卷子答案网-一个不只有答案的网站青阳一中 2022-2023 学年度第二学期期中考试
高一物理试卷
考试时间： 75 分钟； 满分： 100 分
一、单选题(每小题 4 分，共 28 分。)
1．关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A．物体受变力作用才可能做曲线运动 B．加速度一定变化
C．速度方向和加速度方向不可能一致 D．合外力一定与速度方向垂直
2．如图所示， 小车以速度 v 匀速向右运动， 通过滑轮拖动物体 A 上升， 不计滑轮摩擦和绳子质量， 某时刻细线与水平面的夹角为9 时，下列说法正确的是( )
A．此过程中物体 A 在匀速上升
B．此时物体 A 的速度大小为v cos 9 C．此时物体 A 的速度大小为v sin 9
D．绳子对物体 A 的拉力小于物体 A 的重力 3．有一条两岸平直、河水均匀流动且流速恒定的小河。小明驾着船渡河，去程时船头方向始终与 河岸垂直，回程时船的行驶路线与河岸垂直。去程与回程所经过的路程之比为 k，船在静水中的速 度大小不变，则船在静水中的速度大小与河水流速大小之比为( )
A ． B ．k C ． D ．
4．物体在力 F1 、F2 、F3 的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1 ，则物体的运动情况是
( )
A．必沿着 F1 的方向做匀加速直线运动
C．不可能继续做直线运动
B．必沿着 F1 的方向做匀减速直线运动
D．可能做直线运动，也可能做曲线运动
5．如图所示，一半径为 R 的竖直半圆形槽固定于水平地面上， O 为圆心， AB 为水平直径.若在槽 上 C 点沿平行 BA 方向平抛一个小球并能击中最低点 D，已知 三 C OD = 60 ，不计空气阻力，重力加 速度为 g，则该小球落到 D 点时的瞬时速度大小为( )
A ． B ． C ． D ．
6．质量相等大小不计的 A 、B 两物体，放在水平的转台上， A 离轴的距离是 B 离轴距离的一半，
如图所示，当转台旋转时， A 、B 都无滑动， 则下列说法正确的是( )
A．因为 a = ，而 rB > rA ，所以 A 的向心加速度比 B 大
B．因为 a = O2 r ，而 rB > rA ，所以 B 的向心加速度比 A 大 C．因为质量相等，所以它们受到的台面摩擦力相等
D．台面对 B 的静摩擦力较小
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7．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动， 其线速度大小为 v，假设宇航员在该行星表面用弹 簧测力计测量一质量为 m 的物体的重力， 当物体处于竖直静止状态时， 弹簧测力计的示数为 F，已 知引力常量为 G，则这颗行星的质量为( )
A ． B ． C ． D ．
二、多选题 (每小题 5 分，漏选得 3 分， 选错或不选得 0 分，共 20 分。)
8 ．如图所示， A 、B 两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为 2h 和h，将两球水平抛出后，两 球落地时的水平位移大小之比为 1 ∶2，则下列说法正确的是( )
A ．A 、B 两球的初速度大小之比为 1 ∶4
B ．A 、B 两球的初速度大小之比为 ∶4
C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为(2 )
D．若两球同时抛出，则落地的时间差为
9 ．如图所示为齿轮传动装置， B 轮转动时带动 A 轮转动， A 轮的半径是 B 轮半径的 3 倍。已知转
动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是( )
A ．A 、B 两轮边缘处的线速度大小之比为 1 ∶3
B ．A 、B 两轮转动周期之比为 1 ∶3
C ．A 、B 两轮转动的角速度之比为 1 ∶3
D ．A 、B 两轮边缘处的向心加速度之比为 1 ∶3
10．如图甲所示， 用一轻质绳拴着一质量为 m 的小球， 在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，
小球运动到最高点时绳对小球的拉力为 T，小球在最高点的速度大小为 v，其T v 2 图像如图乙所示， 则( )
A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为
C．当 v 2 = c 时，轻质绳的拉力大小为 -a D．当v 2 = 2b 时，小球受到的弹力与重力相等
11．目前驻有三名航天员的中国空间站组合体的运行轨道距地面高度为 h (约为 400km)，地球视为 理想球体质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是( )
