2021-2022学年山东省临沂市罗庄区高一下学期3.27周测物理试题

山东省临沂市罗庄区2021-2022学年高一下学期周测物理试题

一．选择题（1-8单选，9-12多选，共40分）

1．生活中曲线运动随处可见，关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A．速度方向有时与曲线相切，有时与曲线的切线垂直

B．平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动

C．物体所受合力方向一定指向曲线的凹侧

D．物体所受合力可能不变，但它的加速度一定改变

2．金马河流经温江后河宽逐渐增大，由300米扩至1200米，是温江的一张名片。如图所示，一条小船位于400m宽的河中央A点处，从这里向下游200m处有一危险的急流区，当时水流速度恒定为4m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸；小船在静水中的速度至少为

A．m/s B．2m/s C．m/s D．4m/s

3．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m（M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的倍，两物体用一根长为L（L<R）的轻绳连在一起，如图所示。若将甲物体放在转轴的位置，甲、乙之间的轻绳刚好沿半径方向被拉直，让圆盘从角速度为0开始转到，角速度逐渐增大，两物体与圆盘不发生相对滑动，（两物体均可看作质点，重力加速度为g）则下列说法正确的是（　　）

A．随着角速度的增大的过程中，物块m受到的摩擦力先增加再逐渐减少

B．随着角速度的增大的过程中，物块M始终受到摩擦力

C．则圆盘旋转的角速度最大不得超过

D．则圆盘旋转的角速度最大不得超过

4．夏季游乐场“勇闯险关”项目受到游客的欢迎，简化模型如图，一游客（可视为质点）从平台A处靠绳子摆动到最低点B后松开绳子，从B点进入沿光滑圆管道，运动至C点时脱离管道，最终落在水面上的D点，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　）

A．在B点时，游客对绳子的拉力等于其重力

B．B到C过程，游客可以做匀速圆周运动

C．C到D过程，游客做平抛运动

D．B到D过程，游客重力的功率一直增大

5．如图，甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度斜向上抛出，B以速度竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇，不计空气阻力，A、B均可视为质点，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

A．

B．相遇时A的速度为零

C．B从抛出到最高点的时间为

D．从抛出到相遇A与B的速度的变化量相同

6．如图所示，三个质量均为M的球分别位于圆环、半圆环和完整圆环的圆心， 圆环、半圆环分别是由与丙图中相同的完整圆环截去和一半所得，环的粗细忽略不计，若甲图中环对球的万有引力大小为F， 则乙图、丙图中环对球的万有引力大小分别为（　　）

A．F，2F B．F，0

C．F，2F D．F，F

7．2015年3月30日21时52分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空，31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道（如图所示，倾斜同步轨道与赤道平面有一定的夹角），卫星在该轨道的周期与地球的自转周期相等。此次发射的亮点在于首次在运载火箭上增加了一级独立飞行器，即远征一号上面级。远征一号上面级被形象地称为“太空摆渡车”，可在太空将一个或多个航天器直接送入不同的轨道，而在此之前则是通过圆－椭圆－圆的变轨过程实现。以下说法正确的是（　　）

A．倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径

B．一级独立飞行器能增大卫星入轨的时间

C．倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小

D．倾斜同步卫星加速度的大小大于赤道同步卫星加速度的大小

8．将一个物体由地面上方的A点移至低于地面的B点，选地面为重力势能的零势能面，下列说法正确的是（  ）

A．重力做功与运动过程中是否存在阻力有关

B．物体在A点的重力势能与在B点的重力势能方向相反

C．物体由A点移至B点的过程中，沿直线或曲线运动重力做功可能不同

D．物体由A点移至B点的过程中，重力做的功等于重力势能的减少量

9．把质量相同的两小球A、B从同一高度以相同的速度大小分别沿水平与竖直方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

  A．两球落地时的动能相同

B．从抛出开始到落地，B球重力做的功等于A球重力做的功

C．从抛出开始到落地，两球的重力平均功率

D．落地时，两球的重力瞬时功率

10．2021年12月20日，国防科技大学领衔研制的我国天基网络低轨试验双星在太原卫星发射中心搭载CZ－4B火箭成功发射，双星顺利进入预定轨道。假设两个质量分别为m1和m2（m1>m2）的星体A和B组成一双星系统，二者中心之间的距离为L，运动的周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A．因为m1>m2，所以星体A对星体B的万有引力大于星体B对星体A的万有引力

B．星体A做圆周运动的半径为L

C．星体B的线速度大小为

D．两星体的质量之和为

11．甲、乙、丙三个小球（均视为质点）分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，与乙在同一水平面上的P点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v向右平抛，乙以水平速度v沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，不计空气阻力，则（　　）

