甘肃省张掖市2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷一、单选题1．在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的
是（ ）A．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B．关于万有引力公式公式中引力常量G的值是牛顿测得的C．第谷总结出了
行星按照椭圆轨道运行的规律D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
2．如图所示，距转轴0.5m的小物块随水平圆盘一起做匀速圆周运动，圆盘转动的角速度为2rad/s（弧度/秒）。小物块向心加速度的大
小是（ ）A．B．C．D．3．地球的第一宇宙速度大小为（ ）A．3.6km/sB．7.9km/sC．11.2km/sD．16.
7km/s4．2021年2月，“天问一号”成功被火星捕获，随后进入环绕火星轨道，成为中国第一颗人造，火星卫星。已知“天问一号”运行
周期为2个火星日（火星日与地球日近似相等），轨道可看作半径为的圆轨道，地球同步卫星轨道半径为，地球质量为。由上述信息可估算出火星质
量约为（ ）A．B．C．D．5．2020年7月23日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场，应用长征五号
运载火箭送入地火转移轨道。为了节省燃料，我们要等火星与地球距离最近时发射探测器。已知火星距离地球最近时大约0.55亿公里，信号传输
速度大小为3×108m/s，由于距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。可认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳
做匀速圆周运动，火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，如图所示。请根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ）A．
地球的公转线速度小于火星的公转线速度B．当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约30分钟到达火星C．在地球上A点发射探测器，探测
器的发射速度一定要大于16.7km/sD．某时刻火星离地球最近，恰好是一个发射时机，则下一个发射时机需要再等约2.1年6．地球表面
处的重力加速度为g，地球半径为R。若不考虑地球自转，则离地球表面高R处的重力加速度为（ ）A．B．C．D．7．如图所示在皮带传动
中，两轮半径不等，下列说法正确的是（?）A．两轮角速度相等B．两轮边缘线速度的大小相等C．大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点
的向心加速度D．同一轮上各点的向心加速度大小相等8．关于平抛运动下列说法不正确的是（ ）A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动的加
速度不变C．平抛运动相等时间里速度变化量相等D．平抛运动是变加速运动9．下列说法正确的是（ ）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处
于超重状态B．如图b，一圆锥摆，若增加绳长，增大，而保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度也跟着增大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，则小球在A位置处所受筒壁的支持力大于B位置处的支持力D．如图d，火车转弯若超过规定速
度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用10．2021年4月29日，长征五号B运载火箭搭载我国首个空间站核心舱“天和”号发射成功，6月
17日，神舟十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与该空间站核心舱对接，已知飞船与空间站均绕地球运动，
飞船与空间站对接的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，载人
飞船在A点与空间站完成对接，设圆形轨道Ⅰ的半径为r，地球的自转周期为T，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，引力常量为G，宇航员与飞船始终相对
静止，则下列说法正确的是（ ）A．对接前，飞船与地心的连线与空间站与地心的连线在相同时间内扫过相同面积B．在A点对接时飞船应沿运
行速度的反方向喷气，对接后聂海胜速率小于C．根据题中信息，可求出地球的质量D．空间站运动的周期与飞船在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期之比为
二、多选题11．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法中正确的是（?）?A．b、c的线速度大小相等，且小于a
的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由
于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大12．如图所示，一物体从距水平地面一定高度某处，沿水平方向飞出．除重力外，物体还受到与初速
度同向的恒力作用．不计空气阻力，下列对物体运动情况的描述，正确的是(?)A．在竖直方向上，物体做匀速直线运动B．在竖直方向上，物体
做自由落体运动C．在水平方向上，物体做匀加速直线运动D．在水平方向上，物体做匀速直线运动13．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中