A．航天员漂浮在空间站中，处于平衡状态 B．地球的平均密度可表示为p =
C．组合体轨道处的重力加速度为 D．组合体的运行速度为
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三、实验题 (每空 2 分， 共 12 分。)
12．2050 年， 我国宇航员登上某一未知天体， 已知该天体半径为 R，现要测得该天体质量， 宇航员 用如图甲所示装置做了如下实验： 悬点 O 正下方 P 点处有水平放置的炽热电热丝， 当悬线摆至电热 丝处时能轻易被烧断， 而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍 摄。在有坐标纸的背景屏前， 拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片， 经合成后， 照片如图乙 所示。 a、b、c、d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0 . 1 0 s ，照片中 坐标为物体运动的实际距离，已知万有引力常量 G，则：
(1)由以上信息，可知 a 点_______ (选填“是”或“不是”)小球的抛出点；
(2)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_______ m /s ；
(3)该星球质量为_________ (用 G 、R 表示)。
13．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和 半径 r 之间的关系：
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是__________。
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
(2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在 A 、C 位置， A 、C 到塔轮中心距离相同， 将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄， 观察左右露出的刻度， 此时可研究向心力的大 小与________ 的关系。
A．质量 m B．角速度 ω C．半径 r
(3)在(2) 的实验中，某同学匀速转动手柄时， 左边标尺露出 1 格， 右边标尺露出 4 格， 则皮带 连接的左、右塔轮半径之比为_________。
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四、解答题 (14 题 15 分， 15 题 10 分， 16 题 15 分， 共 40 分。)
14．如图所示，一环形车道竖直放置，半径为 6m ，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质 量为1000kg ，则
(1)若汽车以 1 2 m /s 恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力多太？
(2)若要挑战成功，汽车的速率最小值为多少？
(3)若轨道能承受的压力最大值为80000N ，汽车的速率最大值为多少？
15．宇航员登上某半径为 R 的球形未知天体，在该天体表面将一质量为 m 的小球以初速度 v0 竖直 上抛，上升的最大高度为 h，万有引力常量为 G。求：
(1)该未知天体表面的重力加速度大小；
(2)该未知天体的质量。
16．如图所示，从 A 点以 v0=4.8m/s 的水平速度抛出一质量 m=1kg 的小物块(可视为质点)，当物 块运动至 B 点时，恰好沿切线方向进入固定圆弧轨道 BC，经圆弧轨道后滑上与 C 点等高、静止在 粗糙水平面的长木板上，滑上长木板时速度大小为 6m/s，圆弧轨道 C 端切线水平，已知长木板的 质量 M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数 μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数 μ2=0. 1，圆弧 轨道半径 R=0.75m，OB 与竖直方向 OC 间的夹角 θ=37°，(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8) 求：
(1)小物块运动至 B 点时的速度大小和方向；
(2)小物块滑动至 C 点时对圆弧轨道 C 点的压力；
(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
