2022-2023学年安徽省宿州市、市示范高中高一（下）期中物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年安徽省宿州市、市示范高中高一（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.万有引力定律的发现，明确地向人们宣告：天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。发现万有引力定律的科学家是(

)A.哥白尼 B.第谷 C.牛顿 D.开普勒2.关于曲线运动，下列说法正确的是(

)A.变速运动一定是曲线运动 B.曲线运动一定是变速运动

C.曲线运动一定是变加速运动 D.变加速运动一定是曲线运动3.右图为过山车的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，B为圆轨道的最高点。小球(可视为质点)从弧形轨道上的A点由静止滚下，恰好能通过B点。已知圆轨道的半径为0.4m，重力加速度g=10m/s2A.0 B.2m/s C.44.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度大小为v，拉船的绳与水平方向夹角为π6，则此时船的速度大小为(

)A.33v B.12v 5.地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为(

)A.1：9 B.9：1 C.1：81 D.81：16.某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/sA.甲先到 B.乙先到 C.甲乙同时到达 D.不能确定7.在校运动会上，质量为m的无人机以恒定速率v在空中水平盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对无人机的作用力大小为(

)A.mg2+v2R B.8.在xOy竖直平面内，由A点斜射出一小球，B和C是小球运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数，空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则A.小球从A到C过程所经历的时间为22l0g

B.小球经过C点时的速率是22gl0

C.小球经过A、二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）9.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是(

)A.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于汽车的重力

B.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态

C.洗衣机甩干衣服的原理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动

D.铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力来帮助火车转弯的10.假设“天和”核心舱实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n圈，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运动速率为v，半径为r，则其运动的周期可表示为(

)A.t1−t2n B.t211.第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，如图甲所示为运动员跳台滑雷运动的瞬间，其运动示意图如图乙所示，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到倾斜滑道上的D点，运动轨迹上的E点的速度方向与倾斜轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1与t2，(忽略空气阻力，运动员可视为质点)，下列说法正确的是(

)A.t1=t2，运动员在空中运动过程中E点离轨道CD一定最远

B.t1=t2，沿着CD方向CE之间的距离与ED之间的距离之比是1：3

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）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.放大法

B.累积法

C.微元法

D.控制变量法

(2)图示情景正在探究的是______。

A向心力的大小与半径的关系

B.向心力的大小与物体质量的关系

C.向心力的大小与线速度大小的关系

D.13.(1)在利用甲图示装置做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、刻度尺、方格纸之外，下列器材中还需要的是______。

A.天平

B.秒表

C.重垂线

(2)实验中，下列说法正确的是______。

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

(3)甲组同学在实验中描出图乙中所示的点迹，请绘出小球做平抛运动的轨迹。

(4)乙组同学做实验时，只在纸上记下重垂线y的方向，未在纸上记下斜槽末端的位置，并只描出如图丙所示的一段平抛运动曲线，现在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离，AA′=x1=7.00c四、简答题（本大题共3小题，共32.0分）14.从离地面高h处以水平速度v0抛出一物体(可看成质点)。不计空气阻力，重力加速度为g，求：

(1)物体平抛运动的时间；

(15.游乐场里有各种有趣的游戏项目，“空中飞椅”因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。我们可以将之简化成如图所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为θ=37°，绳子长L=5m，水平杆长L0=2m，小球的质量m=5kg。(不计绳子重力，sin37°=16.一半径为R=1.00m的水平光滑圆桌面，圆心为O，有一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线C，如图所示。我一根不可伸长的柔软的细轻绳，一端固定在封闭曲线上的某一点，另一端系一质量为m=1.6kg的小物块。将小物块放在桌面上并把绳拉直，再给小物块一个方向与轻绳垂直大小为v0=2.5m/s的初速度。物块在桌面上运动时，绳将缠绕在立柱上。已知当绳的拉力为T0=12.5N时，绳即断开，在绳断开前物块始终在桌面上运动，而且运动中物块的速度大小保持不变。已知桌面高度H=0.80m，物块在桌面上运动时未与立柱相碰。(取重力加速度大小为g

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：牛顿通过研究物体在月球和地面的加速度，得出了引力大小与距离的平方成反比的结论，在此基础上进一步验证后，推广到了宇宙中的一切物体，这就是万有引力定律。

故选：C。

牛顿通过研究月球和地面物体的加速度，得出了引力与距离平方成反比的结论，并进一步验证后推广到了宇宙中的一切物体，这就是万有引力定律。

解题关键是知道万有引力定律的发展史，注重对日常学习的积累。

2.【答案】B

【解析】解：A、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，故A错误。

B、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故B正确。

C、变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动，所以C错误。

D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，若变加速运动的加速度方向与速度的方向始终在同一条直线上，则物体做直线运动，如简谐振动，故D错误。

故选：B。

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；

既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动。

变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对匀变速运动的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。

3.【答案】B

【解析】解：小球恰好通过圆轨道的最高点B，在最高点时恰好重力向心力，由牛顿第二定律mg=mvB2R

代入数据解得vB=gR=10×4.【答案】C

【解析】解：设船的速度为v1，把船的速度分解为沿着绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度，如图

