肇東市第四中學2022-2023學年高一下學期物理期中考試卷一、單選題1．關(guān)于曲線運動的敘述正確的是（　?。?/span>A．做曲線運動的物體某時刻有可能處于平衡狀態(tài)B．做曲線運動的物體，速度一定變化C．做曲線運動的物體加速度一定改變D．做曲線運動的物體，速度方向時刻變化，故曲線運動不可能是勻變速運動2．某一“風洞實驗室”可產(chǎn)生水平方向的風。某時刻，從“風洞實驗室”的頂部自由落下一物塊，物塊在下落過程中，遇到水平方向吹來的風，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．風速越大，物塊下落時間越長B．風速越大，物塊著地時速度越大C．物塊下落時間與風速有關(guān)D．物塊著地速度與風速無關(guān)3．下列說法正確的是（　　）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常量G的數(shù)值B．蘋果受到的重力和月亮受到地球的引力屬于兩種性質(zhì)的力C．繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，軌道半徑越大線速度也越大D．若兩個質(zhì)量分別為、的物體，重心間的距離r遠大于它們的尺寸，則它們間的萬有引力可用近似計算4．3月15日，2023年全國室內(nèi)田徑錦標賽在天津團泊體育中心室內(nèi)田徑館開賽。在首日比賽中，黑龍江老將高興龍憑借最后一跳8米20的成績，以1厘米的優(yōu)勢反超江蘇名將王嘉男奪冠。經(jīng)測量，該運動員軌跡最高點距離地面，假設(shè)跳遠運動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為，運動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，則有（　?。?/span>A． B． C． D．5．如圖所示，P、Q和M、N分別是坐標系x軸與y軸上的兩點，Q為OP的中點，N為OM的中點，a、b、c表示三個可視為質(zhì)點的物體做平拋運動的軌跡，a、b拋出點的位置相同，a、c落點的位置相同，以、、表示三個物體的初速度，、、表示三個物體做平拋運動的時間，則有（　?。?/span>A． B．C． D．6．關(guān)于圓周運動，下列情境中說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲，運動員在過彎道時做圓周運動，所受到的力有重力、支持力、摩擦力以及向心力B．圖乙，自由式滑雪U型場地看作是半圓形軌道，運動員經(jīng)過最低點時，處于失重狀態(tài)C．圖丙，在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是讓火車以設(shè)計速度行駛時，輪緣與軌道間無擠壓D．圖丁，洗衣機筒在轉(zhuǎn)動脫水過程中，增大洗衣機筒的轉(zhuǎn)速，衣服受到筒內(nèi)壁的摩擦力一定增大7．如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且，則下列說法中正確的是（　?。?/span>A．三質(zhì)點的線速度之比B．三質(zhì)點的角速度之比C．三質(zhì)點的周期之比D．三質(zhì)點的向心加速度之比8．如圖所示，豎直面內(nèi)固定一光滑圓環(huán)，質(zhì)量為m的珠子（可視為質(zhì)點）穿在環(huán)上做圓周運動。已知珠子通過圓環(huán)最高點時，對環(huán)向上的壓力大小為2mg（g為重力加速度），圓環(huán)半徑為R，則珠子在最高點的速度大小為（　?。?/span>A． B． C． D．9．如圖所示，地球繞地軸勻速轉(zhuǎn)動，在地球表面上有質(zhì)量相同的A、B兩物體，設(shè)A、B兩物體的線速度分別為、，角速度分別為、，向心加速度分別為、，萬有引力分別為，，下列說法正確的是（　?。?/span>A． B． C． D．10．如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星（軌道半徑約等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（　?。?/span>A．b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動線速度大于7.9km/sB．a、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為a＞a＞aC．a、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為T=T<TD．在b、c中，b的線速度大11．天文學家將相距較近，僅在彼此的引力作用下運行的兩顆星球稱為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若，則（　?。?/span>A．星球A的質(zhì)量小于星球B的質(zhì)量B．星球A的線速度等于星球B的線速度C．雙星之間的距離一定，雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量越小，轉(zhuǎn)動的周期越小D．雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，轉(zhuǎn)動的周期越大二、多選題12．質(zhì)量為m的物體，由做勻速直線運動的汽車牽引，當物體上升時，汽車的速度為v，細繩與水平面間的夾角為，如圖所示，則下列說法中正確的是（　?。?