甘肃省白银市靖远县第一中学2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题（学考）

2023-2024学年度第二学期期末考试试卷 高一物理（学考科目） 一、单选题（每小题3分，总分72分） 1.万有引力定律是由( )提出的 A,牛顿B.卡文迪许C.胡克 D.开普勒 2.所有行星绕太阳运动的轨道都是( A.圆B.椭圆C.双曲线中一支 D.抛物线 3.下列关于物理史实正确的是() A,由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.由F=Gm可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大 2 C.天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星” D.英国物理学家卡文迪许在实验室里通过扭秤实验比较准确测出G的数值 4.关于开普勒第三定律分=k,下列说法正确的是() A.公式只适于绕太阳在椭圆轨道上运行的行星 B.公式适于宇宙中所有围绕星球运行（或卫星） C.离太阳越远的行星公转周期越小 D.式中k,对所有行星或卫星都相等 5.一汽车绕水平圆弧弯道转弯时，下列说法正确的是() A.汽车转弯时，司机处于平衡状态 B.汽车转弯时，车子受到重力、支持力、牵引力、运动阻力和半径方向摩擦力的作用 C.汽车转弯所需向心力一定是所受合力共同提供的 D.如果弯道外侧垫高的高度合适，无论以多大的速度转弯都不需要摩擦力提供向心力 6.关于万有引力和万有引力定律，下列说法中正确的是() A.万有引力定律中的常量G是牛顿最早测得的 B.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中处于完全失重状态，不受万有引力作用 C.地球表面的物体受到重力作用就是地球对物体的万有引力引力 D.万有引力发生在自然界中任意两个物休之间 7.一个小球a以初速度”水平抛出，并落于O点：同时刻另一小球b在它的正下方沿光滑水平面以 初速度运动，则() A.小球b先到达O点 B.小球a先到达O点 C.两球同时到达O点 b h2222222722212277777727772 D.不能确定哪一个先到达O点 8。物理学中的自由落体规律、万有引力定律是由不同的物理学家探究发现的，他们依次是() A.牛顿，哥白尼 B.卡文选许、安培 C.伽利略、牛顿 D.开普勒，牛顿 9.1984年4月8日我国发射成功的第一颗地球静止轨道通信卫星“东方红二号”，它是一颗地球静止 轨道卫星（同步卫星），则该卫星( A,通过技术手段被定位在北京上空 B.绕地球运行的周期等于地球公转的周期 C.运行的速度大于7.9km/s D,绕地球运行的角速度等于地球自转的角速度 10.关于万有引力公式F=Gm的理解，以下说法中正确的是() .2 A,牛顿首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值 B.由公式F=Gm可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大 C.可看作质点的两物体间的引力可用公式F=G,业计算 2 D.两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的时 11.下列实例中和离心现象有关的是() A.汽车突然刹车时乘客向前倾倒 B.高速行驶的汽车很难停下来 C.被踢出的足球逐渐停下来 D.洗衣机脱水桶高速转动使衣服脱水 12.一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从某一时刻起该物体受到一个始终跟速度方向垂直、 大小不变的水平力作用，此后物体的运动() A.速度的大小和方向均变化 B.加速度的大小和方向均变化 C.轨迹为抛物线 D.轨迹为圆 13.神舟六号载人飞船2005年10月12日升空，在太空环绕地球飞行77因后于10月17日顺利返回， 这标志着我国航天事业又迈.上了一个新台阶。假定正常运行的神舟六号飞船和通信卫星（同步卫星） 做的都是匀速圆周运动。下列说法正确的是() A.神舟六号飞船的线速度比通信卫星的线速度小 B.神舟六号飞船的角速度比通信卫星的角速度小 C.神舟六号飞船的运行周期比通信卫星的运行周期小 D.神舟六号飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度小 14.厦门的鼓浪屿是集观光、度假、旅游、购物、休闲、娱乐为一体的综合性海岛风景文化旅游区。 “鼓浪屿：国际历史社区”于2017年被列入世界遗产名录。图2为小闽生在游玩鼓浪屿某段时间内的 x一t图像。随后小闽沿半径为R的圆进行取驳，在1内绕行1.5圈。由图可 知() A,在0~，时间内，小闽的行走轨迹为一条曲线 B.在0~。时间内，小闽的加速度越来越小，行走的平均速度小于立二为 2R C.取景过程，小闽绕行的平均速率为 图2 D.取景过程中，为实时监测相机的大致位置，可以将小闽与相机视为一个质点 15.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大 以后，下列说法正确的是（) A,物体所受弹力增大，摩擦力不变 B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D.物体所受弹力和摩擦力都减小了 16.2023年4月11日至12日，“夸父一号”卫星观测数据向国内外试开放，这有助于国内外太阳物 理学家广泛使用“夸父一号”卫星观测数据开展太阳物理前沿研究。