精品解析：黑龙江省哈尔滨市第五十九中学校2023-2024学年高一下学期期中物理试题

考号_____　姓名_____　班级_____ 2023-2024学年度下学期高一期中考试题 考试科目：物理 考试时间60分钟总分100分 一、选择题：（每小题只有一个正确选项，1-7题，每题4分，共28分） 1. 当一个物体做曲线运动时（　　） A. 其所受合外力一定发生变化 B. 其速度方向一定发生变化 C. 其位移一定在增大 D. 其加速度大小一定发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动时，其所受合外力不一定发生变化，例如做平抛运动的物体只受重力，合力一定，故A错误； B．做曲线运动的物体，其速度方向沿曲线的切线方向，可知物体做曲线运动时，其速度方向一定发生变化，故B正确； C．位移指始位置指向末位置的有向线段，可知一个物体做曲线运动时，其位移不一定在增大，故C错误； D．物体做曲线运动时，其所受加速度不一定发生变化，例如做平抛运动的物体只受重力，加速度为重力加速度，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，河两岸有正对的A、B两点，河水各处的流速大小均为3m/s。一小船在静水中的速度大小为5m/s，河的宽度为100m。小船自A点出发，下列说法正确的是（　　） A. 无论小船船头指向何方，小船运动的合速度始终大于5m/s B. 调整小船船头方向，小船的最短渡河时间为15s C. 若小船从A点出发到达正对面的B点，则小船渡河所用时间为20s D. 若小船从A点出发到达正对面的B点，则小船的实际速度大小为4m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．小船船头指向左上方时，小船运动的合速度可能小于5m/s，故A错误； B．小船的最短渡河时间为 故B错误； CD．若小船从A点出发到达正对面的B点，合速度为 小船渡河所用时间为 故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，将一小球从水平面上方点以初速度向右水平抛出，经过时间打在前方竖直墙壁上的点，若将小球从与点等高的点以初速度向右水平抛出，经过时间落在竖直墙角的点，不计空气阻力，下列选项中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，A下落高度小于B下落的高度；根据可得： 可知 由图可知，结合，同时有；根据可知 故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 做平抛运动的物体的速度方向一定是竖直向下 B. 做平抛运动的物体落地时的速度变化量的方向一定是竖直向下 C. 匀速圆周运动的线速度不变 D. 匀速圆周运动的向心加速度不变 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动的合成可知，做平抛运动的物体的速度方向不可能是竖直向下的，故A错误； B．平抛运动的物体只受重力的作用，加速度为g，则速度变化量为 即做平抛运动的物体落地时的速度变化量的方向一定是竖直向下，故B正确； C．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向会发生改变，故C错误； D．匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻改变，故D错误。 故选B。 5. 关于下列运动，说法正确的是（　　） A. 图（a）中，时针和分针上各点运动的线速度都相同 B. 图（b）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C. 图（c）中，汽车在水平路面转弯时靠水平路面的摩擦力提供向心力 D. 图（d）中，摩天轮在竖直平面内匀速转动，坐在轿厢里的人运动到最低点时，受到重力、支持力、向心力三个力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．时针和分针的角速度不同，则转动半径相同的点的线速度不同，故A错误； B．不存在离心力，出现离心现象的原因是提供的合外力充当物体向心力不足，图中医务人员用离心机分离血清，当血清受到的作用力不足以充当向心力即出现离心现象，故B错误； C．汽车在水平路面转弯时靠水平路面的水平方向摩擦力提供向心力，故C正确； D．向心力是重力与支持力的合力提供的，并不是受到的力，故D错误。 故选C。 6. “嫦娥五号”探测器着陆月球前的运动轨道示意图如图所示，“嫦娥五号沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速，之后沿轨道II运动，再次运动到P点时点火减速，之后沿近月（到月球表面的距离不计）轨道Ⅲ运动。月球的半径为R，轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为5R，“嫦娥五号”在轨道Ⅲ上运行的周期为T，则“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为（ ） A. 2T B. 3T C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为T2，由开普勒第三定律可得 解得 故选D。 7. 如图所示，地球上所有物体（转轴上的除外）都随地球自转而做匀速圆周运动。物体A静止在河北邢台某地，该地处于北纬37°，即该地到地心的连线与赤道平面的夹角为37°．物体B静止在赤道上某点，已知物体A、B的质量之比为，，，则物体A、B的（ ） A. 线速度大小之比为4∶5 B. 角速度大小之比为4∶5 C. 向心加速度大小之比为5∶4 D. 向心力大小之比为1∶2 【答案】A 【解析】 【详解】物体A、B的角速度都等于地球自转角速度，则有 根据 可知物体A、B的线速度大小之比为 根据 可知物体A、B的向心加速度大小之比为 根据 可知物体A、B的向心力大小之比为 故选A。 二、多选题（8-10题，每题6分，共18分。漏选得3分，多选错选不得分） 8. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间 B. 两物体各自受到对方引力的大小一定相等 C. 卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值 D. 万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，自然界的任何两个物体之间都存在万有引力，无论宏观世界还是微观世界都符合万有引力定律的作用规律，故AD错误； B．两物体各自受到对方引力是一对相互作用力，大小一定相等，故B正确； C．卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值，故C正确。 故选BC。 9. 以速度v0水平抛出一个物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，该物体的（已知重力加速度为g）（　　） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度大小为 C. 运动时间为 D. 