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4.一辆消防车喷出的水柱如图所示， 点为喷水口， 点为水柱与 等高点，水柱最高点到地面
高一年级第二学期第一次教学质量检测物理试题
的距离为 ，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
一、单选题：本大题共 7小题，共 28分。
1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是( )
A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B. 物体受恒力作用时不可能做曲线运动
C. 物体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时，该物体一定做加速曲线运动
D. 物体运动的速率增大，物体所受合力方向一定与运动方向相同 A. 水在空中处于超重状态
2.如图，小船 要过河， 处为小船的正对岸位置，河宽 = 30 ，水流速度 1 = 3 / ，小船 B. 越大，水在空中运动的时间越短
在静水中划行的速度 2 = 5 / 。下列说法中正确的是( ) C. 不论 多大，水在空中运动的时间都相同
D. 水从 点运动到 点的时间为从 点运动到最高点时间的2倍
5.无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通
过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的
内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为 ，重力加速度为 ，则下列说法正
确的是( )
A. 小船到达河对岸位置离 点的最小距离为18
B. 小船过河的最短时间为6
C. 若水流速度变大，小船到达河对岸位置离 点的最小距离一定变大
D. 若水流速度变大，小船过河的最短时间一定变长
3.如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与
小积木上 点等高且相距为 。当玩具子弹以水平速度 从枪口向 点射出时，小积木恰好由静止
释放，子弹从射出至击中积木所用时间为 。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A. 铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的
B. 模型各个方向上受到的铁水的作用力大小相等
C. 若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力

D. 管状模型转动的角速度最大为√

6.下列有关天体运动的说法正确的是( )
A. 绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，其公转的周期就越大
A. 将击中 点， 大于 B. 将击中 点， 等于

3
B. 在月球绕地球运动中， 2 = 中的 表示地球自转的周期

C. 将击中 点上方， 大于 D. 将击中 点下方， 等于
C. 对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不一定相等
D. 若地球绕太阳运动的轨道半长轴为 1，周期为 1，月球绕地球运动轨道的半长轴为 2，周期
3 3
为 ，则根据开普勒第三定律有 1

= 22 2 1 22
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7.如图所示，一只质量为 的老鹰，以速率 在水平面内做半径为 的匀速圆周运动，则空气对 3 2 3 2
A. 月球平均密度为 B. 月球平均密度为
老鹰的作用力的大小等于(重力加速度为 )( ) 4 2 4 3
2 2
C. 月球表面重力加速度为 D. 月球表面重力加速度为
2
三、实验题：本大题共 2小题，共 18分。
11.小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球 、 处于
同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使 球水平飞出，同时 球被松开下落。
2 2
2 2 2
A. √ 2 + ( ) B. √ ( ) 2 C. D.

二、多选题：本大题共 3小题，共 18分。
8.如图为车牌自动识别的直杆道闸装置。当汽车前端到达自动识别线 时，长3 的直杆道闸
开始绕转轴 在竖直平面内匀速转动，汽车则以 = 2 / 2的加速度匀减速刹车，车前端到
达直杆处的 ′ ′恰好停住，用时2 ，此时直杆转过了60°。下列说法正确的是( )