，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）A．该卫星的发射速度必定大于11. 2
km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过
加速实现由轨道I进入轨道II14．如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比
一次大，落地点也就一次比一次远。如果抛出速度足够大，物体就不会落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是（
）A．以v<7.9km/s的速度抛出的物体可能落在A点B．以v<7.9km/s的速度抛出的物体将沿B轨道运动C．以7.9km/s<
v<11.2km/s的速度抛出的物体可能沿C轨道运动D．以11.2km/s 、实验题15．采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。（1）实验时需要下列哪个器材 。A．弹簧秤?B．重垂线?C．打点计时
器（2）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求，正确的是 。A．每次必须由同一位
置静止释放小球B．每次必须严格地等距离下降记录小球位置C．小球运动时不应与木板上的白纸相接触D．实验前要检查竖板是否竖直E．检查轨
道末端槽口是否水平（3）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置
如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度 。小球在b点的速度大小 。四、解答题16．如图，abc是竖直面内的固定轨道，ab水
平且粗糙，长度为2R；bc是半径为R的四分之一的光滑圆弧，与ab相切于b点。一质量为m=2kg的小球以5m/s的速度从a运动到c点
的速度为1m/s，轨道半径R=0.4m。（1）小球在b点时的速度大小？（2）小球在b点时对轨道的正压力？（3）小球从a点运动到b点
克服摩擦力做的功？17．如图所示是月亮女神、嫦娥一号绕月做圆周运行时某时刻的图片，用R1、R2、T1、T2分别表示月亮女神和嫦娥一
号的轨道半径及周期，用R表示月亮的半径。(1)请用万有引力知识证明：它们遵循==K，其中K是只与月球质量有关而与卫星无关的常量；(
2)请用嫦娥一号所给的已知量，估测月球的平均密度。18．如图所示，倾角为37°的斜面体ABC固定放置在水平面上，斜面的高度为h，P
点是A点的正上方与C点等高的点，让一小球（视为质点）从P点水平向右抛出，结果垂直打在斜面的D点，重力加速度为g，、，求：（1）小球
在P点的速度大小以及小球从P到D的运动时间；（2）小球在D点的速度大小以及C、D两点之间的距离。参考答案1．D【详解】A．开普勒总
结出了行星运动的规律，万有引力定律是牛顿发现的，故A错误；B．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，故B错误；C．开普勒总
结出了行星按照椭圆轨道运行的规律，故C错误；D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，
得出了万有引力定律，故D正确。故选D。2．D【详解】根据向心加速度可得小物块向心加速度故选D。3．B【详解】地球的第一宇宙速度大小
为7.9km/s；第二宇宙速度大小为11.2km/s；第三宇宙速度大小为16.7km/s；故选B。4．B【详解】天问一号绕火星做圆
周运动过程，据引力作为向心力可得同步卫星绕地球做圆周运动过程，同理可得由题意可知，，，联立代入数据可解得故选B。5．D【详解】A．
根据解得由于地球的轨道半径小于火星的轨道半径，可知地球的公转线速度大于火星的公转线速度，故A错误；B．当火星离地球最近时，地球上发
出的指令到达火星的时间分钟故B错误；C．探测器没有摆脱太阳的引力，则发射速度小于16.7km/s，故C错误；D．根据题意，两者相距
最近时，恰好是一次发射机会，令到达下一次机会的时间为△t，则有结合题中数值，解得年故D正确。故选D。6．C【详解】地球表面万有引力
近似等于重力有同理离地球表面高R处有联立解得故选C。7．B【详解】AB．靠皮带传动，轮子边缘上的点的线速度大小相等，根据知半径大的
角速度小，故A错误，B正确；C．根据公式 大轮边缘一点的向心加速度小于小轮边缘一点的向心加速度，故C错误；D．同一轮子上各点角速度
相等 所以同一轮上半径不同的各点的向心加速度大小不相等，故D错误。故选B。8．D【详解】ABD．物体做平抛运动时只受重力作用，根据
牛顿第二定律可知，物体的加速度恒定，做匀变速运动，AB正确，D错误；C．平抛运动的加速度不变，根据可得即加速度不变，相等时间里速度
变化量相等，C正确。本题选择不正确选项，故选D。9．D【详解】A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时，根据可知则汽车通过拱桥的最高点处
于失重状态，A错误；B．对小球分析有解得可知，若增加绳长，增大，而保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度减小，B错误；C．令母线与水
平方向的夹角为，则有可知，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，则小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B
位置处的支持力，C错误；D．当火车以规定速度行驶转弯时，由重力与垂直于路面的支持力的合力提供向心力，当火车转弯若超过规定速度行驶时
，重力与垂直于路面的支持力的合力小于所需向心力，则车轮将挤压外轨，由重力、垂直于路面的支持力与外轨对轮缘的弹力的合力提供向心力，即