其中沿着绳子方向的分速度等于汽车的行进速度，由几何关系可得vv1=cosπ6

解得v1=v32=235.【答案】B

【解析】解：设月球质量为M，地球质量就为81M。

飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为r2。

由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得：

G81Mmr12=GMmr22

6.【答案】A

【解析】解：由题可知，竖直方向，顾客乙上楼梯的分速度为v2=2ht=2×0.151m/s=0.3m/s

顾客甲上楼梯的分速度为v1=0.76×sin30°m/s7.【答案】B

【解析】解：无人机做圆周运动，受到的向心力为Fn=mv2R

根据力的合成可知此时空气对无人机的作用力大小为F=(mg)2+8.【答案】D

【解析】解：A、根据逆向思维，将小球从最高点O′到C的过程为平抛运动，根据题意可知小球从最高点到B点所用的时间与从B点到C点所用的时间相等，则有hO′BhO′C=12gt1212g(2t1)2=14，解得hO′B=l0，所以最高点的坐标为(0,l0)

设小球在A点的初速度为v0，水平分速度为v0x，竖直分速度为v0y。则有v0xtAB=2l0，12g(tAB2)2=l0，解得v0x=gl02

所以小球从A到C的过程所经历的时间为tAC=4l0gl029.【答案】AC【解析】解：A.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力和重力的合力提供向上的向心力，所以支持力大于重力；由牛顿第三定律知汽车受到的支持力和汽车对桥的压力是一对相互作用力，所以汽车对桥的压力也大于汽车的重力，故A正确；

B.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴，与航天器一样在绕地球做匀速圆周运动，受到的地球的引力全部提供了向心力，所以它处于完全失重状态，故B错误；

C.洗衣机甩干衣服的原理就是利用了衣服上的水滴在高速旋转时会由于附着力不足以提供向心力而做离心运动，故C正确；

D.铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用倾斜向上的支持力和竖直向下的重力的合力来提供水平向内的向心力来帮助火车安全转弯的，可以减小轮缘与外轨的侧压力，故D错误。

故选：AC。

汽车通过凹形桥的最低点时，具有竖直向上的向心加速度；绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于完全失重状态；衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；火车按设计速度转弯时，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力。

10.【答案】BC【解析】解：AB、由题可知，“天和”核心舱做匀速圆周运动，运行n圈的时间为t2−t1，则其运动的周期为T=t2−t1n，故A错误，B正确；

CD、已知“天和”核心舱运动速率为v，半径为r，则其运动的周期T=2πrv，故C11.【答案】AD【解析】解：A.建立坐标系，如下图所示：

运动员y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动，当运动员到E点时速度方向与斜面平行，此时在y轴方向到达最高点，离轨道CD最远，根据竖直上抛运动的对称性，t1=t2，故A正确；

B.初速度为零的匀加速运动相同时间位移比为1：3，CD方向初速度不为零，距离之比不是1：3，故B错误；

C.设运动员落在斜面上的速度方向与水平夹角为α，斜面倾角为θ，则tanα=vyv0，tanθ=yx=vy2tv0t=vy2v0

得tanα=2tanθ，θ一定，则α一定，故运动员落在斜面上速度方向与从C点飞出速度无关，故C错误；

D.将初速度沿x，y方向分解为v1、v2，加速度分解为a1、a2，y轴方向做类竖直上抛运动，则运动时间为t=12.【答案】D

B

【解析】解：(1)在这两个装置中，控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故采用的控制变量法，故D正确，ABC错误；

故选：D；

(2)由图可知，图中的两个小球的材料不同，在小球的大小相等的条件下可知小球的质量不同。所以该图是控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故B正确，ACD错误。

故选：B；

故答案为：(1)D；(2)B13.【答案】C

AD

1.0【解析】解：(1)根据该实验的实验原理可知本实验不需要测量小球质量和运动时间，所以不需要天平和秒表，但是需要重垂线以确保小球抛出时在竖直平面内运动，故C正确，AB错误；

故选：C。

(2)本实验中，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，且为减小误差，记录的点应适当多一些能更好地反映真实运动，而斜槽轨道不一定需要光滑，但斜槽轨道末端必须水平；故AD正确，BC错误；

故选：AD。

(3)小球做平抛运动的轨迹如图所示：

(4)根据平抛运动的规律有：

水平方向有：x1=v0t1

x2=v0t2

则有：t1=x1v0

t2=x2v0

竖直方向有：h=12gt2214.【答案】解：(1)物体平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，设运动时间为t，则有h=12gt2

解得t=2hg

(2)平抛运动在水平方向做匀速直线运动，沿水平方向的位移x=v0t

竖直方向做自由落体运动，沿竖直方向的位移y=h【解析】(1)物体平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体位移—时间公式，求时间；

(2)平抛运动在水平方向做匀速直线运动，根据匀速直线运动位移—15.【答案】解：(1)对小球受力分析，如图所示：

小球受到重力和绳子的拉力作用，重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据几何关系可得：

Tcosθ=mg

解得：T=62.5N

(2)由牛顿第二定律可得：

mgtan37°=m【解析】(1)对小球进行受力分析，根据几何关系得出绳子拉力的大小；

(2)16.【答案】解：(1)因为桌面光滑，绳子一直处于张紧状态，因此小球的速度大小