精品解析：河南省郑州市基石中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题（答案不全）

郑州市基石中学2023-204下学期期中考试 高一物理试卷 考试范围：必修二；时间75分钟；总分100分 一、选择题（每小题4分，共56分。说明：1--11为单选题；12--14为多选题，少选半对，选错0分。） 1. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 2. 一个物体以恒定的角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的有（　　） A. 轨道半径越大，线速度越大 B 轨道半径越大，线速度越小 C. 轨道半径越大，周期越大 D. 轨道半径越大，周期越小 3. 下列关于向心力的说法中正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用 B. 向心力和重力、弹力一样，是性质力 C. 做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力 D. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 4. 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 5. 转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关转笔中涉及到的物理知识的叙述，正确的是（　　） A. 笔杆上各点线速度大小相同 B. 笔杆上各点周期相同 C. 笔杆上的点离O点越远，角速度越小 D. 笔杆上的点离O点越远，向心加速度越小 6. 如图所示，某游乐场的大型摩天轮半径为R，匀速旋转一周需要的时间为t。已知质量为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是（　　） A. 摩天轮运动的角速度为 B. 摩天轮运动的线速度为 C. 摩天轮运动的向心加速度为 D. 在最低点时座椅对小华作用力大小为 7. 有关开普勒三大定律，结合图像，下面说法正确的是（　　） A. 太阳既是火星轨道的焦点，又是地球轨道的焦点 B. 地球靠近太阳的过程中，运行速度的大小不变 C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳一周用的时间的短 8. 已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 月球第一宇宙速度为 B. 月球密度为 C. 月球质量为 D. 月球表面重力加速度为 9. 2016年9月15日晚上，“天宫二号”空间实验室成功发射后进行了圆化轨道控制，进入380公里的预定轨道．10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功实施交会对接．如图所示，对接前“天宫二号”和“神舟十一号”在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则在对接前（　　 ） A. “天宫二号”运行速率小于“神舟十一号”的运行速率 B. “天宫二号”的运行周期等于“神舟十一号”的运行周期 C. “天宫二号”的角速度等于“神舟十一号”的角速度 D. “天宫二号”向心加速度大于“神舟十一号”的向心加速度 10. 如图所示是地球的两颗卫量a和b，其中b是地球的同步卫星，下列说法正确的是（　　） A. 卫星a所受的向心力大于b所受的向心力 B. 卫星a运行周期小于24h C. 在地面附近发射卫星b的速度为 D. 卫星a运行速度可能大于 11. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 12. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　） A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用 B. 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的摩擦力就越大 D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动 13. 2022年1月1日，神舟十三号航天员乘组在遥远的太空迎来了新年的第一缕阳光，航天员训练最多的是离心机项目。一般人只能承受1~2个g（重力加速度）的荷载，超过4个g就会感到呼吸困难、视力模糊、无法交流，而航天员可以达到8~10个g。某次训练中，质量为m的航天员躺坐在座椅上，离心机装置在水平面内加速旋转，下列说法中正确的是（　　） A. 离心机的转动使航天员的质量增大了 B. 离心机转动越快，航天员所需的向心力越大 C. 当离心机高速转动的向心加速度为9g时，座椅对航天员的作用力为9mg D. 当离心机高速转动的向心加速度为9g时，座椅对航天员的作用力大于9mg 14. 用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时，绳子张力可以为0 B. 小球通过最高点时的最小速度为0 C. 小球刚好通过最高点时的速度是 D. 小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与小球所受重力方向相反 二、实验题 15. 小明同学在“探究平抛运动规律”的实验中： （1）除了平板、小球、弧形斜槽、铅笔、图钉之外，还需要下列的两项器材是________。 A.重垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 （2）在实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹， ①通过调节使斜槽的末端保持______（选填“水平”或“倾斜”）； ②每次释放小球的位置必须______（选填“相同”或“不同”）； ③每次必须由______释放小球（选填“运动”或“静止”）； ④小球运动时不应与木板上的白纸相接触； ⑤将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线。 （3）在实验时，小明同学用坐标纸记录了运动轨迹，其中小方格的边长为L。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为________（用L、g表示）。 三、计算题（共36分。请在答题卡上规范作答。） 16. 质量m=5000kg的汽车以v=10m/s速率分别驶过一座半径均为R=100m的凸形和凹形形桥的中央，试求： （1）在凸、凹形桥的中央，汽车对桥面的压力； （2）若汽车在通过凸形桥顶端时对桥面的压力恰好为零，然后保持此速率通过凹形桥的中央时对桥面的压力是多大？ 17. 如图所示，质量为的小球，长为的细线，构成圆锥摆。当细线与竖直方向成时，小球以一定的线速度v在水平面内做匀速圆周运动，此时绳的拉力为（计算中取，，计算结果可保留根号），求： （1）当细线与竖直方向成时，小球在水平面内做匀速圆周运动时，绳的拉力； （2）当细线与竖直方向成时，小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度v； （3）若细绳最大张力为80N，求小球在水平面内做匀速圆周运动的最大角速度。 18. 如图所示，质量为的小球从半径为的圆弧顶端无初速释放，下滑到最低点P后，做平抛运动，平抛的竖直位移，水平位移，。求： （1）小球做平抛运动的时间t； （2）小球运动到P点的瞬时速度； （3）小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 郑州市基石中学2023-204下学期期中考试 高一物理试卷 考试范围：必修二；时间75分钟；总分100分 一、选择题（每小题4分，共56分。说明：1--11为单选题；12--14为多选题，少选半对，选错0分。） 1. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 【答案】A 【解析】 【详解】A．平拋运动的加速度始终为重力加速度g，是匀变速曲线运动，故A正确； B．匀速圆周运动的速度大小不变，方向不断变化，故速度不断改变，故B错误； C．圆周运动的加速度不断变化，则不是匀变速曲线运动，故C错误； D．做平抛运动的物体水平速度永不为零，则落地的速度不可能变成竖直向下，故D错误。 故选A。 2. 一个物体以恒定的角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的有（　　） A. 轨道半径越大，线速度越大 B. 轨道半径越大，线速度越小 C. 轨道半径越大，周期越大 D. 轨道半径越大，周期越小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据可知，角速度ω不变，则轨道半径越大，线速度越大；根据 可知，角速度ω不变，则周期不变。 故选A。 3. 下列关于向心力的说法中正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用 B. 向心力和重力、弹力一样，是性质力 C. 做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力 D. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．向心力是效果力，不是物体受到的力，故AB错误； C．做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力，故C正确； D．在非匀速圆周运动中，其向心力是由合外力指向圆心的分力提供的，故D错误。 故选C。 4. 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。 5. 转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关转笔中涉及到的物理知识的叙述，正确的是（　　） A. 笔杆上各点线速度大小相同 B. 笔杆上各点周期相同 C. 笔杆上的点离O点越远，角速度越小 D. 笔杆上的点离O点越远，向心加速度越小 【答案】B 【解析】 【详解】BC．笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，所以笔杆上各点周期相同，角速度相同，故C错误，B正确； A．由知角速度相同时，线速度与半径成正比，笔杆上各点线速度大小不相同，故A错误； D．由知角速度相同时，向心加速度与半径成正比，笔杆上的点离O点越远，向心加速度越大，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，某游乐场的大型摩天轮半径为R，匀速旋转一周需要的时间为t。已知质量为m的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是（　　） A. 摩天轮运动的角速度为 B. 摩天轮运动的线速度为 C. 摩天轮运动的向心加速度为 D. 在最低点时座椅对小华的作用力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩天轮运动的角速度为 故A错误； B．摩天轮运动的线速度为 故B正确； C．摩天轮运动的向心加速度为 故C错误； D．设在最低点时座椅对小华的作用力大小为F，根据牛顿第二定律有 解得 故D错误。 故选B 7. 有关开普勒三大定律，结合图像，下面说法正确的是（　　） A. 太阳既是火星轨道的焦点，又是地球轨道的焦点 B. 