[物理]2023_2024学年四川眉山东坡区高一下学期期中物理试卷(5月)(原题版+解析版)

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2023~2024学年四川眉山东坡区高一下学期期中物理试卷（5月）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是
A. 做曲线运动的物体，受到的合外力一定不为零
B. 物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动
C. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心
D. 物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动
答案
解析
A
A．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故合外力一定不为零，A选项正确；
B．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，但合外力方向变化并不一定做曲线运动，如直线运动的物体合
力反向，依旧做直线运动，故B为错误选项；
C．物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力，指向圆心的合力提供向心力，故C为错误选项；
D．匀速圆周运动的向心力是始终指向圆心的，合力垂直于初速度方向的方向的运动，并不一定始终与速度的方向垂直，如平抛运动，
D为错误选项。
故答案为A。
2. 一个物体在距地面高度为地球半径的2倍时所受地球的引力为 ，则在地球表面所受地球引力为（
A. B. C.
）
D.
答案
解析
D
【详解】
根据万有引力定律，一个物体在距地面高度为地球半径的2倍时所受地球的引力为
则则在地球表面所受地球引力为
故选D。
3. 如图所示，质量为 的小物块在斜面上和斜面体一起以速度 沿水平方向向右做匀速直线运动，斜面的倾角为 ，物块和斜面体保持相对静止。则
斜面体对物块的做功情况是（
）
A. 摩擦力做负功，支持力做正功
B. 摩擦力做负功，支持力做负功
C. 摩擦力做正功，支持力做负功
D. 摩擦力做正功，支持力做正功
答案
解析
C
【详解】
物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向
水平向右，根据
可知摩擦力做正功，支持力做负功。
故选C。
4. 如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车
以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是（ ）

A.
B.
C.
D. 前三种情况均有可能
答案
解析
A
【详解】
当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为L0，劲度系数为k，根据平衡得
解得
当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得
解得
比较可得
故选A。
5. 一辆卡车在恒定功率作用下沿平直的公路由静止出发，经一段时间达到最大行驶速度
。设卡车在整个运动过程中受到的阻力恒为
D.
，则
卡车行驶速度为
A.
时发动机的牵引力的大小为（
B.
）
C.
答案
解析
C
【详解】
卡车的额定功率为
卡车行驶速度为
时发动机的牵引力的大小为
故选C。
6. 我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中
4
4
轨道卫星轨道高度约为2.15×10 km，静止轨道卫星的高度约为3.60×10 km，下列说法正确的是
A. 静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期
C. 静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度
B. 中轨道卫星的线速度大于7.9km/s
D. 静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度
答案
解析
A
【详解】
据万有引力提供向心力有：
A. 据
B. 据
C. 据
，因为静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，故A正确；
得，由于中轨道卫星的半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于7.9km/s，故B错误；
得，静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，故C错误；

D. 据
，可知静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，故D错误．
故选A.
7. 有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为 的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为 的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖
直轴转动。当转盘以角速度 匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为 。不计钢绳的重力，则转盘转动的角速度 与夹角
的关系为（
）
A.
C.
B.
D.
答案
解析
D
【详解】
转盘做圆周运动的向心力为
根据牛顿第二定律
解得角速度为
故选D。
8. 如图所示，质量为 的鹰，以速率 在水平面内做半径为 的匀速圆周运动，重力加速度为 ，则空气对鹰作用力的大小等于（
）
A.
C.
B.
D.
答案
解析
A
【详解】
鹰做圆周运动的向心力为
空气对鹰作用力的大小等于
故选A。
9. 某行星与地球的质量之比为25：8，半径之比为2：1，若取地球的第一宇宙速度为8km/s，此行星的第一宇宙速度约为
A. 12.5km/s B. l0km/s C. 6.4km/s D. 5.1km/s