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高一物理参考答案：
1 ．C
A．物体受恒力作用也可能做曲线运动， 例如平抛运动， 选项 A 错误；
B．做曲线运动的物体的加速度不一定变化，例如平抛运动，选项 B 错误；
C．做曲线运动的物体的速度方向和加速度方向一定不共线，选项 C 正确；
D．合外力一定与速度方向不共线， 但是不一定垂直，选项 D 错误。 故选 C。
2 ．B
BC．根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体 A 上升速度，则有
(
A
)v = cos 9
B 正确， C 错误；
A．根据上述，由于小车以速度 v 匀速向右运动，v 一定， 9 减小，可知vA 增大， 即此过程中物体 A 在加 速上升，A 错误；
D．根据上述， 物体 A 在加速上升， 则加速度方向向上， 所受外力的合力方向向上，即绳子对物体 A 的拉
力大于物体 A 的重力， D 错误。
故选 B。
3 ．C
设回程的路程为 s，则去程的路程为 ks，设船在静水中的速度为 v0 ，水速为 v1 。所以有
s ks
=
v0
解得
(
v
0
1
)=
(
v
1
k
一
1
) 2
故选 C。
4 ．D
撤去F1 ，其余力的合力与F1 等大、反向、共线， 与速度方向不共线时， 物体做匀变速曲线运动。共线时做 匀变速直线运动：若其余力的合力与初速度方向相同， 则沿着F1 的反方向做匀加速直线运动；若其余力的 合力与初速度方向相反， 则沿着F1 的方向做匀减速直线运动。
故选 D。
5 ．B
小球做平抛运动，竖直方向
1 2
R 一 R cos 60。= 2 gt
(
R
g
)解得
t =
水平方向
R sin 60。= v0 t
可知
v 0 =
vy = gt =
故合速度为
(
v
=
=
)2 2
2
故选 B。
6 ．B
A、B 都无滑动，所以 A、B 的角速度相等， 根据 a=ω2R，可以比较出 A、B 的向心加速度大小，即可知道 A 、B 的向心力大小。根据静摩擦力提供向心力，可知静摩擦力的大小。
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(
=
) (
t
=
t
A
t
B
=
(
1
)
=
(2
)
) (
g
) (
g
g
2
h
) (
2
2
h
4
h
) (
t
)
A ．A 、B 的角速度相等，根据 v=rω，知线速度不等，所以不能根据 a= 比较向心加速度， A 错误；
B ．A 、B 都无滑动，所以 A 、B 的角速度相等，根据 a=ω2R ，RB＞RA ，所以 B 的向心加速度比 A 大， B 正确；
C D．向心力 F=mω2R，知 B 的向心力比 A 大，静摩擦力提供向心力，所以 B 所受的静摩擦力较大，C 错 误， D 错误。
故选 B。
7 ．B
根据
F = mg
得，行星表面的重力加速度
g =
卫星绕行星表面附近做半径为 r 的匀速圆周运动时，根据万有引力等于需要的向心力得
(
Mm
v
)2
G 2 = m = mg
r r
联立解得行星的质量
M =
故选 B。
8 ．BC
AB．小球做平抛运动，竖直方向有
1 2
H = 2 gt
则运动时间
(
2
H
g
)
所以 A 球的运动时间
tA = =
B 球的运动时间
tB =
所以
tA : tB = : 1
由x = v0 t 得
v0 =
结合两球落地时的水平位移之比
xA : xB = 1 : 2
可知 A 、B 两球的初速度之比为1 : 2 2 即 2 ∶4，故 A 错误， B 正确；
C．若两球同时落地， 则两球抛出的时间差
(
h
g
)
故 C 正确，故 D 错误。
故选 BC。
9 ．BD
A ．A 、B 两轮是同缘转动，则边缘各点的线速度之比为 1 ︰ 1，故 A 错误；
B．根据
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T =
可知， A 、B 两轮转动的周期之比为 3 ︰ 1，故 B 正确；
C．根据
O =
可知， A 、B 两轮转动的角速度之比为 1 ∶3，故 C 错误；
D．根据
a=vω
可知， A 、B 两轮边缘各点的向心加速度之比为 1 ∶3，故 D 正确。
故选 BD。
10 ．ACD
AB．设绳长为 R，由牛顿第二定律知，小球在最高点满足
T + mg = m
即
(
m
)2
T = R v m g
由题图乙知
a = mg
b = gR
所以
g =
R =
故 A 正确， B 错误；
C．当 v 2 = c 时，有
T + m g = m
将g 和R 的值代入得
T = a
故 C 正确；
D．当 v 2 = 2b 时，由
T + mg = m
可得
T = a = mg
故弹力与重力相等， 故 D 正确。
故选 ACD。
11 ．BC