/span>A．此時物體的速度大小為vcosθB．物體做勻加速直線運動C．繩子的拉力等于mgD．物體做加速運動且速度小于車的速度13．如圖所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度是4rad/s。盤面上距圓盤中心0.10m的位置有一個質(zhì)量為0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運動。已知小物體與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為0.25，g=10m/s2。下列判斷正確的是（　?。?/span>A．小物體受到的摩擦力的大小為2.5NB．小物體受到的摩擦力的方向沿半徑指向圓心C．要使小物體相對于圓盤滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度至少為5rad/sD．在圓盤的角速度從4rad/s增加到5rad/s的過程中，小物體受到的摩擦力的方向始終指向圓心14．如圖所示是某次同步衛(wèi)星發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星送入一個近地圓軌道，然后在P點點火加速，進入橢圓轉(zhuǎn)移軌道，其中P是近地點，Q是遠地點，在Q點再次點火加速進入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道的運行速率為v1，加速度大小為a1；在P點短時間點火加速之后，速率為v2，加速度大小為a2；沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達Q點速率為v3，加速度大小為a3；在Q點點火加速之后進入圓軌道，速率為v4，加速度大小為a4，則（　　）A．B．C．在外圓軌道運動的周期大于橢圓軌道的周期D．同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，但離地面的高度可按需要選擇不同的值15．由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。下列說法正確的是（　　）A．質(zhì)量為m的物體在地球北極受到的重力大小為mgB．質(zhì)量為m的物體在地球赤道上受到的萬有引力大小為mgC．地球的半徑為D．地球的密度為三、實驗題16．未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置“探究平拋運動的特點”。懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝．在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示．a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖乙中坐標所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：4，則：（1）由以上信息，可知a點________（選填“是”或“不是”）小球的拋出點。（2）該星球表面的重力加速度為________m/s2；（3）小球平拋的初速度是________m/s；（4）小球在b點時的速度是________m/s。17．用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個變速塔輪通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。如圖所示是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)（1）該實驗采用的實驗方法為_________（填選項前的字母）。A．等效替代法            B．控制變量法            C．理想化模型法（2）在探究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持不變的是_________（填選項前的字母）.A．ω和r                B． ω和m            C． m和r            D．m和F（3）圖中所示是在探究向心力的大小F與_________（填選項前的字母）.A．質(zhì)量m的關(guān)系        B．半徑r的關(guān)系        C．角速度ω的關(guān)系（4）若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力之比為F1：F2=1：9，則與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為_________（填選項前的字母）.A．1：3                B．3：1                C．1：9            D．9：1四、解答題18．如圖所示，一小球以的速度水平拋出，在落地前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為，在B點小球速度方向與水平方向的夾角為53°，空氣阻力忽略不計，，，g取。則：（1）小球在A點速度的豎直方向分速度大??；（2）小球在B點速度的豎直方向分速度大小；（3）小球從A點運動到B點用時多少？（4）A、B兩點間的水平距離是多少？19．