地球靠近太阳的过程中，运行速度的大小不变 C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳一周用的时间的短 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A正确； BC．根据开普勒第二定律可知，对同一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，且行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，离太阳越近速率越大，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率将增大，故BC错误； D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D错误。 故选A。 8. 已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 月球第一宇宙速度为 B. 月球密度为 C. 月球质量为 D. 月球表面重力加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】C．月球对飞船的万有引力充当飞船做圆周运动的向心力，则有 解得月球质量 C错误； A．对绕月球表面飞行的卫星 解得月球第一宇宙速度 A错误； D．对月球表面物体 解得月球表面重力加速度 D正确； B．月球密度 B错误。 故选D。 9. 2016年9月15日晚上，“天宫二号”空间实验室成功发射后进行了圆化轨道控制，进入380公里的预定轨道．10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功实施交会对接．如图所示，对接前“天宫二号”和“神舟十一号”在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则在对接前（　　 ） A. “天宫二号”的运行速率小于“神舟十一号”的运行速率 B. “天宫二号”的运行周期等于“神舟十一号”的运行周期 C. “天宫二号”的角速度等于“神舟十一号”的角速度 D. “天宫二号”的向心加速度大于“神舟十一号”的向心加速度 【答案】A 【解析】 【详解】根据得，向心加速度，线速度，角速度，周期，天宫二号的轨道半径大于神舟十一号，则天宫二号的线速度小、角速度小、向心加速度小，周期大，故A正确，BCD错误．故选A． 点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能灵活运用． 10. 如图所示是地球的两颗卫量a和b，其中b是地球的同步卫星，下列说法正确的是（　　） A. 卫星a所受的向心力大于b所受的向心力 B. 卫星a运行周期小于24h C. 在地面附近发射卫星b的速度为 D. 卫星a的运行速度可能大于 【答案】B 【解析】 【详解】据，由于不知道ab两颗卫星的质量，故仅根据r的大小不能判定向心力的大小，故A错误；据可得卫星的周期，所以a的半径小于b的半径，故a的周期小于b的周期24h，故B正确；11.2km/s是发射脱离地球束缚航天器的最小发射速度，同步卫星仍围绕地球圆周运动，故其发射速度小于11.2km/s，故C错误；7.9km/s是第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，故卫星a的运行速度小于7.9km/s，故D错误． 11. 如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　） A. 的拉力 B. 的压力 C. 的压力 D. 的拉力 【答案】A 【解析】 【详解】在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为F，根据牛顿第二定律得：mg+F=m，又，解得，F=mg＞0，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是mg的拉力，方向向上．故选A． 【点睛】小球在最高点时，要注意绳子与杆区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假设法是常用的解法． 12. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　） A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用 B. 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的摩擦力就越大 D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故B错误，A正确； C．由于衣服在圆筒上不掉下来，竖直方向上没有加速度，即重力与摩擦力二力平衡，故衣服与筒壁间的摩擦力不变，故C错误； D．衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力小于提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故D正确。 故选AD。 13. 2022年1月1日，神舟十三号航天员乘组在遥远太空迎来了新年的第一缕阳光，航天员训练最多的是离心机项目。一般人只能承受1~2个g（重力加速度）的荷载，超过4个g就会感到呼吸困难、视力模糊、无法交流，而航天员可以达到8~10个g。某次训练中，质量为m的航天员躺坐在座椅上，离心机装置在水平面内加速旋转，下列说法中正确的是（　　） A. 离心机的转动使航天员的质量增大了 B. 离心机转动越快，航天员所需的向心力越大 C. 当离心机高速转动的向心加速度为9g时，座椅对航天员的作用力为9mg D. 当离心机高速转动的向心加速度为9g时，座椅对航天员的作用力大于9mg 【答案】BD 【解析】 【详解】A． 航天员的质量与离心机的转动无关，航天员受到的重力也与离心机的转动无关，A错误； B．离心机转动越快，向心加速度越大，航天员所需的向心力越大，B正确； CD．