2022-2023 学年度第二学期期中考试
高一物理（选考卷）
一、单选题（每小题 4分，共 24 分）
1．物理学的发展经历了几代人的不使努力，下列说法中正确的是（ ）
A．引力常量是卡文迪什通过观测天体运动数据发现的 6．如图所示，以v0 10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间，垂直地撞在倾角 30 的斜
B．亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因
C．相对论的创立表明经典力学已经不再适用 面上， g 10m/s2，以下结论中正确的是（ ）
D．“月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
2．在 2022年珠海航展中，“歼-20”再次闪亮登场，如图所示为“歼-20”飞行的情景，当战机沿 A．物体飞行时间是 3s
曲线 AB向上拉起的过程中，（ ） B．物体飞行的时间是2s
A．速度方向一定变化 C．物体下降的距离是10m
B．速度大小一定变化 D．物体撞击斜面时的速度大小为 10m/s
C．所受合力为零 二、多选题（每小题 6 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3分，共 30 分）
D．所受合力方向与运动方向在同一直线上 7．如图所示，用开瓶器开啤酒瓶盖，在手柄处施力，使开瓶器绕 O点转动一定角度就可以将
3．如图，A、B、C三个物体放在匀速转动的水平旋转台上随转台一起绕竖直轴转动。已知三 瓶盖打开，A为开瓶器的施力点，B为手柄上的某一点，假定 O、A、B三点共线，则在开瓶器
个物体与旋转台间的动摩擦因数均为μ，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；A的质量为 2m， 绕 O点匀速转动的过程中（ ）
B、C的质量均为 m，A、B离轴的距离均为 r，C离轴的距离为 2r。下列说法正确的是（ ） A．A点线速度不变
A．C的向心加速度最小 B．A、B两点的角速度相同
B．B受到的摩擦力最大 C．A、B两点的线速度大小相等
C．当旋转台转速增加时，B比 C先滑动
D C B D．A、B两点的向心加速度大小之比 aA :aB OA :OB．当旋转台转速增加时， 比 先滑动
8．如图所示，有一不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮 C，与质量为 m的物体 A连接，A放在
4．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球 倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体 B连接，连接物体 B的绳最初
表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径）， 水平。从当前位置开始，使物体 B以速度 v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为 T，在此后的运
c为地球的同步卫星。下列关于 a、b、c的说法中正确的是（ ） 动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．b卫星转动线速度大于 7.9km/s A．物体 A做加速运动
B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 aa＞ab＞ac B．物体 A做匀速运动
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 Ta=Tc
9．2020年 7月 23日我国首颗火星探测器“天问一号”宇宙飞船发射成功，开启火星探测之旅，
5．二十四节气是我国古代劳动人民智慧的结晶。24个节气对应着地球在椭圆公转轨道上的二 假设飞船从“地—火轨道”到达火星近地点 P短暂减速，进入轨道Ⅲ，再经两次变轨进入圆轨道
十四个不同的位置，2023年中4个节气对应的日期和位置如图所示。则下列说法正确的是（ ） Ⅰ，轨道Ⅰ半径近似等于火星半径，已知引力常量为 G，下列说法正确的是（ ）
A．地球沿着椭圆形轨道绕太阳做匀速率运动 A．在 P点进入轨道Ⅲ时，飞船应向后喷气
B．地球从春分运动到夏至的时间等于地球公转周期的四分之一 B．在轨道Ⅱ上运动时，飞船在 Q点的速度小于在 P点的速度
C．地球从冬至运动到春分的时间小于地球公转周期的四分之一 C．飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期
D．夏至时地球绕太阳公转的速度最大 D．测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度
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10．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） 四、解答题（共 36 分）
13．（12分）一只成年羚羊正被一群鬣狗追赶，前方遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。羚羊往
前一冲，顺势就恰好跃到壕沟对面，甩掉了鬣狗。可以将这个过程视为平抛运动。g取 10m/s2。
求：（1）羚羊在空中飞跃的时间；
（2）羚羊的初速度多大；
（3）羚羊落地时的速度大小。