有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示．長為的鋼繩一端系著質(zhì)量為的座椅，另一端固定在半徑為的水平轉(zhuǎn)盤邊緣．轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)動軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為，不計鋼繩的重力，求:（1）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度；（2）此時鋼繩的拉力大小．20．火星成為中國深空探測的第二顆星球。2020年4月24日，中國行星探測任務被命名為“天問系列”。若探測器在某高度處繞火星做勻速圓周運動的周期為T，忽略火星的自轉(zhuǎn)，火星表面的重力加速度為g，已知火星的半徑為R，引力常量為G，求：（1）火星的質(zhì)量M；（2）求探測器距火星表面的高度h。
參考答案：1．B【詳解】A．做曲線運動的物體受到合外力一定不為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．做曲線運動的物體，速度方向時刻發(fā)生變化，則速度一定變化，故B正確；CD．做曲線運動的物體加速度不一定改變，比如平拋運動，加速度為重力加速度，保持不變，平拋運動為勻變速運動，故CD錯誤。故選B。2．B【詳解】AC．因為各分運動具有獨立性，水平方向上的運動不影響豎直方向上的運動，所以在豎直方向上，運動時間不變，所以下落的時間不變，故AC錯誤；BD．將小球的運動分解為水平方向和豎直方向上的兩個分運動，在水平方向上，當風速越大，著地時水平分速度越大，根據(jù)矢量合成法則可知，物塊著地時，速度也越大，故D錯誤，B正確。故選B。3．D【詳解】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪什測出了引力常量G的數(shù)值，故A錯誤；B．蘋果受到的重力和月亮受到地球的引力屬于同種性質(zhì)的力，都是引力，故B錯誤；C．繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，由，可得可知軌道半徑越大線速度越小，故C錯誤；D．若兩個質(zhì)量分別為、的物體，重心間的距離r遠大于它們的尺寸，則它們間的萬有引力可用近似計算，故D正確。故選D。4．B【詳解】運動員在空中的運動可看做斜拋，從斜拋的最高點到落地點可看做平拋，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知故選B。5．B【詳解】三個物體都做平拋運動，在豎直方向上是自由落體運動，由解得由題意可知可知下落的時間之比為由解得由題意可知可知水平方向上物體的初速度之比故選B。6．C【詳解】A．運動員過彎時所做的圓周運動，受到重力、支持力以及摩擦力，向心力是由合力提供，并非真實存在的力，選項A錯誤；B．滑雪運動員做圓周運動，經(jīng)過最低點時，向心力所以屬于超重，選項B錯誤；C．火車轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當火車按設(shè)計速度轉(zhuǎn)彎，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此時輪軌與軌道間無擠壓，選項C正確；D．轉(zhuǎn)速增大，水滴所需要的向心力增大，但衣服受到的摩擦力等于重力，隨著衣服內(nèi)水滴的甩出，重力減小，摩擦力減小，故選項D錯誤。故選C。7．A【詳解】AB．由于B輪和C輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故由于A輪和B輪共軸，故兩輪角速度相同，即由角速度和線速度的關(guān)系式可得所以，故A正確，B錯誤；C．由周期可得故C錯誤；D．由向心加速度，解得故D錯誤。故選A。8．C【詳解】珠子對環(huán)的壓力向上，根據(jù)牛頓第三定律知，環(huán)對珠子的支持力向下，根據(jù)牛頓第二定律得解得故選C。9．C【詳解】AB．質(zhì)量相同的A、B兩物體都繞地軸做勻速圓周運動，屬于同軸轉(zhuǎn)動，因此兩物體做勻速圓周運動的角速度相同；又物體B轉(zhuǎn)動的半徑大于物體A轉(zhuǎn)動的半徑，根據(jù)可知B的線速度大于A的線速度，因此有，故AB錯誤；C．因為A做勻速圓周運動的的半徑小于B做勻速勻速圓周運動的半徑，由可知故C正確；D．根據(jù)萬有引力公式可知，兩物體質(zhì)量相同，到地心的距離相同，故所受萬有引力相同，有故D錯誤。故選C。10．D【詳解】根據(jù)題意可得，甲的公轉(zhuǎn)軌道半徑為乙的橢圓軌道半長軸為設(shè)乙的運動周期為，由開普勒第三定律聯(lián)立解得故選D。11．D【詳解】A．由于b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，運行速度等于第一宇宙速度，為7.9km/s，A錯誤；C．由于c為地球同步衛(wèi)星，相對地面靜止，因此Ta=Tc對于b、c衛(wèi)星，根據(jù)可得因此Tc>TbC錯誤；B．對于b、c衛(wèi)星，根據(jù)可知ab＞ac對于a、c，根據(jù)由于運行周期相同， 因此ac >aaB錯誤；D．對于b、c，根據(jù)可得因此D正確。故選D。12．D【詳解】A．由于兩星球間的萬有引力提供各自做圓周運動的向心力，根據(jù)可得因AO<OB，故星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量，A錯誤；B．