳的弹力沿水平方向的分力的矢量和为0，沿竖直方向分力的矢量和与工件的重力等大反向，则有，解得，D正确．
7．B
物资离开运输机后，在空中做平抛运动，由平抛运动的规律可知物资在竖直方向为自由落体运动，故，则物资在空中运动的时间为，物资落地瞬间的竖直速度大小为，落地瞬间的速度大小为，A错误；由公式可知物资在第1s内的速度变化量为，同理物资在最后1s内速度的变化量为，则物资第1s速度的变化量与最后1s速度变化量之比为1：1，B正确；物资落地瞬间，速度与水平方向夹角的正切值为，显然，C错误；物资离开运输机后，水平方向和运输机以相同的速度做匀速直线运动，因此物资始终在运输机的正下方，物资落地瞬间与运输机的水平间距为0，D错误．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．CD
地球对卫星和卫星内的物体都有引力，引力完全用来提供卫星和卫星内的物体做匀速圆周运动的向心力，故卫星和卫星内的物体都处于失重状态，选项A错误；卫星的轨道半径大于地球的半径，故该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，选项B错误；第一宇宙速度为人造卫星的最小发射速度，故卫星的发射速度应大于地球的第一宇宙速度，选项C正确；根据，，，故，故D正确．
9．CD
设运动员落在倾斜轨道上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为，则，又，整理得，显然，A错误；运动员由O到A的过程中，由解得，运动员离开O点的速度减半，则运动员由O到落在倾斜轨道上的时间减半，则由可知运动员的水平位移为原来的，运动员的落地点距离O点的距离为OA距离的，B错误；由得，运动员落在A点时的竖直速度大小为，则运动员落在A点的速度大小为，C正确；将运动员的初速度和重力加速度分别沿垂直于斜面和平行于斜面分解，则、，当运动员垂直斜面的速度减为零时，运动员距离倾斜轨道的距离最大，即，整理得，D正确．
10．AC
对斜面体进行受力分析，把地面的支持力与物块的重力mg合成，其合力竖直向上，根据四力平衡，物块对斜面体的压力与滑动摩擦力的合力与等大反向，受力分析图如下：由几何关系可得，设物块与斜面之间的动摩擦因数为，则有，比较可得，A正确；由牛顿第二定律可得物块的加速度为，由可得，综合可得，B错误；把力F改成水平向左，给物块一个向下的速度，物块对斜面体的压力、滑动摩擦力方向不变，大小改变，其比值不变，结合可得，则、的合力仍然竖直向下，重力与地面的支持在竖直方向上，斜面体在水平方向的合力为0，则斜面体仍然静止不动，C正确；把力F改成沿斜面向上，同时给物体一个沿斜面向下的速度，同理，物块的加速度为，D错误．
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（1）D（1分）
（2）球心（1分）
（3）（2分） （2分）
解析：（1）实验时，为了保证小球每次离开斜槽末端的速度相同，因此小球每次必须从斜槽上的同一位置静止释放，只要释放点的位置相同，小球在斜槽上运动的情况一定相同，即离开末端的速度一定相同，所以与斜槽间的摩擦力大小无关，A、C错误；本实验是为了探究小球的平抛运动，因此不需要测小球的质量，B错误；研究小球的平抛运动时，必须保证斜槽的末端水平，D正确．
（2）将小球放在斜槽末端，小球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点．
（3）由于相邻两点间的水平距离相等，故小球运动到两相邻点的时间差相等，根据，解得，则小球平抛的初速度大小为；小球运动到b点时竖直方向速度为，小球运动到B点的速度大小为，整理得．
12．（1）0.52（填0.51~0.54均给2分）（2分）
（2）C（2分）
（3）（2分） 0.49（0.47也对，3分）
解析：（1）由刻度尺的读数可知遮光条的宽度为．
（2）对滑块和悬挂物整体，由牛顿第二定律有，可得，绳上的拉力为，当时，故选C．
（3）滑块通过光电门1时的速度为，通过光电门2时的速度为，由匀变速直线运动规律有，可得．结合上述分析可知，在（2）的条件下，实验中若测得a的数值接近（也对），即可验证力与加速度的关系．
13．解：（1）航模做匀速圆周运动时的角速度（1分）
由几何关系得（2分）
航模的向心加速度（1分）
联立解得（2分）
（2）航模运动时的向心力（1分）
解得（2分）
对航模受力分析可知，航模受到空气的作用力为（1分）
整理得（2分）
14．解：（1）当PQ与OP连线的夹角最大时，由几何关系可知，如图所示．
设P、Q的轨道半径分别为、，则有（1分）
由开普勒第三定律得（2分）
解得（1分）
又由得（2分）
解得（2分）
（2）由（1）中图示位置开始到两卫星的间距第一次最近，设所需的时间为t．
则由几何关系（1分）
解得（1分）
又（1分）
整理得（2分）
15．解：（1）运动员在斜坡上运动时，根据牛顿第二定律得（1分）
解得（1分）
又由运动学公式得（1分）
代入数据解得（1分）
（2）设运动员落在斜面体上时的竖直分速度大小为，则由
运动员离开A点后做平抛运动，则竖直方向有（1分）
解得平抛时间为（1分）
设水平位移为x，竖直位移为y，则有（1分）
（1分）
结合几何关系，有A、B两点之间的高度差为
（1分）
（3）设运动员从斜坡上D点静止释放，运动到A点时的速度为，从A点离开平台做平抛运动．
由，
由几何关系得（1分）
又
落在斜面上瞬时速度为（1分）
由以上整理得（1分）
当时，即时，速度最小，代入数据解得（2分）