卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年江苏省扬州市广陵区高一（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共15小题，共60.0分）
1. 在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是( )
A. 周期 B. 速度 C. 合外力 D. 加速度
2. 用国际单位制中的基本单位表示万有引力常量的单位，正确的是( )
A. B. C. D.
3. 一个物体在空中落下的过程中，重力对它做的功为，物体克服空气阻力做的功为，则在该过程中( )
A. 物体的重力势能增加了 B. 合力做功
C. 物体的机械能减小了 D. 物体的动能增加了
4. 我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为，“神舟八号”的运行轨道高度为它们的运行轨道均视为圆周，则
A. “天宫一号”比“神舟八号”速度大 B. “天宫一号”比“神舟八号”周期长
C. “天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D. “天宫一号”比“神舟八号”加速度大
5. 两个质量相等的球形物体，两球心相距，他们之间的万有引力为，若它们的质量都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的万有引力为( )
A. B. C. D.
6. 某同学踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，把足球视为质点，空气阻力不计，关于足球从踢出到落地的过程中，足球的( )
A. 动能先增加后减少 B. 重力势能一直增加
C. 机械能保持不变 D. 重力的瞬时功率一直增大
7. 如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距离圆盘中心的位置有一个质量为的小物体随圆盘一起转动做匀速圆周运动。若圆盘转动的角速度为，则小物体所受摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示，地球可以看作一个球体，位于上海的物体和位于赤道上的物体，都随地球的自转做匀速圆周运动，则( )
A. 物体的周期 B. 物体的周期
C. 物体的线速度大小 D. 物体的角速度大小
9. 下列关于地球同步卫星的说法正确的是( )
A. 它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
B. 它的周期、高度、线速度都是确定的
C. 我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空
D. 我国发射的同步通讯卫星不一定在赤道上空
10. 如图所示，质量为的小球固定在长为的细杆一端，绕细杆的另一端点在竖直面内做圆周运动，小球转到最高点时，线速度大小为，则此时小球对细杆的作用力方向和大小分别为( )
A. 向下， B. 向上， C. 向上， D. 向下，
11. 如图所示，在光滑水平面上，质量为的小球在细线的拉力作用下，以速度做半径为的匀速圆周运动。小球所受向心力的大小为( )
A. B. C. D.
12. 一个小球被绳长为的绳子牵引，在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，小球受到( )
A. 重力、支持力 B. 重力、支持力、拉力
C. 重力、拉力 D. 重力、支持力、拉力、向心力
13. 质量为的物体沿着半径为的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为，如图所示，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时( )
A. 向心加速度为 B. 向心力为
C. 对球壳的压力为 D. 受到的摩擦力为
14. 某人造地球卫星在离地面高度为的圆轨道上运动，地球的质量为、半径为，卫星的质量为，引力常量为，则卫星受到地球引力的大小为( )
A. B. C. D.
15. 物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动，当位移为时撤去，物体继续运动后静止。若路面情况相同，则物体受到的摩擦力大小和最大动能分别是( )