由于兩星球角速度相同，根據(jù)可知星球A的線速度一定小于星球B的線速度，B錯誤；CD．根據(jù)整理得雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越小，其轉(zhuǎn)動周期越大；雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大，故C錯誤，D正確。故選D。13．AD【詳解】A．根據(jù)運動的合成可以求得 選項A正確；B．因為物體速度，隨著變小，物體速度變大且不是均勻變化，所以不是勻變速，選項B錯誤；C．因為，隨著變小，物體速度變大，加速，所以加速度向上，拉力大于重力，選項C錯誤；D．根據(jù)，隨著變小，物體速度變大，且，所以物體速度小于小車速度，選項D正確。故選AD。14．BC【詳解】A．小物體隨圓盤一起做勻速圓周運動，靜摩擦力提供向心力，所以故A錯誤；B．由于靜摩擦力提供向心力，所以摩擦力的方向沿半徑指向圓心，故B正確；C．當小物體恰好相對圓盤滑動時，有解得故C正確；D．在圓盤的角速度從4rad/s增加到5rad/s的過程中，小物體受到的摩擦力一部分提供向心力，一部分產(chǎn)生物體速度增大的切向力，所以小物體受到的摩擦力的方向不指向圓心，故D錯誤。故選BC。15．BC【詳解】A．衛(wèi)星的加速度由其受到地球的萬有引力產(chǎn)生，衛(wèi)星距離地球越遠，萬有引力越小，加速度越小，處在與地球距離等的位置時，衛(wèi)星的加速度大小相等，故，故A錯誤。B．衛(wèi)星在P點點火加速，速度大小由v1加速到v2，所以；然后在Q點點火加速，速度大小由v3加速到v4，所以；根據(jù)衛(wèi)星軌道半徑與線速度關(guān)系可知，衛(wèi)星運轉(zhuǎn)半徑越大，線速度越小，所以。綜合可知。故B正確。C．根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑（半長軸）越大，衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期越大。由圖可知外圓軌道半徑大于橢圓軌道半長軸，所以衛(wèi)星在外圓軌道運動的周期大于在橢圓軌道的周期。故C正確。D．同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，并且離地面的高度是一個特定高度，故D錯誤。故選BC。16．CD【詳解】A．質(zhì)量為m的物體在地球北極受到的地球引力等于其重力，大小為mg0，A錯誤；B．質(zhì)量為m的物體在地球赤道上受到的萬有引力大小等于其在地球兩極受到的萬有引力，大小為mg0，B錯誤；C．設(shè)地球半徑為R，在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可得C正確；     D．設(shè)地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，質(zhì)量為m的物體在地球表面兩極處受到的地球引力等于其重力，可得又則有D正確。故選CD。17．     是     8     0.8     【詳解】（1）[1]由圖像可知在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移之比為1：3：5，根據(jù)初速度為0的勻變速運動，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移之比的規(guī)律可知a點是小球的拋出點。（2）[2]根據(jù)可得則該星球表面的重力加速度為。（3）[3]由可得則小球平拋的初速度是。（4）[4]小球在b點時的豎直方向的速度為小球在b點時的速度為18．     B     A     C     B【詳解】（1）[1] 探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，變量較多，需采用控制變量法。故選B。（2）[2]根據(jù)控制變量法的原理可知，在探究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持其他的物理量不變，其中包括角速度與半徑，即保持角速度與半徑相同。故選A。（3）[3]圖中所示兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則探究的是向心力與角速度的關(guān)系。故選C。（4）[4]根據(jù)，兩球的向心力之比為1：9，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為1：3，因為靠皮帶傳動，變速塔輪的線速度大小相等，根據(jù)，則與皮帶連接的變速塔輪對應的半徑之比為3：1。故選B。19．（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）平拋運動某點的速度分解為水平和豎直方向，則小球在A點速度的豎直方向分速度大小為（2）小球在B點速度的豎直方向分速度大小為（3）小球從A運動到B點用時（4）A、B兩點間的水平位移為20．（1）；（2）【詳解】（1）座椅隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時由鋼繩拉力和重力的合力提供向心力而聯(lián)立解得（2）有豎直方向上平衡得解得21．（1）；（2）【詳解】(1)根據(jù)萬有引力定律得(2)對探測器得 

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