甘肃省白银市靖远县第四中学2022-2023高一下学期5月期中考试物理(学考)试卷(答案)
2022-2023 学年度高中物理期中考试卷 7.小船保持船头始终垂直于对岸方向渡河。若船相对于水面的速率恒定,河水流速变化对其
渡河产生的影响是( )
高一物理(学考卷) A.流速越小,渡河位移越大
B.流速越小,渡河位移越小
一、单选题(每题 4 分,共 32 分)
C.流速越大,渡河时间越短
1.物理学的发展经历了几代人的不使努力,下列说法中正确的是( )
D.流速越大,渡河时间越长
A.引力常量是卡文迪什通过观测天体运动数据发现的
8.如图所示,一轻杆长为 L,杆的一端与一小球相连,另一端绕过 O点的水平轴在竖直平面
B.亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因
内做圆周运动,则以下说法正确的是( )
C.相对论的创立表明经典力学已经不再适用
D.“月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 A.小球通过圆周最高点的速度一定是 gL
2.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( ) B.小球通过最高点时,杆对小球的作用力一定竖直向下
A.所有的行星都绕太阳做圆运动 C.小球通过最低点时,杆对小球的作用力一定竖直向上
B.对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积 D.小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心
C a
3
.在 k中,k是与太阳无关的常量
T 2
二、多选题(每题 6分,全部选对得 6分,选对但不全的得 3分,共 24 分)
D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
9.关于运动的合成,下列说法中正确的是( )
3.设宇航员绕地球运动的周期为 T,离地高度为 H,地球半径为 R,则根据 T、H、R和引力
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
常量 G,不能计算出的物理量是( )
B.两个速率不同的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动
A.地球的质量 B.地球的平均密度 C.飞船所需的向心力 D.飞船线速度的大小
C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动
4.在 2022年珠海航展中,“歼-20”再次闪亮登场,如图所示为“歼-20”飞行的情景,当战机沿
D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等
曲线 AB向上拉起的过程中,( )
10.野外骑行在近几年越来越流行,越来越受到人们的青睐,对于自行车的要求也在不断的提
A.速度方向一定变化
高,很多都是可变速的。不管如何变化,自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合
B.速度大小一定变化
自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是( )
C.所受合力为零
D.所受合力方向与运动方向在同一直线上
5.公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动。 如图所示,
汽车通过桥最高点时( )
A.汽车对桥的压力等于汽车的重力
B.汽车对桥的压力大于汽车的重力
C.汽车所受的合力竖直向上
D.汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越小
6.如图所示,在水平方向成 37°角的斜坡上的 A点,以 10m/s的初速度水平抛出一个小球,求
落在斜坡上的 B点时在空中飞行的时间(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)( ) A.图 2中前轮边缘处 A、B、C、D四个点的线速度相同
A.0.75s B.大齿轮与小齿轮的齿数如图 3所示,则大齿轮转 1圈,小齿轮转 3圈
B.1.5s C.图 2中大齿轮边缘处 E点和小齿轮边缘处 F点及后轮边缘处的 G点运动快慢相同
C.2s D.前轮在骑行的过程中粘上了一块雪块,条件都相同的情况下,它在 A处最容易脱离轮胎
D.3s
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11.如图所示,用开瓶器开啤酒瓶盖,在手柄处施力,使开瓶器绕 O点转动一定角度就可以将 (3)在“研究平抛物体运动”的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则下列说法中
瓶盖打开,A为开瓶器的施力点,B为手柄上的某一点,假定 O、A、B三点共线,则在开瓶器 正确的是______。
绕 O点匀速转动的过程中( ) A.小球平抛的初速度相同
A.A点线速度不变 B.小球每次做不同的抛物线运动
B.A、B两点的角速度相同 C.小球平抛飞出后在空中下落相同高度的时间不同
C.A、B两点的线速度大小相等 D.小球通过相同的水平位移所用时间相同
D.A、B两点的向心加速度大小之比 aA :aB OA :OB
四、解答题(共 36 分)
14.(12分)将一物体从距离地面高 20m的位置以 5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
12.2018年 11月 27日凌晨,美国国家航天局(NASA)发射的“洞察”号火星探测器成功登陆 (1)物体飞行的时间;
火星.若“洞察”号返回地球时经历如图所示的由圆轨道Ⅰ到椭圆轨道Ⅱ,再到椭圆轨道Ⅲ的变轨 (2)物体水平方向运动的距离;
过程,3个轨道相切于 P点,PQ连线为椭圆轨道Ⅱ的长轴.下列说法正确的是( ) (3)物体落地时的速度;
15.(12分)如图所示,将一质量为 m的摆球用长为 L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平
面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,已知细绳与竖直方
向成 角,求:(1)绳的拉力大小;
A.飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于飞船在轨道Ⅲ上运动的周期 (2)摆球的向心加速度大小;
B.飞船在轨道Ⅱ上运动到 P点时的线速度大于飞船在轨道Ⅰ上运动到 P点时的线速度 (3)小球运动的周期
C.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过 P点时的线速度小于经过 Q点时的线速度
D.飞船在轨道Ⅱ上运动到 P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅲ上运动到 P点时的加速度
三、实验题(每空 2 分,共 8分)