A. 直杆转动的角速度为 = /
6 (1)甲实验的现象是小球 、 同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是 ；
(2)现将 、 球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球 、 同时落地， 球落
B. 点的线速度大小为 = /
4 地点变远，则在空中运动的时间 (填“变大”“不变”或“变小”)；
C. 汽车前端刚到达 线时，车速大小为 0 = 4 / (3)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽 (填“需要”或“不需
D. 线与 ′ ′线间距为4 要”)光滑；
(4)某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长 = 2.5 ， 、
、 、 为连续拍摄记录的四个位置，则小球平拋初速度 0 = / (当地重力加速度大小
= 10 / 2，结果保留两位有效数字)。
9.有 、 、 、 四颗地球卫星，卫星 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星 在 12.物理小组设计了一款如图( )所示的研究向心力大小的实验装置，其简化示意图如图( )，装
地面附近近地轨道上正常运动， 是地球静止轨道卫星， 是高空探测卫星，地面附近物体所受 置固定在水平桌面，在可调速的电机上固定一个半圆形有
重力等于地球对物体的万有引力，各卫星排列位置如图所示，则有( ) 机玻璃凹槽(表面光滑，可忽略摩擦的影响)，凹槽在电机
的带动下能沿轴转动，旁边竖直固定一标尺，其上是可调
高度的激光笔，实验步骤如下：
(1)将钢球放入凹槽底部，上下移动激光笔对准凹槽圆心，
此时激光笔所在位置读数记为 0。
(2)接通电源，开启电机调速开关，钢球往凹槽外侧运动；
A. 的向心加速度小于重力加速度 B. 在4小时内转过的圆心角是30° 当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动，上
C. 在相同时间内转过的弧长最长 D. 的运动周期有可能是26小时 下移动激光笔，当红色激光对准钢球球心位置时，记录此
10.“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为 ，线速度大小为 。已知月球半 时激光笔所在位置读数为 1( 1 > 0)，记 = 1 0。
径为 ，引力常量为 ，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是( ) (3)利用光电传感器探测钢球运动的周期 ，当钢球第1次
被光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时，并记录
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为1次，达到 次时计时器停止计时，记录总时间 ，则钢球运动的周期 = (用题给的符号 14.如图甲所示，探测器在月球表面着陆前反推发动机向下喷气以获得向上的反作用力，探测器
表示)。 减速阶段可看作竖直方向的匀变速直线运动。若探测器获得的反作用力大小为 ，经历时间 0，
(4)若适当调大电机转速，钢球运动的周期 将 (填“变大”“不变”或“变小”)；则激光 速度由 0减速到0，月球半径为 ，引力常量为 ，探测器质量为 。
笔应 (填“上移”“不动”或“下移”)。
(5)改变电机转速，重复实验，得到多组 和 的数据，记录到表格中，并绘制 2图像，根据
图像的斜率 还能进一步求出当地重力加速度 = (用题给的符号表示)。
四、计算题：本大题共 2小题，共 36分。
13.“接球训练”是人与宠物狗的互动游戏。某次游戏开始时，人与宠物狗站在同一直线，人用
力将小球斜向上抛出，抛出时的初速度大小为12 / ，方向与水平面成45°，小球离手时离地 (1)求月球表面的重力加速度大小；
面的高度和宠物狗嘴离地面高度相等。宠物狗看到小球飞出，经历短暂反应时间后启动全力追 (2)求月球的质量和平均密度；
赶小球，在小球落到嘴高位置时用嘴将其接住。已知宠物狗身高(认为宠物狗嘴离地面高度等于 (3)若将来的某天，中国航天员在月球表面做如图乙所示的实验，将一根长为 的细线的一端固
狗身高)约为50 ，其奔跑速度为9.6 / ，奔跑过程看成匀速直线运动。不计空气阻力和宠物 定在 点，另一端固定一小球(可视为质点)，使小球在竖直面内恰好做完整的圆周运动，求小球
狗加速的时间，重力加速度 取10 / 2。计算结果保留一位小数。求： 在最高点的速度大小。
(1)小球运动过程中离地面的最大高度；
(2)宠物狗的反应时间。
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为了使铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，管状模型转动的角速度应不小于临界角速度，故 D 错
答案和解析
误。
6.【答案】
1.【答案】 【解析】由开普勒第三定律可知，所有的行星公转轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方
【解析】做曲线运动的物体，速度方向一定变化，但加速度大小和方向不一定变化，A 错误。 3
的比值都相等，即 2 = ，所以 越大，公转周期 越大，故 A 正确；开普勒第三定律不仅适用物体受恒力作用时，若恒力的方向和速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，B 错误。物
体所受合力方向与运动方向夹角为锐角时，将该力分解到沿着运动方向和垂直于运动方向上， 于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，所以月球绕地球运动中的 表示月球的公转
沿着运动方向的分力，一定使物体加速运动，速率一定增加；而垂直于运动方向的力让物体运 周期，故 B 错误；根据开普勒第二定律可知，对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时
动方向发生变化，不改变速度大小，C 正确，D 错误。 间内扫过相等的面积，故 C 错误；地球绕太阳转动，而月球绕地球转动，二者不是同一中心天
2.【答案】 体，故对应的 不同，故 D 错误。
【解析】【分析】 7.【答案】
解决本题的关键是要知道合运动与分运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，要把 【解析】对老鹰进行受力分析，其受力情况如图所示，老鹰受到重力 、空气对老鹰的作用力
握最短时间与最短位移所满足的条件。 。由题意可知，力 沿水平方向的分力提供老鹰做圆周运动的向心力，且其沿竖直方向的分力
【解答】 2 2 2 2 2 √ 2
、船速大于水流速度，船头指向上游，合速度垂直河岸时，渡河位移最短，设此时船头指向 与重力平衡，故 1 = ， 2 = ，则 = √ 2 + 1 = ( ) + ( ) =
3
与河岸夹角为 ，则cos = 1 = ，此时小船恰好到达河对岸位置 点；若水流速度变大，只要 2
2
√ 2

2 5 + ( ) ， A 正确。
船速大于水流速度，小船就可以到达对岸 点，故 AC 错误；
30
、当船头垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间为 = = = 6 ，与水流速度无 2 5
关，故水流速度变大，小船行驶到对岸的最短时间不变，故 B 正确，D 错误。
故选 B。
3.【答案】
【解析】由题意知枪口与 点等高，子弹和小积木在竖直方向上均做自由落体运动，当子弹击 8.【答案】

1
中积木时子弹和积木的运动时间相同，根据 = 2，可知下落高度相同，所以将击中 点；
2 【解析】直杆转动的角速度为 = =
3 / = / ，选项 A 正确； 点的线速度大小
2 6

初始状态子弹到 点的水平距离为 ，子弹在水平方向上做匀速直线运动，有 = ，故 B 正确。 = = 3 × / = / ，选项 B 错误；汽车匀减速到0的运动可逆向看作初速度为0的匀加
6 2
4.【答案】 速运动，则汽车前端刚到达 线时车速大小 0 = = 2 × 2 / = 4 / ，选项 C 正确； 线
【解析】水柱中的水在空中，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故 A 错误；水在竖直 1 2 1与 ′ ′线间距 = = × 2 × 22 = 4 ，选项 D 正确。
方向的分运动为竖直上抛运动，则水柱最高点离地越高，即 越大，水在空中运动的时间越长， 2 2
故 B、C 错误；水在竖直方向的分运动为竖直上抛运动，根据对称性可知，水从 点运动到 点 9.【答案】
的时间为从 点运动到最高点时间的2倍，故 D 正确。 【解析】静止轨道卫星的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则 与 的角速度相同，根据
5.【答案】
= 2 可知， 的向心加速度大于 的向心加速度，由牛顿第二定律有 = ，解得 =
【解析】铁水做圆周运动，重力和弹力的合力提供向心力，没有离心力，故 A 错误；铁水做圆 2
周运动的向心力由重力和弹力的径向分力提供，故模型各个方向上受到的铁水的作用力不一定
，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则 的向心加速度小于 的向心加速度，而
相同，故 B 错误；若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，则重力恰好提供向心力，故 C 正确； 2
的向心加速度为 ，则 的向心加速度小于重力加速度 ，故 A 正确； 是地球静止轨道卫星，周
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4 2
期是24 ，则 在4 内转过的圆心角是 = × 360 = 60 ，故 B 错误；由万有引力提供向心 【解析】(3)光电传感器连续两次接收到信号的时间间隔是半个周期，钢球运动的周期 =
24 1
2 2
力有 2 = ，可得 = √ ，可知 > > ，由公式 = 可知 < ，则 的线速度 (4)(5)由 = = 2 可知，若适当调大电机转速，钢球运动的周期 将变小；钢球做匀速圆周
3 运动时重力与支持力的合力提供向心力，如图
最大，在相同时间内转过的弧长最长，故 C 正确；由开普勒第三定律得 2 = 可知，卫星的半
径 越大，周期 越大，则 的运动周期大于 的周期24 ，则有可能是26 ，故 D 正确。
10.【答案】
2 2 4
【解析】由万有引力提供向心力，可得 2 = ，解得 = ，月球体积 =
3，所以
3
3 2 2
月球平均密度为 = = 3，故 A 错误，B 正确； 在月球表面，有 2 = ，可解得月球 则 tan = ( )
2 tan 解得 = 2
4 4 2
2
2
变小，则 变小，则激光笔应上移。根据图像的斜率 求出当地重力加速度 = 4 。
表面重力加速度为 = 2 = 2 ，故 C 错误，D 正确。
11.【答案】自由落体运动 13.【答案】(1)将小球初速度沿水平和竖直方向正交分解，有 = 0cos ，解得 =
不变 6√ 2 / ；
不需要 = 0sin ，解得 = 6√ 2 / ；
1.0 设小球上升的高度为 ，离地面的最大高度为 ，则
2
= ；
【解析】(1)甲实验时，实验现象是小球 、 同时落地，说明小球 在竖直方向的分运动是自由 2
落体运动。 = + 0 = 4.1 ；
(2)将 、 球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片， 球落地点变远，可下落的高度 3√ 2
(2)设小球上升的时间为 1，则 1 = 解得 1 = ； 5
2
不变，由自由落体运动下落时间 = √ 可知，在空中运动的时间不变。

设网球离手到狗用嘴将其接住的总时间为 总，水平位移为 盘，则
(3)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小
球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽 6√ 2
= 2 = ；
不需要光滑。 总 1 5
(4)由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相
盘 = 总解得 盘 = 14.4 ；

等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论 = 2可得 = √ =

设狗奔跑的时间 狗，反应时间为 反，则 狗 = 解得 狗 = 1.5 ；
狗
√ (2 1)×2.5×10
2 2×2.5×10 2
= 0.05 ，则小球平抛初速度的大小为
10 0
= = / = 1.0 / 。
0.05
反 = 总 狗；
2
12.【答案】
1
6√ 2
解得 = 1.5 ≈ 0.2 ；
变小 反 5
上移 所以，宠物狗的最短反应时间是0.2 。
4 2 【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.【答案】(1)探测器做减速运动的加速度大小为 = 0
0
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由牛顿第二定律得 月 =

解得 月 =
0 0
0

(2)在月球表面，由万有引力等于重力得
2
= 月
( ) 2
解得月球的质量 = 0 0
0
3( 0 0)月球的平均密度 = 4 3 = 4 0
3
2
(3)由题意，根据牛顿第二定律得 ′ 月 = ′
( 0 解得 = √ 0
)
0
【解析】略
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