A．航天员漂浮在组合体中，航天员绕地球做匀速圆周运动， 航天员受到地球的万有引力提供所需的向心 力，航天员不是处于平衡状态， A 错误；
B．物体在地球表面受到的万有引力等于重力， 则有
= mg
解得地球质量为
M =
又
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(
GM
(
R
+
h
)
)
4 3
M = p . 3 几R
联立解得地球的平均密度为
p = 4R
B 正确；
C．设组合体轨道处的重力加速度为g ，则有
GMm
( R + h )2 = mg
解得
(
2
)G M gR
g = 2 = 2
( R + h ) ( R + h )
C 正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
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解得
D 错误。
故选 BC。
12 ． 是 0.8
(
2
)G Mm v
2 = m
( R + h ) ( R + h )
(
v
)=
(
2
)8 R
G
(1) [1]平抛运动在竖直方向做自由落体运动， 连续相等时间的下降高度之比为
1 : 3 : 5 ，图乙满足此条件， 故 a 点是小球的抛出点。
(2) [2]小球在水平方向做匀速直线运动
x = v0 T ，T = 0 . 1s
水平速度为
v0 = 0 . 8m /s
(3) [3]小球在竖直方向做自由落体运动
h = 2l = gT 2 ，l = 4 cm = 0 .0 4 m
得重力加速度为
g = 8m/s 2
根据万有引力等于重力
G = m g
该星球质量为
M =
13 ． D B 2 ：1
(1)[1]在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度O 和半径 r 之间的关系时，保持质量 m 和角速度O 不变， 探究向心力的大小 F 与半径 r；保持质量 m 和半径 r 不变， 探究向心力的大小 F 与角速度O ；保持半径 r 和角速度O 不变， 探究向心力的大小 F 与质量m；是采用了控制变量法。
故选 D。
(2) [2]图中小球的质量 m 相同、转动半径 r 也相同，可知是探究向心力的大小 F 与角速度O 的关系。故 选 B。
(3) [3]由向心力的表达式F = mO2 r 可知，在小球的质量 m 相同、转动半径 r 也相同的情况下，与皮带连
接的两个变速轮塔的角速度之比为
= = 1 : 2
2 2
两个变速轮塔是通过皮带传动， 即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系
v = Or
可知， 两变速轮塔的半径之比
(
2
1
) = = 2 : 1
14．(1) 14000N；(2) 7.7m/s；(3) 20.5m/s
(1) 若汽车以1 2 m /s 恒定的速率运动， 汽车通过最高点时 FN + mg = m
解得
FN=14000N
根据牛顿第三定律可知， 汽车对环形车道的压力
F′N=14000N
(2) 若要挑战成功，则汽车在最高点的速率最小值满足 mg = m
解得
vm in = = 2 m /s 7 .7 m /s
(3) 汽车在最低点时对轨道的压力最大，则若轨道能承受的压力最大值为80000N ，汽车在最低点的速率 满足
FNm ax 一 mg = m
解得
vm ax = m /s 2 0 . 5 m /s
15．(1) ；(2)
(1) 根据
(
2
)v0 = 2 gh
可知该未知天体表面的重力加速度大小
(
2
) v0
g =
2 h
(2) 根据
G = m g
可得
(
2
2
)v0 R
M =
2 hG
16．(1) 6m/s，与水平方向夹角 37°；(2) 58N；(3) 3m
(1) 由平抛运动的速度关系可得
v0
v =
co s 9
解得
v=6m/s，与水平方向夹角 37°
(2) 设轨道对 C 点的支持力为 N，有
N 一 mg = m
解得
N=58N
根据牛顿第三定律， 小物块对 C 点的压力大小为 58N
(3) 小物块在木板上运动的加速度大小
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a1= 木板在地面上运动的加速度大小 1 mg m =5m/s2
1 m g 2 (M + m ) g 2
a 2 = = 1m /s
M
设小物块与木板达到共速时的速度为 v′，有
v′=v-a1t=a2t
解得
t=1s
因此物块的位移为
(
2
)1
x1 = vt 2 a1 t = 3 .5m
长木板的位移为
(
2
)1
x2 = 2 a 2 t = 0 .5m
因此长木板的长度为
L=x1-x2=3m
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