  A．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定会发生在P点

B．若甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点

C．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还未着地落到P点

D．无论初速度v大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇

12．重庆欢乐谷摩天轮——“重庆之眼”约40层楼的高度，成为全球第六、西南最高的观光摩天轮。某同学设计了一个实验，在摩天轮座舱内放置一灵敏电子秤，水平的秤盘上静置一砝码，砝码、电子秤随座舱在竖直面内做匀速圆周运动的过程中，秤盘一直保持水平，摩天轮的转动周期为T。座舱经过最高点时（设为0时刻），电了秤的示数为，经过，电子秤的示数为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A．“重庆之眼”摩天轮的半径为     B．“重庆之眼”摩天轮的半径为

C．时刻，砝码受到的摩擦力大小为  D．时刻，砝码受到的摩擦力大小为

二．实验题(12分）

13.平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。

（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。

（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。

A．斜槽轨道光滑

B．斜槽轨道末段水平

C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点，   水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。请你根据图3，简要说明如何验证该同学的猜想_________________。

14.另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为_____m/s，小球抛出点的坐标为（____cm ，_____cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。

三，计算题（48分，要有必要的文字说明，演算步骤）

15.我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。

（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；

（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。

16.．一个半径的水平转盘以O为中心绕竖直轴转动，质量的小球A用长 细线固定在转盘边缘的P点，质量的物块B在转盘边缘。当转盘以某一角速度匀速转动时，连接小球A的细线与竖直方向夹角为37°，物块B和转盘保持相对静止。已知，，g取10m/s2，小球A和物块B都可看作质点。求此时：

(1)细线中拉力T的大小；

(2)物块B受到水平转盘的摩擦力大小。

17.．额定功率为100kW的汽车，左平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m = 2 × 103kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2.5m/s2，运动过程中阻力不变，求：

（1）汽车所受的恒定阻力；

（2）匀加速阶段汽车的牵引力；

（3）匀加速所能持续的时间。

18.如图所示为山东卫视一档娱乐节目中一个闯关游戏装置的示意图，水平轨道上的小车用轻绳绕过定滑轮与配重连接，轨道上方的轻绳穿过固定挡板并保持水平，轨道下方有一长的软垫静止在水面上，A端在挡板正下方。质量的闯关者抓住轻绳的一端悬挂在小车上，其重心到悬点的距离。在配重作用下，闯关者随小车一起向右运动，运动过程中轻绳与竖直线的夹角恒为。当小车碰到挡板时闯关者立即松手，重心下降时恰好落在固定软垫的右端点。不计小车的大小、质量及摩擦阻力，重力加速度，，。求：

（1）闯关者松手前的加速度大小；

（2）闯关者松手时的速度大小；

（3）不计水面阻力，那么小车最远离挡板多大距离处出发，闯关者才不会从软垫上滑落。（其中，人与软垫之间的摩擦系数，软垫的质量也为，闯关者落到软垫时竖直方向速度瞬间减为零，水平速度保持不变）

答案

1．C

A．在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，故A错误；

B．平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动也是匀变速曲线运动，故B错误；

C．根据曲线运动的受力特点可知，做曲线运动的物体其所受合力一定指向轨迹的凹侧，故C正确；

D．做曲线运动的物体可以受恒力作用，其加速度可以保持不变，如平抛运动，故D错误。故选C。

2．B

由题意知，小船刚好避开危险区时，合速度方向如图所示

设合速度与水流速度夹角为，则由几何关系得

其中

所以小船在静水中的速度至少为故选B。

3．D

AB．当圆盘角速度较小时，m的向心力由静摩擦力提供，绳子没拉力，由牛顿第二定律

m受的静摩擦力随角速度增大而增大，当角速度增大到时，静摩擦力达到最大静摩擦力，角速度再增大，绳子拉力出现，由牛顿第二定律

随着角速度增大，m受的摩擦力保持不变，一直为最大静摩擦力。则随着角速度的增大的过程中，物块m受到的摩擦力先增加后保持不变，当绳子有力时，M开始受到摩擦力作用，故AB错误；

CD．当绳子的拉力增大到等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，对m和M，分别有

    联立可得 故C错误，D正确。故选D。

4．D

A．在B点时可知，游客对绳子的拉力大于其重力，选项A错误；       

B．B到C过程，重力对游客做正功，动能增加，则游客不可以做匀速圆周运动，选项B错误；

C．从C点出离管道时，速度方向不水平，则从C到D过程，游客不是做平抛运动，选项C错误；

D．B到D过程，游客的竖直速度一直变大，根据PG=mgvy

可知，重力的功率一直增大，选项D正确。故选D。

5．D

A．A到达最高点时恰与B相遇，可知，的竖直分速度与相等，则故A错误；

B．篮球A抛出后，水平方向做匀速直线运动，则相遇时A的速度不为零，故B错误；

C．篮球A、B从抛出到最高点的时间相等为

D．篮球A、B同时被抛出，则相遇时运动时间相等，抛出后篮球A、B的加速度均为竖直向下的，根据加速度的定义式可得

则从抛出到相遇A与B的速度的变化量相同，故D正确。故选D。

6．B

将甲图圆环看成是三个圆环的组合，关于圆心对称的两个圆环对球的万有引力的合力为零，由题知 圆环对球的万有引力大小为F，所以圆环对球的万有引力大小为F；将乙图半圆环看成是两个圆环的组合，根据平行四边形定则，乙图半圆环对球的万有引力大小为F，方向向上；将丙图完整圆环看成是4个圆环的组合，关于圆心对称的两个圆环对球的万有引力的合力为零，因此丙图整个圆环对球的引力为0。故选B。