13.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置:
16.(12分)宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上以初速度 v0竖直向上抛出一个小球,测
得小球经时间 t落回抛出点(空气阻力不计),已知该星球半径为 R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度大小
(2)该星球的第一宇宙速度大小
(3)该星球的密度
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线______,每次让小球从同一位置由静止释
放,是为了使每次小球平抛的______相同;
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中 O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为______m/s;
(g取 9.8m/s2)
第 3页 共 4页 ◎ 第 4页 共 4页2022-2023 学年度高中物理期中考试卷
高一物理(学考卷)参考答案:
1.D 2.B
3.C【详解】A.宇航员绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力。
G Mm
2 2 3
有 2 m
4 H R 4 M H R T 2 解得 故 A正确,与题意不符;H R GT 2
M 3
B 3 H R .根据密度表达式,有 联立,可得 故 B正确,与题意不符;V GT 2R3
C.飞船质量未知,所以飞船所需的向心力不能求出。故 C错误,与题意相符;
2 H RD .设飞船线速度的大小为 v,则有 v 故 D正确,与题意不符。
T
4.A 5.D 6.B
d
7.B【详解】CD.船头垂直河岸行驶时 t v0
渡河时间只与河宽 d和小船的速度 v0有关,不受河水流速影响,CD错误;
d
AB.船实际的速度 v v 2 2 2 0 v
2
水 实际位移 x vt v0 v水 v0
河水流速越小,渡河位移越小,A错误,B正确。
8.C 9.BD
10.BD【详解】ABC.图 1中前轮边缘处 A、B、C、D四个点的线速度大小相同,方向不同;大齿轮与
小齿轮的齿数之比 1:3,即半径 1:3,由 v r 大齿轮与小齿轮的角速度之比 1:3,则大齿轮转 1圈,
小齿轮转 3圈;图 1中大齿轮边缘处 E点和小齿轮边缘处 F点运动快慢相同,和后轮边缘处的 G点不同,
故 AC错误,B正确;
D.车轮上各点速度如图所示,令轮的角速度为 ,则速度为 v 2R cos
根据牛顿第二定律 f mg cos m 2R cos 2
可得 f 2Rm 2 mg cos 由此可知当 0 时,雪所需的附着力最大,所以它在 A
处最容易脱离轮胎,故 D正确。
11.BD【详解】A.A点线速度大小不变,但线速度方向时刻改变,故 A错误;
B.A、B两点同时绕 O点旋转,A、B两点角速度相同,故 B正确;
C.由 v r可知,B点线速度大于 A点线速度,故 C错误;
D.由向心加速度公式 a 2r可知, aA :aB OA :OB ,故 D正确。
12.B
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【详解】由图可知飞船在轨道Ⅱ上运动的轨道半径小于飞船在轨道Ⅲ上的轨道半径,根据开普勒第三定律
可知飞船在轨道Ⅱ上运动的周期小于飞船在轨道Ⅲ上运动的周期,故 A错误;飞船在轨道Ⅰ上经过 P点时,
要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上运动.所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过 P点的
速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过 P点的速度,故 B正确;根据开普勒第二定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动
时,在 P点速度大于在 Q点的速度,故 C错误;飞船在轨道上Ⅲ运动到 P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到 P
点时受到的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律可知加速度必定相等,故 D错误.所以 B正确,ACD
错误.
13. 保持水平 初速度 1.6 B
【详解】(1)[1][2]为了保证小球的初速度水平,斜槽末端应切线水平,为了保证小球的初速度相等,每次
让小球从同一位置由静止释放。
1 2y
(2)[3] 2根据 y gt 代入数据得 t 0.2s
2 g
小球水平方向做匀速直线运动,根据 x v0t 则初速度 v0 1.60m/s
(3)[4]AB.在“研究平抛物体运动”的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则小球平抛运动
的初速度不同,抛物线的轨迹不同,A错误,B正确;
CD.平抛运动的时间与初速度无关,由高度决定,可知小球在空中运动的时间相同,由于初速度不同,则
相同水平位移所用的时间不同,CD错误。
v
14.(1)2s;(2)10m;(3)5 17m/s y,落地时速度方向与水平速度方向满足 tan 4v0
1
【详解】(1)根据位移公式 h gt 2解得 t 2s
2
(2)物体水平方向运动的距离 x v0t 10m
(3)竖直方向苏速度为 vy gt 20m/s
物体落地时的速度 v v 2 20 v y 5 17m/s
vy
落地时速度与水平速度方向满足 tan 4
v0
mg L cos
15.(1) ;(2) g tan ;(3) 2π
cos g
【详解】(1)摆球只受重力和绳的拉力作用,设绳子拉力为 F,
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在竖直方向则有Fcos mg mg可得绳的拉力大小为 F
cos
(2)由绳子拉力和重力的合力提供向心力,则有mg tan ma n
可得摆球的向心加速度大小为 an g tan
(3)圆锥摆的转动半径为 r L sin
2 L cos
由绳子拉力和重力的合力提供向心力,则有mg tan 4π m T 2π
T 2
r解得
g
2v
16 2v R
3v
.(1) g 0 (2) v 0 (3) 0
t t 2πRGt
2v0
【详解】(1) 根据竖直上抛运动规律可知,小球在空中运动时间 t g
2v
可得星球表面重力加速度: g 0
t
2
(2) GMm v该星球近表面的卫星 2 mR R
Mm v2
所受万有引力等于重力G 2 mg 故:mg mR R
2v R
该星球的第一宇宙速度 v gR 0
t
GMm 2 2
(3) gR 2v R该星球表面物体所受重力等于万有引力:mg 2 解得:M 0R G Gt
V 4 R
3 M 3v
因为 联立可得: 0
3 V 2πRGt
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