答案
解析
B
【详解】
第一宇宙速度即近地卫星绕中心天体运行的速度，设中心天体质量为M，半径为R，近地卫星质量为m，第一宇宙速度为v，那么，由万
有引力做向心力可得：
正确，ACD错误．
，解得：
，可得行星的第一宇宙速度为
，故B
10. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止
时，弹簧测力计的示数为 ，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为
A.
B.
C.
D.
答案
解析
B
【详解】
根据G=mg，所以
＝
，根据万有引力提供向心力得：
＝
＝
解得：
，故选B.
点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重
力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁．
11. 小船在静水中的速度
，它要渡过一条水流速度
，河宽
B. 小船渡河时间不能少于
D. 小船根本不可能渡河到达出发点的正对岸
的河流，若认为河流笔直且足够长，则可断定（ ）
A. 小船渡河的最短位移是
C. 小船可能到达出发点的正对岸
答案
解析
BD
【详解】
ACD．因为静水中速度的大小小于水流速度的大小，则合速度的方向不可能垂直河岸，所以小船不可能到达正对岸，即小船渡河的最短
位移大于 ，故AC错误，D正确；
B．当小船在静水速与河岸垂直时，渡河的时间最短，最短时间
静
则小船渡河时间不能少于 ，故B正确。
故选BD。
12. 如图所示，A为静止于地球赤道上的物体、B为近地卫星、C为地球同步卫星，关于它们线速度v、角速度ω、周期T和加速度a的比较，正确的是
A．T =T ＜T
B
A
C
B．v ＜v ＜v
B
A
C
C．ω ＜ω ＜ω
C
A
B
D．a ＜a ＜a
A
C
B
答案
解析
BD
【详解】
A、卫星C为同步卫星，周期与A物体周期相等
，根据万有引力提供向心力
，故A错误；
，得
，近地卫星B轨道半径
＝
小于同步卫星C的轨道半径，所以
，故有

B、卫星C与A具有相等的角速度，A的半径小于C的半径，根据
，近地卫星B轨道半径小于同步卫星C的轨道半径，则
知
，根据万有引力提供向心力，有
，得
，故有
，故B正确；
，得
C、卫星C与A具有相等的角速度，即
步卫星C的轨道半径，则 ＞ ，故有
，根据万有引力提供向心力，有
＜ ，故C错误；
，近地卫星B轨道半径小于同
D、卫星C与A具有相等的角速度，A的半径小于C的半径，根据
，近地卫星B轨道半径小于同步卫星C的轨道半径，所以
知
，根据万有引力提供向心力，有
，故D正确．
，得
，故有
点睛：本题中涉及到三个做圆周运动物体，AC转动的周期相等，B、C同为卫星，故比较他们的周期、角速度、线速度、向心加速度的
关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较．
13. 静止在水平地面上质量为10kg的物块，受到恒定的水平拉力作用做直线运动，经过1s撤去水平拉力．其运动的v-t图像如图所示．重力加速度
g=10m/s2，则（
）
A．物块受到的水平拉力大小为20N
C．0〜3s内物块受到的合外力做功为0
B．物块受到的阻力大小为10N
D．0〜3s内物块受到的阻力做功为-20J
答案
解析
BC
【详解】
AB：由v-t图像可得，第1s内物体的加速度大小
，第1～3 s内物体的加速度大小
，代入数据解得： 、
．据牛顿第二定律可得：
、
．故A项错误，B
项正确．
C：由图知，0〜3s内的初末速度均为零；据动能定理可得，0〜3s内合外力做的功为零．故C项正确．
D：由图知，0〜3s内物体的位移 ，则0〜3s内物块受到的阻力做功
．故D项错误．
点睛：本题根据图像分析物体的运动过程，求出物体的加速度和位移，结合牛顿第二定律、功的计算公式与动能定理求解合力与摩擦
力所做的功．
14. 如图所示，两小球A、B完全相同，在同一高度处将 球以初速度 水平拋出，同时将B球由静止释放。A、B球从开始运动到落地过程（不计空气
阻力），下列说法中正确的是（ ）
A． 球下落时间比B球下落的时间短
B．重力对两小球做功相同
C．落地时，重力对两小球做功的瞬时功率相同
D．重力对两小球做功的平均功率不相同
答案
解析
BC
【详解】
A．两球在竖直方向上都做自由落体运动，它们在竖直方向的位移相同，它们的运动的时间相等，故A错误；
B.重力做功与高度差有关，与路径无关，高度差相同，则重力对两小球做功相同，故B正确；
C．落地时重力的瞬时功率为