A．如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B．如图 b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A
位置小球所受筒壁的支持力要大于在 B位置时的支持力 14．（12分）宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P点，沿水平方向以初速度 v0抛
D．如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 出一个小球，测得小球经时间 t落到斜坡另一点 Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为 R，
11．如图甲所示，轻杆一端固定一小球，以另一端 O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动。 4
引力常量为 G，球的体积公式是V R3。求：
规定竖直向下为杆受力的正方向，在最高点时，杆的受力与小球速度平方的关系图像如图乙所 3
示，重力加速度 g取10m/s2。则下列说法正确的是（ ） （1）该星球表面的重力加速度 g；
A．小球的质量为 0.1kg （2）该星球的密度；
B．小球的质量为 0.5kg （3）该星球的第一宇宙速度。
C．轻杆的长度为 1m
D．轻杆的长度为 0.5m
三、实验题（每空 2 分，共 10 分） 15．（12分）如图所示，一个可视为质点、质量m 1kg的木块从 P点以某初速度在水平面上向
12．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 右运动。木块运动到 M点后水平抛出，恰好沿 A点的切线方向进入粗糙圆弧轨道 AB，做匀速
圆周运动至 B点。已知木块与水平面间的动摩擦因数 0.25，圆弧轨道的半径R 0.5m，半径
OA与竖直半径 OB间的夹角 53 ，木块到达 B点时的速度大小 vB 5m / s，P、M两点间的距
离 L 3.2m。取 sin53 0.8，cos53 0.6，重力加速度大小 g 10m / s 2，不计空气阻力。求：
（1）木块在 B点时圆弧轨道对其的支持力大小FN；
（2）M、A两点间的水平距离 x；
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置
由静止释放，是为了每次平抛___________。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中 O为拋出点，则此小球做平抛运动的初速度为
___________m/s。（g取 9.8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长 L=5cm，通过实验记录了小球在运动
途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直
分速度为___________m/s。（g取 10m/s2）
第 3 页 共 4 页 ◎ 第 4 页 共 4 页2022-2023 学年度第二学期期中考试高一物理（选考卷）参考答案：
1．D 2．A 3．D【详解】A．物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，且 a 2r
由于 C的转动半径最大，故加速度最大，故 A错误；
B．物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得
f m 2r 故 B的摩擦力最小，故 B错误；
CD．物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有 mg m 2r g解得
r
即半径最大的最容易滑动，故 C先滑动，然后 A、B一起滑动，故 D正确，C错误。
故选 D。
4．D【详解】A．由于 b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，运行速度等于第一宇宙速度，
为 7.9km/s，A错误；
C．由于 c为地球同步卫星，相对地面静止，因此 Ta=Tc
GMm 4 2 3
对于 b r、c卫星，根据 2 m r 可得T 2 因此 Tc>TbC错误；r T 2 GM
GMm 2
B 4 ．对于 b、c卫星，根据 2 ma可知 ab＞ac对于 a、c，根据 a rr T 2
由于运行周期相同， 因此 ac >aaB错误；
2
D b GMm v GM．对于 、c，根据 m 可得 v 因此 vb v2 cD正确。故选 D。r r r
5．C【详解】AD．根据开普勒第二定律可知，地球从近日点向远日点运动的过程中，速率一直在减
小，则可知夏至时地球绕太阳公转的速度最小，故 AD错误；
BC．由于地球从冬至运动到春分的平均速率大于从春分运动到夏至的平均速率，而个运动过程的路程
相等，则可知地球从冬至运动到春分的时间小于地球公转周期的四分之一，而地球从春分运动到夏至
的时间大于地球公转周期的四分之一，故 B错误，C正确。故选 C。
6．A【详解】AB．根据题意可知，小球垂直撞在斜面上，小球的速度方向如图所示
由几何关系可知，速度与水平方向的夹角为 60
2
根据平抛运动规律，水平方向上 vx v0竖直方向上 vy gt
答案第 1页，共 4页
v gt
又有 tan y 整理得 tan 60 v 解得v t 3s
故 A正确，B错误；
x 0
D．则物体的竖直分速度为 vy 10 3m s
则物体撞击斜面时的速度大小为 v v 2 v 2x y 20m s故 D错误；
1 1 2