该卫星是我国2022年10月发射升 空的，它绕地球的运动可看成匀速圆周运动，距离地球表面约720千米，运行周期约99分钟，下列 说法正确的是() A.“夸父一号”有可能静止在汕头市的正上方 B,若尼知万有引力常猛，利用随中数据可以估算出太阳的质感 c.“修父一号的发射速度大于第二字宙速度 D.“垮父一号”的角速度大于地球自转的角速度 )2若发射火经探测器着陆火星。下列关于火品探湖器的迷度说法中正确的是《） A.发射速度要大于16.7km5 B.发射速度要等于11.2ms c.发射速度要大于I1.2kms且小于16,7km6 D.发射速度要大于7.9kms且小于11.2kms 18.图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹， 篮球在图示位置所受的力和速度矢量正确的是() 19,一个小球在水平桌面上运动，当小球运动至P点时，开始受到恒定外力的作用，运动轨迹如图 所示，AP为直线，PB为曲线。对于小球受到的外力的方向，下列说法正确的是《) A.该外力可能沿x轴正方向 B.该外力可能沿x轴负方向 C.该外力可能沿y轴正方向 A D.该外力可能沿y轴负方向 20.如图所示，一辆汽车以18m/s的速度匀速经过一段水平弯道，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为 0.6,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，汽车可视为质点，重力加速度g=10m/s2。若汽车进入弯道 后不侧滑，则弯道的半径() A.不大于54m B.不小于54m C.不小于3mD.不大于3m 21.对教材中圆周运动的图片，下列分析正确的是( 图a 图b 图c 图d A.如图a,汽车通过拱桥的最高点时，速度越大，对桥的压力越大 B.如图b,一圆维摆在水平面内做匀速圆周运动，若改变绳长，而保持圆锥的高不变，则圆维握的 角速度随着0的增大而增大 C.如图C,在固定的光滑圆锥简内，同一小球先后在A、B位置做匀速圆周运动，则小球在A位置 处所受简壁的支持力大于在B位置处所受的支持力 D.如图d,火车转弯时若超过规定速度行驶，外轨对火车轮缘会有挤压作用 22.如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与 放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为α、B,两物体的速率、 之比为( A.CosB sina B. sina cos B 7777777777777a cosa C. D. sin B sin B cosa 23.在月球上的宇航员，手头有一个质量为m的砝码，如果已知引力常量G和月球半径R,若要估 测月球质量M,则只需要一个() A.秒表 B.刻度尺 C.弹簧测力计 D.长1m轻质细线 24.一玩具手枪自水平地面上方某处水平射出一颗弹丸A,同时另一弹丸B从同一高度自由下落，以 下说法正确的是() A.弹丸A先落地 B.两弹丸落地时的速率可能相等 C.两弹丸在空中运动的加速度相同 D,A弹丸落地过程中速度的变化量较大 二、实验题（每空2分，总16分） 25.如图所示的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、角速度和半径r之间的 关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分 标尺1 标尺2 别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横 的球 臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力 变速 拉搭2 通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标 尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比 按动学柄 值，如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 ()在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持 和 相同： (2)图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与】 的关系。 26:三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： 6 闪 ()甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片，金属片把人球沿水平方向弹出，同时B 球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两 球仍然同时落地，这说明 (2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N 的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D:调节电磁铁C、D的高度使 AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v%相等.现将小铁球P、Q分别吸在电 磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度V%同时分别从轨道M、N的宋端射出.