精品解析：甘肃省武威市凉州区2023-2024学年高一下学期期中质量检测物理试卷

2023-2024年度第二学期期中质量检测 高一物理 一、单选题（每小题4分，共40分） 1. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（　　） A. 卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量 B. 伽利略发现了行星运动的规律 C. 牛顿提出了日心说，并且发现了万有引力定律 D. 科学家根据行星运动定律计算出的结果发现了天王星的存在 【答案】A 【解析】 【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量，故A正确 B．开普勒发现了行星运动定律，故B错误； C．哥白尼提出了日心说，故C错误； D．根据天王星的观测资料，英国的亚当斯和法国的勒维耶利用万有引力定律各自独立计算出海王星的轨道，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星，故D错误。 故选A。 2. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（　　） A 线速度不变 B. 周期变化 C. 角速度大小不变 D. 运动状态不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向变化，故A错误； BC．做匀速圆周运动的物体，周期、角速度不变，故B错误，C正确； D．由于物体的线速度方向变化，故其运动状态发生变化，故D错误； 故选C。 3. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 受重力、支持力 B. 受重力、支持力和摩擦力 C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 受到的合外力为零 【答案】B 【解析】 【详解】小物块在竖直方向上受重力和支持力，由于小物块在水平面内做匀速圆周运动，则还一定受到摩擦力从而提供其向心力，所以小物块受到的合力不为零。向心力是效果力，受力分析时不能将其与其他性质力并列分析，故ACD错误，B正确。 故选B。 4. 如图所示，2021年2月我国“天问一号”火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2，进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测，则探测器（　　） A. 在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等 B. 在轨道2上近火点的机械能比远火点的机械能小 C. 在轨道1上的运行速度不超过地球的第一宇宙速度 D. 在轨道2上近火点加速可进入轨道3 【答案】A 【解析】 【详解】A．在轨道2与轨道3同一近火点只受万有引力，产生的加速度相等，A正确； B．在轨道2上运动时，只有引力做功，则机械能不变，B错误； C．在轨道1上的运行速度要超过第二宇宙速度小于第三宇宙速度，C错误； D．在轨道2上近火点减速做近心运动可进入轨道3，D错误。 故选A。 5. 如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动，地球与太阳连线在三段相同时间内扫过的面积S如图中阴影所示，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 故选C。 6. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体所受合外力恒定不变 B. 平抛运动是非匀变速曲线运动 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变，方向改变，A错误； B．平抛运动的加速度恒为重力加速度，是匀变速曲线运动，B错误； C．曲线运动的速度方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，C正确； D．两个匀变速直线运动的合成，如果合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上，则合运动是匀变速直线运动，如果合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，则合运动是匀变速曲线运动，D错误。 故选C。 7. 质量为4kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，其运动轨迹的半径为2 m．线速度为2m/s下列说法正确的是（） A. 小球的向心力为8 N B. 小球的向心力为9 N C. 小球的向心力为10 N D. 小球的向心力为11 N 【答案】A 【解析】 【详解】小球的向心力为，故选A. 8. 如图所示，长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。则摆球（　　） A. 受重力、拉力和向心力的作用 B. 线速度大小为 C. 周期为 D. 拉力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．摆球受重力和拉力作用，其中二者的合力提供向心力。故A错误； BC．对摆球受力分析，由牛顿第二定律，可得 解得 故B错误；C正确； D．对摆球受力分析，可得拉力为 故D错误。 故选C。 9. 随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。如图所示，为绕地球逆时针旋转的三颗人造地球卫星，它们绕地球旋转的周期分别为、、，线速度大小分别为、、．关于它们的运动下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星3点火加速，就可以追上同轨道上的卫星2 D. 若某一时刻卫星1、2以及地心O处在同一直线上（如图），从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要的最短时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得 因为 则有 A错误； B．根据 解得 因为 所以 B错误； C．卫星3点火加速，卫星3做圆周运动需要的向心力变大，卫星3做离心运动，轨道半径变大，不能追上同轨道上的卫星2，C错误； D．若某一时刻卫星1、2以及地心处同一直线上，此时两颗卫星距离最近，从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近时有 根据 整理得 解得 D正确。 