C 2．由公式 h gt 可得，物体下降的距离是 h 10 3 m 15m故 C错误。故选 A。2 2
7．BD【详解】A．A点线速度大小不变，但线速度方向时刻改变，故 A错误；
B．A、B两点同时绕 O点旋转，A、B两点角速度相同，故 B正确；
C．由 v r可知，B点线速度大于 A点线速度，故 C错误；
D．由向心加速度公式 a 2r可知， aA :aB OA :OB ，故 D正确。
8．AD【详解】物体 B的速度分解如图所示
由图可知绳端的速度为 vB sin ，与 B的位置有关，因为 B为匀速运动，B下降过程中 变大，因此物
体 A做加速运动，T大于mg sin ，故 AD正确，BC错误。
9．BD【详解】A．在 P点进入轨道 III时，需要向前喷气减速，故 A错误；
B．在轨道Ⅱ上运动时，Q为远地点，P为近地点，飞船在 Q点的速度小于在 P点的速度，故 B正确；
r3C．根据开普勒第三定律 2 C可知，在轨道Ⅱ上运动周期小于在轨道 III上运动周期，故 C错误；T
D Ⅰ G Mm 2
2
．测出飞船在轨道 上运动的周期，根据万有引力提供向心力有 2 m RR T
4 R3 3
火星体积为V 火星质量M V 联立解得
3 GT 2
故 D正确。
10．ABD【详解】A．如图 a，汽车通过拱桥的最高点时，具有竖直向下的向心加速度，可知汽车处
于失重状态，A正确；
B．如图 b所示是一圆锥摆，设圆锥摆的摆长为 L，圆锥的高度为 h，对小球则有重力与绳的拉力的合
力提供向心力，由牛顿第二定律可得mg tan m 2r m 2Lsin
答案第 2页，共 4页
g g解得
Lcos h
由上式可知，角速度与θ角无关，因此增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，B正
确；
mg
C．如图 c，设筒壁的支持力与竖直方向的夹角为θ，则有支持力的大小为 FN cos
由于两球的质量相等，则有支持力大小相等，则在 A位置小球所受筒壁的支持力与在 B位置时的支持
力大小相等，C错误；
D．如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，则重力和倾斜轨道的支持力的合力不
满足提供向心力，此时需要外轨对外轮缘的作用力提供一部分向心力，因此外轨对外轮缘会有挤压作
用，D正确。故选 ABD。
11．AD【详解】AB．当小球在最高点时，小球受到重力、杆的支持力两个力做用，两个力的合力提
v2 v2
供向心力mg F m 所以 F mg m
r r
由题图乙可知，当 F＝1N时， v2 0，代入解得m 0.1kg A正确，B错误；
CD．当 F＝0N时， v2 5m2 /s2，代入解得 r 0.5m C错误，D正确。故选 AD。
12． 水平 初速度相同 1.6 1.5 2
【详解】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。
[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上
y 1 2则有 gt 水平方向上则有 x=v0t代入数据解得小球平抛初速度 v 1.6m/s2 0
（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由 A到 B和由 B到 C在水平方向位移相等，均为
3L，则运动时间 T相等，在竖直方向，由图示可知 y 2L，由匀变速直线运动的推论 y gT 2可得
T y 3L 0.1s 初速度 v 0 1.5m/sg T
[5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在 B点竖直分速
v 3L 5L度 By 2m/s2T
13．（1）0.4s；（2）；（3） 2 29m / s
1 2 2h 2 0.8
【详解】（1）羚羊在空中做平抛运动，竖直方向有 h gt 解得 t 0.4s
2 g 10
答案第 3页，共 4页
x 4
（2）设羚羊的初速度为 v0，水平方向有 x v0t 解得 v0 m / s 10m / st 0.4
（3）羚羊落地时的竖直分速度大小为 vy gt 4m / s
则羚羊落地时的竖直速度大小为 v v 2 v 20 y 10
2 42m / s 2 29m / s
2v0 tan 3v tan 14 1 2 0 3 2v0R tan ．（ ） ；（ ） ；（ ）
t 2 RtG t
1 2
【详解】（1）小球做平抛运动过程中，水平方向，有 x v0t 竖直方向，有 y gt2
由几何知识可得 tan
y 2v tan
联立解得 g 0
x t
Mm 4 3
（2）对于星球表面质量为 m0的物体，有G 02 m0g V RR 3
M 3v0 tan 所以
V 2 RtG
（3）该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度，故
G Mm m v
2
G Mm mg v 2v 解得 0R tan
R2 R R2 t
15．（1） FN 60N；（2） x 1.2m；（3） t 1.3s
1 v
2
【详解】（ ）木块在 B点时，根据牛顿第二定律可得 FN mg m B 解得 FN 60NR
（2）进入粗糙圆弧轨道 AB，做匀速圆周运动至 B点，木块在 A点的速度大小为 vA vB 5m/s
又木块从 M点到 A点做平抛运动，设该过程中木块运动的时间为 t ，木块在 A点的速度方向与圆弧相
切，有竖直方向的分速度大小为 vy vA sin 4m/s
水平方向的分速度大小为 vx vA cos 3m/s 又 vy gt x vxt
联立解得 t 0.4s x 1.2m
答案第 4页，共 4页