发生的位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】C．当竖直分位移与水平分位移相等时，有 解得 故C正确； AB．当竖直分位移与水平分位移相等时，竖直分速度为 瞬时速度大小为 故A错误，B正确； D．当竖直分位移与水平分位移相等时，发生的位移为 故D错误。 故选BC。 10. 图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境，图乙是两个等高圆锥摆，图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动．关于这三种圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中，筒对衣服的弹力提供向心力 B. 图乙中两小球的线速度大小相等 C. 图乙中两小球具有相同的运动周期 D. 图丙中a球的角速度大于b球的角速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中，筒对衣服的弹力提供向心力，故A正确； BC．图乙中，设绳与竖直方向的夹角为，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 ， 可知两小球的线速度大小不相等，但周期相同，故B错误，C正确； D．图丙中，设圆锥内壁对小球的支持力与竖直方向的夹角为，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 由于a球做圆周运动的半径大于b球做圆周运动的半径，所以a球的角速度小于b球的角速度，故D错误。 故选AC。 三、实验题（11题8分，12题6分，共14分） 11. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 （1）他观察到的现象是，小球A、B______（填“同时”或“先后”）落地。 （2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”其“变短”）。 （3）上述现象说明平抛运动的竖直分运动是______运动。 （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 同时 ②. 不变 ③. 自由落体 ④. 1.5 【解析】 【详解】（1）[1] A球水平飞出做平抛运动，竖直方向上的分运动为自由落体运动，B球释放后做自由落体运动，两球竖直高度相同，根据 可知，两球同时落地。 （2）[2]由于A球水平飞出做平抛运动，竖直方向上的分运动为自由落体运动，根据 解得 用较大的力敲击弹性金属片，A的竖直高度不变，可知，A球在空中运动的时间不变。 （3）[3]上述现象说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 （4）[4] A点为抛出始点，根据图丙，在水平方向上相邻点迹之间的间距均为 可知相邻点迹之间的时间间隔相等，则竖直方向上有 其中 小球运动中水平分速度的大小 解得 12. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是（ ） A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （2）演示器塔轮可上下拨动，目的改变小球做圆周运动（ ） A. 角速度 B. 质量 C. 半径 （3）通过本实验可以得到的结果是（ ）（在误差允许范围内） A. 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 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度成正比 C. 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 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。 【答案】（1）B （2）A （3）C 【解析】 【小问1详解】 探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关，控制其他量不变，只改变其中的一个变量，看向心力与该变量的关系，故采用的是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 在调整塔轮上的皮带的位置时，由于皮带上任意位置的线速度相同，故改变了塔轮做圆周运动的角速度。 故选A。 【小问3详解】 AB．在质量和半径一定的情况下向心力的大小与角速度的平方成正比，与线速度的平方成正比，故AB错误； C．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，故C正确； D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选C。 四、解答题（13题12分，14题10分，15题18分，共40分） 13. 平抛运动的问题中不仅会涉及位移关系，有时还会涉及速度关系。如图所示，在摩托车赛道上，水平路面的前方有一个壕沟，壕沟两侧高度差为，水平间距为。若忽略空气阻力，取重力加速度，摩托车水平飞出的速度至少要多大才能越过这个壕沟？摩托车刚好越过壕沟时速度方向与水平方向的夹角的正切值大小？ 【答案】，0.32 【解析】 【分析】 【详解】摩托车做平抛运动，刚好越过壕沟，则 ， 由平抛运动竖直、水平位移公式 解得 ， 刚好越过壕沟时竖直分速度为 此时速度方向与水平方向的夹角满足 14. 如图，人造卫星能够绕地球做匀速圆周运动是因为地球对卫星的万有引力提供了卫星做圆周运动所需要的向心力。已知地球的质量为 M，卫星的质量为 m，卫星与地球之间的距离为 d，万有引力常量为 G。 （1）求卫星运动的线速度大小； （2）若卫星与地球之间的距离为 2d，求卫星运动的周期。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力充当向心力 解得 （2）根据万有引力充当向心力 解得 15. 如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求： （1）若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？ （2）当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？ （3）若把细绳换成轻杆，小球在最高点速度为时，求杆对小球的力？ 【答案】（1）2m/s，方向是水平方向，（2）45N，方向是竖直向上，（3）2.5N，方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）若小球恰好能过最高点，则小球在最高点时，重力恰好提供向心力，设细绳长为l，由牛顿第二定律可得 解得小球在最高点的速度大小为 速度方向为水平方向。 （2）当小球在最低点的速度为时，可知细绳的拉力方向竖直向上，由牛顿第二定律可得 解得细绳对小球的拉力大小是 （3）若把细绳换成轻杆，小球在最高点速度为时，由（1）解析可知，小球经最高点的最小速度为2m/s，因此小球在最高点速度为时，可知轻杆对小球的作用力为竖直向上，由牛顿第二定律可得 解得杆对小球的力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 考号_____　姓名_____　班级_____ 2023-2024学年度下学期高一期中考试题 考试科目：物理 考试时间60分钟总分100分 一、选择题：（每小题只有一个正确选项，1-7题，每题4分，共28分） 1. 