2022-2023学年北京市中国农大附属中学高一下学期期中物理试题

2022-2023学年北京市中国农大附属中学高一下学期期中物理试题
1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（）
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动的加速度可以一直为零
C．曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D．在恒力作用下，物体不能做曲线运动
2.用一个水平拉力拉着一物体在水平面上绕着点做匀速圆周运动．关于物体受到的拉力
和摩擦力
的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（）
A ．B．C．D．
3.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和
篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。

假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。

参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。

忽略空气阻力，重力加速度为g。

关于分运动，下列说法正确的是（）
A．竖直方向做匀速直线运动，速度大小为v tan θ
B．竖直方向做匀变速直线运动，初速度大小为v tan θ
C．水平方向做匀速直线运动，速度大小为v cos θ
D．水平方向做匀变速直线运动，初速度大小为v cos θ
4.小船以恒定的速度垂直河岸向对岸划去，当河水不流动时，渡河时间为，当河水匀速向
下游流动时，渡河时间为，则（）
A．B．C．D．无法确定
5.飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船中的物体处于完全失重状态，是指这个物体（）
A．完全不受地球的引力
B．受到地球的引力和向心力的共同作用而处于平衡状态
C．受到的向心力小于万有引力
D．对支持它的物体的压力为零
6.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离
约为地球半径60倍的情况下，需要验证（）
A．地球吸引苹果的力约为地球吸引月球的力的
B．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
7.如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关
系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（）
A．线速度大小关系为
B．加速度大小关系为
C．向心力大小关系为
D．周期关系为
8.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。

已知火星质量约为地球质量的，半径约
为地球半径的，下列说法正确的是（）
A．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
D．火星的近火卫星的周期小于地球的近地卫星的周期
9.某星球的质量是地球质量的9倍，半径是地球半径的2倍，该星球表面的重力加速度与
地球表面重力加速度之比为（）
A．B．C．D．
10.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内
做圆周运动，重力加速度为g。

下列有关说法中正确的是（）
A．小球在圆心上方管道内运动时，对外壁一定有作用力
B．小球能够到达最高点时的最小速度为
C．小球达到最高点的速度是时，球受到的合外力为零
D．若小球在最高点时的速度大小为2 ，则此时小球对管道外壁的作用力大小为3 mg
11.2021年7月，河南郑州地区突降暴雨，道路被淹，需要调用直升飞机抢运被困人员。

如
图甲所示，直升飞机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地带。

前4秒内被困人员水平方向的v-t图像和竖直方向的v-t图像分别如图乙、丙所示。

不计空气阻力，则在这4秒内（）
A．以地面为参考系，被救人员的运动轨迹是一条抛物线
B．运动过程中绳索的拉力方向是倾斜向上的
C．绳索的拉力小于人的重力大小
D．以地面为参考系，在这4秒内被救人员的位移大小为20m
12.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。

例如你用手掌
平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。

关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（）
A．手掌对苹果的摩擦力越来越大B．苹果先处于超重状态后处于失重状态C．手掌对苹果的支持力越来越小D．苹果所受的合外力越来越大
13.下列物理量中属于矢量的是（）
A．线速度B．频率C．向心加速度D．角速度
14.关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）
A．同步卫星的周期都是24小时B．同步卫星的质量必须相同
C．同步卫星离地球表面高度可以不同D．同步卫星轨道平面与赤道平面重合15.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫
星速度，让卫星进入地球同步轨道II。

则下列说法正确的是（）
A．在轨道II上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速由轨道I进入轨道II
D．卫星从轨道I经过Q点时的加速度小于它从轨道II经过Q点时的加速度
16.如图甲，一长为R且不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端系住一小球，使小球在竖直
面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，以下说法正确的是（）
A．绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大
B．利用该装置可以得出小球的质量
C．小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置不变
D．利用该装置可以得出重力加速度
17.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。

我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个
相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。

（1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。

根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。

（2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。

A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D.挡板高度等间距变化
②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图丙中的曲线OP所示。

以O点为
坐标原点，水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。

已知小球在y方向的分运动是
自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。

请你根据图3，简要说明如何验证该同学的猜想______。

③另一位同学做实验时，只记录了运动过程中的三点A、B、C三点，于是就取A点为坐
标原点，建立了如下图所示的坐标系。

平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。

根据图中数据，小球平抛的初速度为______m/s，小球抛出点的横坐标为______cm，纵坐标
______cm（取计算结果均保留两位有效数字）
18.某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量
m、运动半径r和角速度之间的关系。

左右塔轮每层半径之比自上而下分别是，
和（如图2所示）。

实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题：
（1）下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是________；
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究小车速度与时间的关系
C. 探究加速度与力和质量的关系
D. 探究两个互成角度的力的合成规律
（2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）；
（3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为，由此可知________。

（4）通过本实验可以得到的结果有________。

A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
19.某同学从5m高处将一个小球水平抛出，小球的初速度为10m/s，不计空气阻力，g取。

求：
（1）小球下落的时间t；
（2）小球抛出点与落地点间的水平距离x；
（3）小球落地时的速度与方向。

20.已知木星的半径为R，木星的卫星——木卫二的质量为m，木卫二绕木星做匀速圆周运动
的轨道半径为r，绕木星运动的周期为T，万有引力常量为G。

求：
（1）木星的质量M。

（2）木星的密度。

21.将地球看成是质量分布均匀的球体，设万有引力常量为G，地球质量为M、半径为R、
自转周期为。

（1）科考队员在南极用弹簧测力计测量一个质量为m的物体的重力F，测量值F是多少？
（2）研究发现，在赤道附近测量同一物体的重力，所得结果较南极测量值偏小，说明赤。

道附近重力加速度值小于南极重力加速度值，试求赤道附近的重力加速度值g
赤
（3）2024年国际空间站退役时，中国将成为全球唯一拥有空间站的国家。

中国空间站在距离地面高度约为400~450km的轨道上绕地球运转，将此高度记为H并将空间站的轨道近似视为圆形的，试求中国空间站的运行速度v和周期T。

22.我国的桥隧技术处于世界领先水平，但我国幅员辽阔，地形地势多样，因此在中西部的
高原、山地、丘陵地区，盘山公路依旧是翻山越岭的无奈选择。

盘山公路常依山而建，一边是悬崖峭壁，一边可能就是万丈深渊，弯多路险，给行车带来很大安全隐患。

如图所示是一种常见的盘山公路弯道设计方案，在弯道处使路面向山体一侧倾斜，这样可在一定程度上减小行车安全隐患。

图中弯道路面的纵截面可视为夹角=15°的斜面，车辆转
弯时行驶的轨迹可视为半径R=30m的水平圆弧，车辆可视为质点。

sin15°=0.26，
cos15°=0.97，g取10m/s2。

问：
（1）当一辆汽车在该弯道路面上匀速转弯行驶时，若汽车不受侧向的摩擦力作用，其速度应为多大？（结果保留1位有效数字）
（2）若一辆汽车以较大的速度通过该弯道，仍沿路面做匀速圆周运动，汽车总质量为m，小张同学用关系式来求此时汽车所受摩擦力f的大小。

你认为这种做法是否正确？若不正确，请列出正确的关系式或方程组（不必求解结果）。

（3）橡胶轮胎与地面间的动摩擦因数μ约为0.7，试计算汽车在该弯道上安全行驶不发生侧滑的最大速度。

（结果保留2位有效数字）。