两小球落地时两球的竖直分速度相等，则重力对两小球做功的瞬时功率相等，故C正确；
D．重力对两小球做功相等，小球的运动时间相等，根据
故选BC。
可知，重力对两小球做功的平均功率相同，故D错误。
15. 在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板（能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的
距离相等）、白纸、复写纸、图钉小球、刻度尺等。
Ⅰ.请完成研究平抛运动的实验步骤：
（1）按如图所示安装实验装置，保证斜槽末端
，将
、
用图钉固定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上；
（2）将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹；
（3）将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上
（4）重复（3）的步骤若干次；
释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹；
（5）整理器材。
Ⅱ.若相邻卡槽间的距离为l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离分别为
、
，重力加速度为g，则小球做平抛运动的
初速度
。
答案
水平
复写纸
白纸
同一位置静止
解析
Ⅰ(1)[1]为零保证小球做平抛运动，其轨道末端要保持水平。
[2][3]为了记录小球的位置，应将复写纸、白纸由下到上依次固定在挡板同一面上。
(3)[4]因为实验记录的是同一次平抛运动的轨迹，所以小球每次释放都应从同一位置静止释放，以保证平抛的初速度相同。
Ⅱ[5]利用平抛规律有
，
解得
16. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 与质量 、角速度 和半径 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使
长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆
作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。
(1)在该实验中应用了
系；
（选填“演绎法”、“控制变量法”、“等效替代法”）来探究向心力的大小 与质量 、角速度 和半径 之间的关
(2)如图是探究过程中某次实验时装置的状态，若皮带连接的两轮半径之比
的角速度之比为 ，标尺1和标尺2显示的向心力之比应为
，则这两轮边缘的线速度大小之比为
，两轮塔
（已知两钢球质量相等，运动半径相等）。
答案
解析
(1)控制变量法
(2)
【详解】
（1）探究向心力的大小 与质量 、角速度 和半径 之间的关系，需控制其中两个物理量相同，一个物理量不同，在该实验中应用了
控制变量法。
（2）[1]变速轮塔通过皮带连接，两轮边缘的线速度大小相等，故两轮边缘的线速度大小之比为

[2]根据
两轮塔的角速度之比为
[3]根据
标尺1和标尺2显示的向心力之比应为
17. 如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5（已知：sin37°＝
0.6，cs37°＝0.8，g取10 m/s2）。求：
（1）前2 s内重力的平均功率；
（2）2 s末重力的瞬时功率。
答案
解析
（1）24 W；（2）48 W
【详解】
（1）木块所受的合外力为
合
物体的加速度为
a＝
＝ m/s2＝2 m/s2
前2 s内木块的位移
2
2
s＝ at ＝ ×2×2 m＝4 m
所以，重力在前2 s内做的功为
重力在前2 s内的平均功率为
W＝mgsin θ·s＝2×10×0.6×4 J＝48 J
＝
＝
W＝24 W
（2）木块在2 s末的速度
重力在2 s末的瞬时功率
v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s
P＝mgsin θ·v＝2×10×0.6×4 W＝48 W
18. “歼-20”战斗机质量为 ，以水平速度 飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力
（该升力由其他力的合力提供，不含重力），其运动轨迹简图如图所示。若测得当飞机在水平方向的位移为 时，它的上升高度为 。求：
（1）“歼-20”受到的升力大小；
（2）当飞机上升到 高度时飞机的速度大小。

答案
解析
（1）
；（2）
【详解】
（1）飞机水平方向做匀速直线运动，有
竖直方向做匀加速直线运动，有
联立解得
竖直方向，由牛顿第二定律得
解得
（2）在高度h处，水平分速度为 ，竖直方向，由位移—速度公式得，竖直分速度
合速度为
19. 我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。2007年10月24日发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年10月1日
下午发射了“嫦娥2号”探月卫星，“嫦娥三号”探月卫星也将于2013年下半年择机发射。
（1）若已知地球半径为 ，地球表面的重力加速度为 ，月球绕地球运动的周期为 ，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，忽略地球自转的影
响。试求出月球绕地球运动的轨道半径 ；
（2）若宇航员登陆月球后，在月球表面某处以速度 竖直向上抛出一个小球，经过时间 ，小球落回抛出点。已知月球半径为 ，万有引力常量为
，忽略月球自转的影响。试求出月球的密度 。
答案
（1）
；（2）
解析
【详解】
（1）根据
得
（2）月球表面重力加速度为
月
根据
月
月
月

得