实 验可观察到的现象应是 仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的 现象，这说明 (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为 为L=2.5cm,则由图可求得拍摄时每 m/s.(g取10m/s2)。 三、解答题(27题4分，28题8分) 27.航天飞机的飞行轨道是近地轨道，地球半径为6.4×10°m,某航天飞机绕地球一周的时间为90mim 左右，则估算它离地高为多少米？ 28.如图所示，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部。（重力加速度g 取10m/s2) ()如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，求汽车对圆弧形拱桥的压力大小F2: (2)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。 参考答案： 1．A 【详解】牛顿提出了万有引力定律。 故选A。 2．B 【详解】根据开普勒第一定律，可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的焦点上。故选B； 3．D 【详解】A．由开普勒第一定律可知，所有行星运动轨迹为椭圆，并不是在同一轨道，故A项错误； B．当两物体之间的距离趋于零时，万有引力定律不再适用，故B项错误； C．海王星是人们根据万有引力定律计算出轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”，故C项错误； D．引力常量G是英国物理学家卡文迪许在实验室里通过扭秤实验比较准确测出的，故D项正确。 故选D。 4．B 【详解】AB．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于适于宇宙中所有围绕星球运行(或卫星)，A错误B正确； CD．式中的k是与中心星体的质量有关，对围绕同一中心天体运行的行星（或卫星）都相同，不是绕同一天体运动的卫星k值一般不同，离太阳越远的行星公转周期越大，CD错误。 故选B。 5．B 【详解】A．汽车转弯时，司机处于非平衡状态，做圆周运动，需要向心力。故A错误； B．汽车转弯时，对车子受力分析，受到重力、支持力、牵引力、运动阻力和半径方向摩擦力共五个力共同作用。故B正确； C．当汽车转弯做的是匀速圆周运动，所需向心力才是所受合力共同提供的。故C错误； D．如果弯道外侧垫高，只有以某一特定速度转弯才不需要摩擦力提供向心力。故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．万有引力定律中的常量G是卡文迪许测得的，A错误； B．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中处于完全失重状态，万有引力完全充当向心力，B错误； C．地球对物体的万有引力引力作用可分解为两部分，一部分为重力，一部分向心力，C错误； D．万有引力发生在自然界中任意两个物体之间，D正确； 故选D。 7．C 【详解】小球a做平抛运动，在水平方向上以初速度做匀速直线运动，小球b在它的正下方沿光滑水平面以初速度运v0运动，所以两球同时到达O点． A. 小球b先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，，故选项A不合题意； B. 小球a先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，故选项B不合题意； C. 两球同时到达O点，与上分析一致，故选项C符合题意； D. 不能确定哪一个先到达O点，与上分析两球同时到达O点不一致，故选项D不合题意． 8．C 【详解】伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法；牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础。 故选C。 9．D 【详解】A．同步卫星相对地球静止，引力作为向心力，故一定要位于赤道上空固定高度处，A错误； B．绕地球运行的周期等于地球自转的周期，B错误； C．7.9km/s是卫星绕地球匀速圆周运动的最大环绕速度，故同步卫星的运行速度小于7.9km/s，C错误； D．由 可知，同步卫星绕地球运行的角速度等于地球自转的角速度，D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．卡文迪许用实验测定了引力常量G的数值，A错误； B．两物体紧靠在一起时，万有引力公式不再适用，B错误； C．可看作质点的两物体间的引力可用公式计算，C正确； D．根据公式，两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的，D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．汽车突然刹车时乘客向前倾倒，这是惯性造成的，与离心现象无关，选项A错误； B．高速行驶的汽车很难停下来，这是惯性造成的，与离心现象无关，选项B错误； C．被踢出的足球逐渐停下来，这是阻力的作用，与离心现象无关，选项C错误； D．洗衣机脱水桶高速转动使衣服脱水，是由离心现象造成的，选项D正确。 故选D。 12．D 【详解】物体受到一个始终跟速度方向垂直、大小不变的水平力作用，这个力将提供向心力，使物体做匀速圆周运动，此后物体的运动速度大小不变、方向变化，加速度的大小不变、方向变化，轨迹为圆。 故选D。 13．