A. B. C. D.
二、实验题（本大题共1小题，共6.0分）
16. 小华利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____；
A.交流电源 刻度尺 天平含砝码
实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，重物的质量为，从打点打点的过程中，重物的重力势能减少量_____，动能增加量_____；
大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是_____。
三、简答题（本大题共4小题，共34.0分）
17. 质量为的物体，受到与水平方向成为角斜向右上方、大小为的拉力的作用，在水平地面向右移动，物体与地面间的滑动摩擦力为。
求拉力做的功；
求摩擦力做的功；
求合外力做的功。
18. 如图所示，小球可视为质点通过细线绕圆心在足够大的光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量，线速度大小，细线长。求：
小球的角速度大小；
小球运动一周的时间；
小球对细线的拉力大小。
19. 小轿车在平直公路上行驶，额定功率为，汽车行驶过程中所受阻力，汽车的质量。现汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为，汽车达到额定功率后，保持此功率继续行驶。求：
汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；
匀加速运动能保持多长时间；
当汽车的速度为时的加速度。
20. 如图所示，光滑固定斜面的倾角，为水平面，长度，为光滑的圆弧，半径。一个质量的物体，从斜面上点由静止开始下滑，物体与水平面间的动摩擦因数，轨道在、两点平滑连接。当物体到达点时，继续竖直向上运动，最高点距离点的高度，不计空气阻力，，，取。求：
物体运动到点时的速度大小；
点距离水平面的高度；
物体最终停止的位置到点的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】在匀速圆周运动中，速度、合外力、加速度大小不变，方向时刻改变，周期不变，故A正确BCD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】国际单位制中质量、距离、力的单位分别是：、、，根据牛顿的万有引力定律 ，得到的单位是，且，可得的单位是 ，故B正确ACD错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
根据重力做功求出重力势能的变化，根据总功的定义求出合力的功，根据动能定理分析动能的变化。
解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系，除重力以外其它力做功与机械能的关系。
【解答】
A.重力做功为，则重力势能减小，故A错误；
B.合力做功，故B错误；
C.根据功能关系得出，机械能的变化取决于克服空气阻力做的功，故机械能减少，故C正确；
D.根据动能定理可知，人的动能增加量为：，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，熟记天体运动规律的线速度、角速度和周期的公式，并能灵活运用向心力公式。
【解答】
天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力：
即
根据这个等式得：
A.线速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，故A错误；
B.周期，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，故B正确；
C.角速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，故C错误；
D.加速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，故D错误；
故选：。
5.【答案】
【解析】解：设两个物体的质量分别为，；
变化前有：
变化后有：
由可知，故B正确，ACD错误．
故选：
物体与均匀球体之间的引力遵守万有引力定律．本题改变了两个物体的质量和距离，只需要代入万有引力定律求解．
此题是万有引力定律的应用，直接应用万有引力定律即可，要能熟练运用比例法进行解题．
6.【答案】
【解析】C.由于空气阻力不计，足球运动过程只有重力做功，故机械能保持不变，C正确；
足球先上升后下降，重力先做负功后做正功，故重力势能先增加后减少，动能先减少后增加，AB错误；
D.重力的瞬时功率可表示为
足球在竖直方向先做竖直上抛运动，后做自由落体运动，故重力的瞬时功率先减小后增大，D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】解：物体随圆盘一起做匀速圆周运动，摩擦力提供向心力：，代入数据解得：，故C正确，ABD错误；
故选：。
利用牛顿第二定律可知，代入数据解出结果。
本题考查了向心力的来源，解题的关键是熟练掌握向心力的公式即可。
8.【答案】
【解析】解：、两点共轴，角速度相同，故D错误；
根据公式可知，故A正确，B错误；
C.根据，可知，，故C错误；
故选：。
A、两点共轴，角速度相同，然后根据和去分析周期和线速度关系。
解决该题的关键是明确知道同轴转动的角速度特点，熟记相关公式；
9.【答案】
【解析】解：、同步卫星周期与地球自转周期相同，根据知周期一定，轨道半径一定，则高度一定。故A错误。
B、同步卫星的周期、高度和速度大小都是一定的。故B正确。
、同步卫星位于赤道的上空，不可能定点在北京上空。故C错误，也错误。
故选：。
同步卫星位于赤道的上空，周期与地球的自转周期相同，轨道半径、高度和线速度都一定．
解决本题的关键知道同步卫星的特点，知道同步卫星定轨道、定高度、定速率、定周期．
10.【答案】
【解析】解：设此时杆对小球的作用力为拉力，则有：
解得：