离心机高速转动时，航天员受重力、座椅的支持力，两力的合力提供航天员做圆周运动所需的向心力，由向心力公式得 座椅对航天员的作用力为 大于9mg，C错误D正确。 故选BD。 14. 用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时，绳子张力可以为0 B. 小球通过最高点时的最小速度为0 C. 小球刚好通过最高点时的速度是 D. 小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与小球所受重力方向相反 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设小球通过最高点时的速度为v，由合力提供向心力及牛顿第二定律得 当FT=0时，v=，所以在最高点绳子张力可以为0，A正确； BD．当v＜时，FT＜0，而绳子只能产生拉力，不能产生与重力方向相反的支持力，故选项B、D错误； C．当v＞时，FT＞0，小球能沿圆弧通过最高点。 可见，v=是小球恰能沿圆弧通过最高点的条件，C正确。 故选AC。 二、实验题 15. 小明同学在“探究平抛运动规律”的实验中： （1）除了平板、小球、弧形斜槽、铅笔、图钉之外，还需要下列的两项器材是________。 A.重垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 （2）在实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹， ①通过调节使斜槽的末端保持______（选填“水平”或“倾斜”）； ②每次释放小球位置必须______（选填“相同”或“不同”）； ③每次必须由______释放小球（选填“运动”或“静止”）； ④小球运动时不应与木板上的白纸相接触； ⑤将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线。 （3）在实验时，小明同学用坐标纸记录了运动轨迹，其中小方格的边长为L。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为________（用L、g表示）。 【答案】 ①. AC##CA ②. 水平 ③. 相同 ④. 静止 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．需要用重锤线矫正竖直方向，故A正确； B．实验利用了分运动的等时性原理，则不需要秒表，故B错误； C．需要用坐标纸画轨迹和测长度，故C正确； D．研究平抛运动在竖直和水平方向上的分运动，不需要质量和力，则不需要天平，故D错误。 故选AC。 （2）①[2]为了保证小球做平抛运动，需通过调节使斜槽的末端保持水平。 ②③[3][4]为了保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球必须由同一位置静止释放。 （3）[5]竖直方向上，根据逐差法有 水平方向有 联立代入坐标图中数据解得 三、计算题（共36分。请在答题卡上规范作答。） 16. 质量m=5000kg的汽车以v=10m/s速率分别驶过一座半径均为R=100m的凸形和凹形形桥的中央，试求： （1）在凸、凹形桥的中央，汽车对桥面的压力； （2）若汽车在通过凸形桥顶端时对桥面的压力恰好为零，然后保持此速率通过凹形桥的中央时对桥面的压力是多大？ 【答案】（1）4.5×104N ，5.5×104N ；（2）1.0×105N 【解析】 【详解】（1）由题意可知，凸桥面对汽车的支持力 代入数据得 凹桥面对汽车的支持力 代入数据得 则汽车对凸面桥的压力为，对凹面桥的压力为。 （2）要使汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，则重力提供汽车做圆周运动的向心力 代入数据得 保持此速率通过凹形桥的中央时，有 代入数据得 17. 如图所示，质量为的小球，长为的细线，构成圆锥摆。当细线与竖直方向成时，小球以一定的线速度v在水平面内做匀速圆周运动，此时绳的拉力为（计算中取，，计算结果可保留根号），求： （1）当细线与竖直方向成时，小球在水平面内做匀速圆周运动时，绳的拉力； （2）当细线与竖直方向成时，小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度v； （3）若细绳最大张力为80N，求小球在水平面内做匀速圆周运动的最大角速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当细线与竖直方向成时，以小球为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得绳子拉力为 （2）当细线与竖直方向成时，以小球为对象，由牛顿第二定律得 又 联立可得小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度为 （3）若细绳最大张力为80N，设最大角速度为，此时细绳与竖直方向的夹角为，则有 解得 18. 如图所示，质量为小球从半径为的圆弧顶端无初速释放，下滑到最低点P后，做平抛运动，平抛的竖直位移，水平位移，。求： （1）小球做平抛运动的时间t； （2）小球运动到P点的瞬时速度； （3）小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大？ 【答案】（1）0.2s；（2）2m/s；（3）1.5N 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球从P点开始做平抛运动，则竖直方向 代入数据解得 （2）小球沿水平方向做匀速直线运动，水平方向 代入数据解得 （3）小球运动到P点受支持力FN和重力mg，有 解得 由牛顿第三定律，球对轨道的压力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$