C 【详解】根据万有引力提供向心力 得 、、、 由题意可知，神舟六号飞船的轨道半径远小于同步卫星的轨道半径 A．由可知，神舟六号飞船的线速度比通信卫星的线速度的大，故A错误； B．由可知，神舟六号飞船的角速度比通信卫星的角速度大，故B错误； C．由可知，神舟六号飞船的运行周期比通信卫星的运行周期小，故C正确； D．由可知，神舟六号飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度大，故D错误。 故选C。 14．D 【详解】A．从图像可知，在时间内，小闵一直向着规定的正方向运动，所以其运动轨迹为一条直线，A错误； B．图像的斜率表示物体运动是速度大小，从图像可得，在时间内，小闵运动的速度越来越小，但无法判断其加速度的变化情况；这段时间内，小闵的平均速度 故B错误； C．小闵做圆周运动的平均速率 故C错误； D．取景过䅣中，小闵做圆周运动，为实时监测相机的大致位置，可以将小闽与相机视为一个质点，故D正确。 故选D。 15．A 【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析如图所示    可知物体的重力与摩擦力平衡，即 根据支持力提供向心力有 可知当圆筒的角速度增大以后，物体所受弹力增大，摩擦力不变。 故选A。 16．D 【详解】A．“夸父一号”的运行周期约99分钟，与地球自转周期不相等，则“夸父一号”不可能静止在汕头市的正上方，故A错误； B．行星绕太阳转动，由太阳万有引力提供向心力，则有 可得 要估算太阳的质量，除了知道万有引力常量，还需要知道行星绕太阳做圆周运动的周期和轨道半径，故B错误； C．“夸父一号”的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故C错误； D．“夸父一号”的运行周期约99分钟，可知“夸父一号”的运行周期小于地球自转周期，根据 可知“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度，故D正确。 故选D。 17．C 【详解】发射火星探测器，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，大于第二宇宙速度。 故选C。 18．C 【详解】投出的篮球只受到重力，篮球的运动方向和重力方向如图所示 故选C。 19．C 【详解】小球做曲线运动，则合力方向与速度不共线，所受合外力指向轨迹的凹侧，该外力可能沿y轴正方向。故C正确，ABD错误。 故选C。 20．B 【详解】汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，则要想安全转弯需满足 解得 则弯道的半径不小于。 故选B。 21．D 【详解】A．根据牛顿第二定律 得 根据牛顿第三定律 速度越大，压力越小，故A错误； B．受力分析可得 设圆锥高为h，则 得 h和g不变，角速度不变，故B错误； C．设圆锥面与竖直方向夹角为α，则 可知，小球在两个位置所受支持力相等，故C错误； D．设轨道平面与水平方向夹角为β，当火车与铁轨的侧向弹力为零时，有 若火车速度变大，需要更大的向心力，由铁轨对货车的支持力与重力的合力提供的向心力不足，则需要外轨对火车提供侧向弹力，外轨对火车轮缘有挤压作用。故D正确。 故选D。 22．A 【详解】设此时绳子的速率为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可知 得 BCD，A正确。 故选A。 23．C 【详解】根据 又 联立，解得 可知，只需用弹簧测力计测量出砝码的重力，即可估测出月球的质量。 故选C。 24．C 【详解】A．弹丸A做平抛运动，竖直方向与B一样做自由落体，根据 在同一高度下落，同时落地，A错误； B．落地时两弹丸竖直方向的速度相同，但弹丸A有水平方向速度，所以两弹丸落地时的速率不相等，B错误； C．两弹丸在空中运动都只受重力的作用，所以两弹丸在空中运动的加速度相同，C正确； D．根据 两丸落地过程中速度的变化量相同，D错误。 故选C。 25． ω r ω 【详解】(1)[1][2]．根据F=mω2r可知，在研究向心力的大小F与质量m的关系时，需先控制角速度ω和半径r不变． (2)[3]．图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力F与角速度ω的关系． 26． 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 两球P、Q将相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 0.05 1.0 【详解】（1）金属片把A球沿水品方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动． （2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动. （3）因为小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．根据△y=gT2，即L=gT 2，解得：，又因为2L=v0T，解得：v0=1.0m/s。 27． 【详解】地球表面附近的物体，重力等于其受到的地球引力 航天飞机绕地球做匀速圆周运动，有 联立，代入数据可得 28．(1)4000N；(2) (1)根据牛顿第二定律 得 根据牛顿第三定律可知，汽车对圆弧形拱桥的压力大小为4000N。 (2)压力恰好为零时 得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$