火车转弯若超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用，D正确。故选D。10．B【详解】A．对接前，飞船与空间站的运动轨道不同，
则根据开普勒第二定律可知，飞船与地心的连线与空间站与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同，选项A错误；B．在A点对接时飞船应沿运
行速度的反方向喷气加速做离心运动，对接后绕轨道Ⅰ做圆周运动，则聂海胜速率小于7.9km/s，选项B正确；C．根据题中信息可得可求出
地球的质量其中T1是卫星绕地球做圆周运动的周期，不是地球自转周期，选项C错误；D．根据开普勒第三定律可知，空间站运动的周期与飞船在
椭圆轨道Ⅱ上运动的周期之比为选项D错误。故选B。11．AD【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，则线速
度为：，因b、c的半径相等且大于a的半径，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，选项A正确；向心加速度为：，则 b、c的向心
加速度大小相等，且小于a的向心加速度，选项B错误；c加速时，所需要的向心力增大，万有引力不够提供向心力，卫星c将做离心运动，轨道半
径增大，不可能追上同一轨道上的b．b减速时，所需要的向心力减小，万有引力将大于所需要的向心力，卫星b将做近心运动，轨道半径减小，也
不可能等到c．故C错误．由，知卫星a轨道半径减小时，线速度将增加，故D正确．12．BD【详解】AB．竖直方向上物体的初速度为零，只
受重力作用，做自由落体运动，故A错误，B正确；CD．物体水平方向受恒力作用，所以水平方向做匀加速直线运动，故错误C，D正确。故选B
D。13．CD【详解】A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，A错误；B．7.9km/s即第一
宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度
一定小于第一宇宙速度，B错误；C．在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，C正确；D．从椭圆轨
道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心
力。所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，D正确。故选CD。14．AC【详解】AB．物体抛出速度v<7.9km/s时必落
回地面，物体抛出速度v＝7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，绕地球做圆周运动，故A正确，B错误；C．当物体抛出速度7.9km/
s 当物体抛出速度v>11.2km/s时，物体会脱离地球引力束缚，不可能沿C轨道运动，故D错误;故选AC。15． B
ACDE 0.8 1.0【详解】（1）[1]做“研究平抛运动”实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺
、重垂线。米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行。时间可以通过竖直方
向做自由落体运动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器。故选B；（2）[2] A．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，
且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；B．记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故B错误；C．做平抛运
动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故C正确；D．实验
前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故D正确；E．要使小球做平抛运动，必须保证斜槽末端水平，所以必须检查斜槽末端的切线是否水平
，故E正确。故选ACDE。（3）[3]由图可知，每两个点之间的时间间隔相等，在竖直方向上由解得则小球的初速度[4]小球在b点的竖直
分速度小球在b点的速度为16．（1） 3 m/s；（2）65N，方向竖直向下；（3）16J【详解】（1）从b点运动到c点，由动能定
理得解得（2）小球在b点时，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律得，小球在b点时对轨道的正压力方向竖直向下。（3）设小球从a点运动到b点克服摩擦力做的功为，由动能定理得解得17．(1)见解析；(2) 【详解】(1)根据万有引力和牛顿第二定律，对月亮女神有对嫦娥一号①两式联立可得比例关系成立，且K是只与月球质量有关而与卫星无关的常量。(2)由①式可得月球质量又由于月球体积因此月球的平均密度18．（1），；（2），【详解】（1）设小球在P点的速度为，小球从P到D的运动时间为t，把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得由平抛运动的规律可得，由几何关系可得联立解得，，（2）把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得由几何关系可得综合解得，试卷第11页，共33页答案第11页，共22页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页 |
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