当一个物体做曲线运动时（　　） A. 其所受合外力一定发生变化 B. 其速度方向一定发生变化 C. 其位移一定在增大 D. 其加速度大小一定发生变化 2. 如图所示，河两岸有正对的A、B两点，河水各处的流速大小均为3m/s。一小船在静水中的速度大小为5m/s，河的宽度为100m。小船自A点出发，下列说法正确的是（　　） A. 无论小船船头指向何方，小船运动的合速度始终大于5m/s B. 调整小船船头方向，小船的最短渡河时间为15s C. 若小船从A点出发到达正对面的B点，则小船渡河所用时间为20s D. 若小船从A点出发到达正对面的B点，则小船的实际速度大小为4m/s 3. 如图所示，将一小球从水平面上方点以初速度向右水平抛出，经过时间打在前方竖直墙壁上的点，若将小球从与点等高的点以初速度向右水平抛出，经过时间落在竖直墙角的点，不计空气阻力，下列选项中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 做平抛运动的物体的速度方向一定是竖直向下 B. 做平抛运动的物体落地时的速度变化量的方向一定是竖直向下 C. 匀速圆周运动的线速度不变 D. 匀速圆周运动的向心加速度不变 5. 关于下列运动，说法正确的是（　　） A. 图（a）中，时针和分针上各点运动的线速度都相同 B. 图（b）中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C. 图（c）中，汽车在水平路面转弯时靠水平路面的摩擦力提供向心力 D. 图（d）中，摩天轮在竖直平面内匀速转动，坐在轿厢里的人运动到最低点时，受到重力、支持力、向心力三个力的作用 6. “嫦娥五号”探测器着陆月球前的运动轨道示意图如图所示，“嫦娥五号沿轨道Ⅰ运动到P点时点火减速，之后沿轨道II运动，再次运动到P点时点火减速，之后沿近月（到月球表面的距离不计）轨道Ⅲ运动。月球的半径为R，轨道Ⅱ上的远月点a到月心的距离为5R，“嫦娥五号”在轨道Ⅲ上运行的周期为T，则“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行的周期为（ ） A. 2T B. 3T C. D. 7. 如图所示，地球上所有物体（转轴上的除外）都随地球自转而做匀速圆周运动。物体A静止在河北邢台某地，该地处于北纬37°，即该地到地心的连线与赤道平面的夹角为37°．物体B静止在赤道上某点，已知物体A、B的质量之比为，，，则物体A、B的（ ） A. 线速度大小之比为4∶5 B. 角速度大小之比为4∶5 C. 向心加速度大小之比为5∶4 D. 向心力大小之比为1∶2 二、多选题（8-10题，每题6分，共18分。漏选得3分，多选错选不得分） 8. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间 B. 两物体各自受到对方引力的大小一定相等 C. 卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值 D. 万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用 9. 以速度v0水平抛出一个物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，该物体的（已知重力加速度为g）（　　） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度大小为 C. 运动时间为 D. 发生的位移为 10. 图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境，图乙是两个等高圆锥摆，图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动．关于这三种圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中，筒对衣服的弹力提供向心力 B. 图乙中两小球的线速度大小相等 C. 图乙中两小球具有相同的运动周期 D. 图丙中a球的角速度大于b球的角速度 三、实验题（11题8分，12题6分，共14分） 11. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 （1）他观察到的现象是，小球A、B______（填“同时”或“先后”）落地。 （2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”其“变短”）。 （3）上述现象说明平抛运动的竖直分运动是______运动。 （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______（结果保留两位有效数字）。 12. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是（ ） A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （2）演示器塔轮可上下拨动，目的改变小球做圆周运动（ ） A. 角速度 B. 质量 C. 半径 （3）通过本实验可以得到的结果是（ ）（在误差允许范围内） A. 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 B. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度成正比 C. 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 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。 四、解答题（13题12分，14题10分，15题18分，共40分） 13. 平抛运动的问题中不仅会涉及位移关系，有时还会涉及速度关系。如图所示，在摩托车赛道上，水平路面的前方有一个壕沟，壕沟两侧高度差为，水平间距为。若忽略空气阻力，取重力加速度，摩托车水平飞出的速度至少要多大才能越过这个壕沟？摩托车刚好越过壕沟时速度方向与水平方向的夹角的正切值大小？ 14. 如图，人造卫星能够绕地球做匀速圆周运动是因为地球对卫星的万有引力提供了卫星做圆周运动所需要的向心力。已知地球的质量为 M，卫星的质量为 m，卫星与地球之间的距离为 d，万有引力常量为 G。 （1）求卫星运动的线速度大小； （2）若卫星与地球之间的距离为 2d，求卫星运动的周期。 15. 如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求： （1）若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？ （2）当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？ （3）若把细绳换成轻杆，小球在最高点速度为时，求杆对小球的力？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $