科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2024学年上学期期中
考试高一物理试卷
本试卷共4页，满分100 分。考试用时 90分钟
一、选择题（本题共40分，每小题4分.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。
1．下列说法中正确的是 ( )
A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心
B．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的
C．两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动
D．物体受一恒力作用，可能做匀速圆周运动
2．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ )
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D．相同时间内， 火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
3．市场上出售的苍蝇拍，把手长的明显比把手短的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时（ ）
A．苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打到
B．由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇
C．由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇
D．无法确定
4．a是放置在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行到过地心的同一直线上，如图1甲所示．一段时间后，它们的位置可能是图乙中的( )．
5．一河宽60 m，船在静水中的速度为4 m/s，水流速度为3 m/s，则( )．
A．过河的最短时间为15 s，此时的位移是75 m
B．过河的最短时间为12 s，此时的位移是60 m
C．过河的最小位移是75 m，所用时间是15 s
D．过河的最小位移是60 m，所用时间是12 s
6．如图所示，水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
(
第6题图
) A．三个物体抛出时初速度的水平分量相等
B．三个物体抛出时初速度的竖直分量相等
C．沿路径1抛出的物体在空中运动的时间最长
D．沿路径3抛出的物体落地的速率最小
7．据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”．该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的( )．
A．轨道半径之比约为 B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为 D．向心加速度之比约为
8．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G，由此可求出S2的质量为( )．
A. B.
(
第9题图
)C. D.
9.如图二所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（ ）
A、m/s
(
第10题图
)A．大于A所受的重力
B．等于A所受的重力
C．小于A所受的重力
D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力
二、实验题（共12分，第1、2小题每空2分，第3小题4分）
11、（1）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：
(
A
B
C
)①照相机的闪光频率是 ________Hz；
②小球运动中水平分速度的大小是_________m/s；
③小球经过B点时的速度大小是_________m/s。
（2）某同学获得了如图所示的平抛运动的轨迹，并在图
上建立了直角坐标系，坐标原点O为小球的抛出点。若在
轨迹上任取一点，测得坐标为（x，y），则还可以利用图像求出小球抛出时的初速度v0=______________ 。
（3）如图，若某同学在平抛运动的轨迹图上建立坐标系时，x坐标与初速度v0的方向不平行。请用合理的办法确定图中重力加速度的方向（简单写出作图的过程，并保留作图痕迹）。
________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
三、解答题(本题共四小题，共48分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
12(10分)某个质量为m的物体从静止开始下落的过程中,除重力外还受到水平方向的大小方向都不变的的力F作用
（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度.
（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x,y之间的关系式，这个物体在沿什么样的轨迹运动？
13（12分） 有一辆质量为600kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥．（g=10m/s2）
问:（1）汽车到达桥顶时速度为6m/s，汽车对桥的压力是多大？
（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？
（3）汽车对地面的压力过小是不安全的．因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？
(4)如果拱桥的半径增大到与地球半径R（R=6400km）一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大？
14．(12分)有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的3倍，求该星球的质量将是地球质量的多少倍？
15．(14分)如图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑水平槽，槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球（可以视为质点），一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O′点，其中O点为圆盘的中心，O′点为圆盘的边缘．橡皮绳的劲度系数为k（类似弹簧遵从胡克定律），原长为圆盘半径R的.现使圆盘角速度由零缓慢增大，求圆盘的角速度ω1＝ 与ω2＝ 时，小球所对应的线速度之比v1:v2.
科尔沁左翼中旗实验高级中学上学期期中考试
高一物理答题卡
一、选择题（共40分，每题4分）
1 B 2 C 3 B 4 AC 5 A , 6 BD 7 B, 8 D, 9 A 10 A
二、实验题（12分，1、2小题每空2分，3小题4分）
11、（1） 10 Hz； 1.5 m/s； 2.5m/s 。
（2） 。
（3）（4分）如下图：把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的轨迹图上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向。
三，计算题（48分）
12题：（10分）
解析：（1）物体在力F的作用下，在水平方向的加速度 1分
因此在时刻t的水平分速度为 vx =at= 2分
在竖直方向受重力mg作用，在时刻t的竖直分速度为vy=gt 2分
(2)水平方向 2分
竖直方向 2分
可得 式中为一常数，因此运动轨迹为一直线 1分
13题：（12分）
解析（1）汽车在桥顶部做圆周运动，重力G和支持力FN的合力提供向心力，即 G—FN=mv2 /r 1分
故汽车所受支持力FN=G—mv2 /r=5568N 1分
根据牛顿第三定律得，汽车对桥顶的压力大小也是5568N 1分
（2）根据题意，当汽车对桥顶没有压力时，即FN =0 1分
对应的速度为v,
V= =10m/s 2分
汽车在桥顶部做圆周运动，重力和支持力FN的合力提供向心力，
即FN=G—mv2 /r， 1分
因此对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥面所受压力越大，汽车行驶越安全 2分
（4）根据第二问的结论，对应的速度为v0,
v0= 2分
即v0=8.0km/s 1分
14题（12分）
解析 设将质量为m的物体分别放在星球和地球表面上，重力近似等于万有引力
① 3分
同理② 3分
得＝， 2分
则＝＝=（3）3＝27， 3分
所以M星＝27M地． 1分
15题（14分）
解析：当橡皮绳OO1拉伸而O1O’刚好被拉直时，设小球做匀速圆周运动的角速度为w0;
由牛顿第二定律有m w02()=k(—) 2分
得： w0= 2分
当w1=< w0时橡皮绳O1O’拉伸，
mw12R1=k(R1—)—k(R—R1—) 2分
得 R1=R 2分
当w2=> w0时橡皮绳O1O’松弛
mw22R2=k(R2—) 2分
即R2=R 2分.
所以V1：V2=w1R1:W2R2 1分
V1：V2= 1分