故选D。 10. 图所示，有、、三颗地球卫星，a处在地球附近轨道上运动，b在地球椭圆轨道上，c在地球的静止卫星轨道上。下列说法中正确的是（　　） A. 对卫星、比较，相同时间内卫星转过的弧长最长 B. 、、三颗卫星运行速度都小于第一宇宙速度 C. b卫星的周期与a卫星的周期无法比较大小 D. a卫星的动能一定大于c卫星的动能 【答案】A 【解析】 【详解】A．对卫星a、c比较，根据 可得 则a的运行速度最大，则相同时间内a卫星转过的弧长最长，故A正确； B．因为a处在地球附近轨道上运动，则a的速度等于第一宇宙速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知b卫星的周期大于a卫星的周期，故C错误； D．卫星的质量关系不确定，则a卫星的动能不一定大于c卫星的动能，故D错误。 故选A。 二、多选题（每小题4分，共8分） 11. 下列说法中正确的是（　　） A. 物体受到的合力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动 B. 物体受到的合力方向与速度方向相反时，物体做减速曲线运动 C. 物体受到的合力方向与速度方向成锐角时，物体做减速直线运动 D. 物体受到的合力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．物体受到的合力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动，A正确； B．物体受到的合力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动，B错误； CD．物体受到的合力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动，C错误，D正确。 故选AD。 12. 以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（　　） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度为v0 C. 运动时间为 D. 运动的位移是 【答案】BC 【解析】 【详解】根据平抛运动规律，及题意可得 解得 则竖直分速度 即速度分速度与水平分速度不相等，瞬时速度大小 水平位移 运动位移 A．由上述分析，A错误； B．由上述分析，B正确； C．由上述分析，C正确； D．由上述分析，D错误． 故选BC 三、填空题（每空2分，共8分） 13. 如图，地球的某颗卫星先在A轨道做匀速圆周运动，后变轨至B轨道，卫星受到地球的引力大小_________；绕地球飞行的速率_________。（选填“变大”、“不变”、“变小”） 【答案】 ①. 变大 ②. 变大 【解析】 【详解】[1]根据万有引力定律可得，卫星受地球的引力为 即半径越小，所受引力越大，所以卫星由A轨道变轨至B轨道，受到地球的引力大小变大； [2]由牛顿第二定律得 可得，卫星绕地球飞行的速度为 即半径越小，速度的大小越大，所以卫星由A轨道变轨至B轨道，绕地球飞行的速率变大。 14. 如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比______，现在速度大小之比______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】AB两点的线速度相等，A的半径是B的半径的3倍，根据 知 AC同轴转动，角速度相等，则 所以 因为 则 四、实验题（每空2分，共8分） 15. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做__________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做__________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔__________s曝光一次，小球平拋初速度为__________（当地重力加速度大小）。 【答案】（1） ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问2详解】 [1]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 解得 [2]在水平方向，根据匀速直线运动可得 五、解答题（每题12分，共36分） 16. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。 （1）计算小球在空中下落的时间。 （2）计算小球释放点与落地点之间的水平距离。 【答案】（1）2s；（2）4m 【解析】 【详解】（1）小球离开无人机时，具有和无人机相同的水平速度，即v0=2m/s，水平向右，根据小球竖直方向做自由落体运动规律 得 （2）根据小球水平方向做匀速直线运动，可知小球释放点与落地点之间的水平距离 17. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为G，忽略该天体自转。（球的体积公式） （1）若卫星的轨道半径为r，测得卫星在该处做圆周运动的周期为， ①则该天体的质量是多少？ ②该天体的密度是多少？ （2）若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为，则该天体的密度是多少？ 【答案】（1）①，②；（2） 【解析】 【详解】（1）①设卫星的质量为m，天体的质量为M，由万有引力提供向心力 解得 ②该天体的密度 （2）若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为，由万有引力提供向心力 解得 则该天体的密度 18. 如图所示，一长的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球。轻杆随转轴O在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，角速度，重力加速度。求： （1）小球的线速度大小及向心加速度大小； （2）当小球位于最低点C与最高点A时，杆对小球的作用力、的大小之差。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）依题意，线速度为 向心加速度 （2）根据圆周运动规律，在最高点A时有 在最低点C时有 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024年度第二学期期中质量检测 高一物理 一、单选题（每小题4分，共40分） 1. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（　　） A. 卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量 B. 伽利略发现了行星运动的规律 C. 牛顿提出了日心说，并且发现了万有引力定律 D. 科学家根据行星运动定律计算出的结果发现了天王星的存在 2. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（　　） A. 线速度不变 B. 周期变化 C. 角速度大小不变 D. 运动状态不变 3. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 受重力、支持力 B. 受重力、支持力和摩擦力 C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 受到的合外力为零 4. 如图所示，2021年2月我国“天问一号”火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2，进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测，则探测器（　　） A. 在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等 B. 在轨道2上近火点的机械能比远火点的机械能小 C. 在轨道1上的运行速度不超过地球的第一宇宙速度 D. 在轨道2上近火点加速可进入轨道3 5. 如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动，地球与太阳的连线在三段相同时间内扫过的面积S如图中阴影所示，则（ ） A. B. C. D. 6. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体所受合外力恒定不变 B. 平抛运动是非匀变速曲线运动 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 7. 质量为4kg的小球在水平面上做匀速圆周运动，其运动轨迹的半径为2 m．线速度为2m/s下列说法正确的是（） A. 小球向心力为8 N B. 小球的向心力为9 N C. 小球的向心力为10 N D. 小球的向心力为11 N 8. 如图所示，长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。则摆球（　　） A. 受重力、拉力和向心力的作用 B. 线速度大小为 C. 周期为 D. 拉力大小为 9. 随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断的向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。如图所示，为绕地球逆时针旋转的三颗人造地球卫星，它们绕地球旋转的周期分别为、、，线速度大小分别为、、．关于它们的运动下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星3点火加速，就可以追上同轨道上卫星2 D. 若某一时刻卫星1、2以及地心O处在同一直线上（如图），从此时开始计时，两卫星要再次达到距离最近，需要的最短时间为 10. 图所示，有、、三颗地球卫星，a处在地球附近轨道上运动，b在地球椭圆轨道上，c在地球的静止卫星轨道上。下列说法中正确的是（　　） A. 对卫星、比较，相同时间内卫星转过弧长最长 B 、、三颗卫星运行速度都小于第一宇宙速度 C. b卫星的周期与a卫星的周期无法比较大小 D. a卫星的动能一定大于c卫星的动能 二、多选题（每小题4分，共8分） 11. 下列说法中正确的是（　　） A. 物体受到的合力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动 B. 物体受到的合力方向与速度方向相反时，物体做减速曲线运动 C. 物体受到的合力方向与速度方向成锐角时，物体做减速直线运动 D. 物体受到的合力方向与速度方向成锐角时，物体做曲线运动 12. 以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（　　） A. 竖直分速度等于水平分速度 B. 瞬时速度为v0 C. 运动时间为 D. 运动的位移是 三、填空题（每空2分，共8分） 13. 如图，地球的某颗卫星先在A轨道做匀速圆周运动，后变轨至B轨道，卫星受到地球的引力大小_________；绕地球飞行的速率_________。（选填“变大”、“不变”、“变小”） 14. 如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比______，现在速度大小之比______。 四、实验题（每空2分，共8分） 15. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做__________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做__________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平拋运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔__________s曝光一次，小球平拋初速度为__________（当地重力加速度大小）。 五、解答题（每题12分，共36分） 16. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。 （1）计算小球在空中下落的时间。 （2）计算小球释放点与落地点之间的水平距离。 17. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为G，忽略该天体自转。（球的体积公式） （1）若卫星的轨道半径为r，测得卫星在该处做圆周运动的周期为， ①则该天体的质量是多少？ ②该天体的密度是多少？ （2）若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为，则该天体的密度是多少？ 18. 如图所示，一长的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球。轻杆随转轴O在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，角速度，重力加速度。求： （1）小球的线速度大小及向心加速度大小； （2）当小球位于最低点C与最高点A时，杆对小球作用力、的大小之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$