负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力
根据牛顿第三定律可知：杆受到的压力，方向向下，故A正确，BCD错误。
故选：。
设此时杆对小球的作用力为拉力，根据圆周运动向心力公式即可求解，若解得为正数，则方向与假设方向相同，若为负数说明力的方向与假设相反。
本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，注意在不知道杆子对小球力的方向时，可以采用假设法。
11.【答案】
【解析】解：根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：
故A正确，、、D错误。
故选：。
小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解
解决本题的关键掌握向心力大小公式，以及知道向心力的来源，能运用牛顿第二定律进行求解．
12.【答案】
【解析】小球受竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿绳方向指向圆心的拉力。
故选B。
13.【答案】
【解析】
【分析】
根据向心加速度和向心力的公式求出向心加速度大小和向心力的大小，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出滑动摩擦力的大小。
解决本题的关键知道物体做圆周运动的向心力来源，掌握基础知识是解题的前提，应用牛顿第二定律与滑动摩擦力公式即可解题。
【解答】
A、向心加速度的大小为：，故A正确。
B、向心力为：，故B错误。
C、根据牛顿第二定律得：，解得：，则物体对球壳的压力为，故C错误。
D、物体所受的摩擦力为：，故D错误。
14.【答案】
【解析】
【分析】
根据万有引力定律公式，结合卫星和地球之间的距离，求出地球对卫星的万有引力大小。
解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，注意为卫星到地心的距离，不能误认为高度为轨道半径。
【解答】
卫星和地球之间的距离，
则地球对卫星的万有引力，故ABC错误，D正确。
15.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查动能定理的应用。运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解。
对全过程运用动能定理，根据动能定理求出和的关系，对有的过程运用动能定理，求出最大动能。
【解答】对全过程运用动能定理得：，解得：；
对加速过程运用动能定理得：，解得：，故BC错误，D正确。
故选D。
16.【答案】；；；空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦等。
【解析】
【分析】
本题考查了验证机械能守恒定律实验，理解实验原理是解题的前提；知道实验原理、实验注意事项，应用匀变速直线运动的推论即可解题。
电磁打点计时器使用交流电源，根据实验原理与实验器材分析答题。
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据匀变速直线运动的推论求出打点的瞬时速度，根据重力势能的计算公式求出重力势能的减少量，根据动能的计算公式求出动能的增加量。
重物下落过程要克服阻力做功，重力势能的减少量大于动能的增加量。
【解答】
电磁打点计时器使用交流电源，处理实验数据时需要用刻度尺测出计数点间的距离；
重物下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，实验需要验证的表达式是，实验不需要测量重物的质量，实验不需要天平。故选AB。
重物下落过程做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的推论可知，打点时的速度，从打点打点的过程中，重物的重力势能减少量，动能增加量。
重物下落过程受到空气阻力与纸带和限位孔间摩擦力的作用，重物要克服阻力做功，因此重力势能的减少量大于动能的增加量。
17.【答案】 ； ；
【解析】拉力做的功为
摩擦力做的功
因为物体受到的重力和支持力不做功，所以合外力做的功为
18.【答案】 ； ；
【解析】根据题意，由公式 可得
解得小球的角速度为
根据周期与角速度的关系 ，解得
根据题意可知，细线对小球的拉力提供向心力，根据向心力公式 ，解得
由牛顿第三定律可知，小球对细线的作用力大小
19.【答案】解：当牵引力等于阻力时，汽车速度最大
得
设汽车匀加速阶段的牵引力为 ，由牛顿第二定律得
得
设匀加速阶段的末速度为 ，则
得
匀加速运动能保持的时间
当汽车的速度为时，设此时的牵引力为 ，则
此时汽车的加速度
【解析】汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动。
根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动过程中的牵引力，再根据求出匀加速直线运动的末速度，从而得出匀加速直线运动的时间。
判断是处于匀加速直线运动阶段还是变加速直线运动阶段，求出牵引力，根据牛顿第二定律求出加速度。
解决本题的关键会根据汽车的受力判断其运动情况，汽车汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动。
20.【答案】解：物体由点到最高点，根据机械能守恒得：
代入数据解得：；
物体由点到点，根据动能定理得：
代入数据解得：；
从物体开始下滑到停下，根据动能定理得：
代入数据，解得：
由于
所以，物体最终停止的位置到点的距离为：。
【解析】本题综合考查机械能守恒定律、动能定理等；在处理该类问题时，要注意认真分析能量关系，正确选择物理规律求解。
由到最高点时，由机械能守恒定律可求得点的速度；
对过程由动能定理可求得下滑的高度；
对全程分析，由动能定理可求得物体滑行的距离，则可求得停止点到点的距离。
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