7.C    A．根据万有引力等于圆周运动向心力，即有解得

卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等，所以倾斜同步轨道半径应等于赤道同步轨道半径，A错误；

B．一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间，B错误；

CD．根据圆周运动的公式得

所以倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小，D错误，C正确。故选C。

8．D

A．重力做功只与物体初、末位置的高度差及物体的质量有关，与其他因素无关，故A错误；

B．重力势能是标量只有大小没有方向，故B错误；

C．重力做功

物体从A点到B点无论是直线运动还是曲线运动，AB两点的高度差都是相同的，因此重力做功相同，故C错误；

D．物体在AB两点的重力势能分别为 

重力势能减小量为

物体从A点到B点重力做功为

因此重力做功等于重力势能的减小量，故D正确。故选D。

9．AB

A．根据匀变速运动规律知，则落地时两球的动能相同，故A正确；

B．由重力做功的特点可知，重力的功为W=mgh，由于两球下落的高度相同，两球的质量相同，所以重力对两球做的功相同，故B正确；

C．从开始运动至落地，重力的做的功相同，但是落地时间不同，上抛物体运动的时间较长，所以根据可知，B球重力平均功率小，故C错误；

D．两球落地时速度大小相同，设为v，设A球落地时速度方向与水平方向成θ角，所以A球落地时重力的瞬时功率为PA=mgvsinθ

B球落地时与水平方向垂直，所以B球落地时重力的瞬时功率为PB=mgv

所以两小球落地时，A球重力的瞬时功率小于B球重力的瞬时功率，即，故D错误。

故选A。

10．BCD

A．两者之间的万有引力提供彼此的向心力，此为相互作用力，大小相等，方向相反，故A错误；

B．对A、B两星体，根据牛顿第二定律有   

又因为r1＋r2＝L

联立解得星体A和星体B的运动半径分别为  

故B正确；

C．星体B的线速度大小    故C正确；

D．将  

两式相加，结合r1＋r2＝L可得故D正确。故选BCD。

11．AB

A．甲做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体，与丙相同；水平方向是匀速运动，与乙的运动相同；三者同时开始运动，则甲在空中任意位置时，丙都和它在同一水平线上，乙都和它在同一竖直线上，所以若三者同时相遇，只能是在P点相遇，故A正确；

B．甲和丙在落地之前同一时刻在同一竖直线上，若在空中相遇，相遇点必然在P点所在的竖直线上，但不一定在P点，乙球始终在甲球的正下方，所以甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点，故B正确；

C．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，由于丙球始终和甲球在同一水平线上，所以丙球落到P点，故C错误；

D．若v比较小，则可能出现甲、乙相遇点在P点的左侧，故D错误。

故选AB。

12．BD

AB．设砝码的质量为m，摩天轮的半径为r，则有

联立解得 ，   所以A错误；B正确；

CD．时刻，砝码受到的摩擦力大小为

联立解得所以C错误；D正确；故选BD。

13.     能     不能     BC     如图所示，在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别，、、，使，若，则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。     不是     1.5     -30     -20

解；（1）[1]本实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，每次实验两球都同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动，因此能确定A球在竖直方向做自由落体运动。

[2]本实验中，只能确定两球同时落地，即下落时间相同，可水平方向的位移情况不清楚，所以不能确定A球在水平方向是匀速直线运动。

（2）①[3]A．斜槽轨道光滑与粗糙都可以，A错误；

B．为了使小球从O点飞出做平抛运动，斜槽轨道末端水平，B正确；

C．为使小球从O点飞出时速度不变，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，C正确。

故选BC。

②[4] 如图所示，

在曲线OP上取A、B、C、D四个点，这四个点对应的坐标分别，、、，使

   若

则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。

14.[5]由平抛运动的特点可知，竖直方向是自由落体运动，如果A点是抛出点，则在y轴方向的坐标值有y1:y2=1:4     由图4数据可得y1:y2=3:8    由此确定A点不是抛出点。

[6]由公式∆y=gT2，可得

小球平抛运动的初速度是

[7]由以上计算可知，抛出点的x轴坐标是−30cm。

[8]竖直方向是自由落体运动，由以上计算可知∆y=0.4m，因此抛出点在y轴上的坐标是−20cm。

15.（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得

    在地球表面，有=mg联立解得r=

（2）设月球表面的重力加速度为g月，小球的质量为m，根据题意可知

vy=g月t，tan45°=    在月球表面，有G=mg月联立解得M月=

16．(1)2.5N；(2)1.5N

(1)根据平衡条件解得

(2)根据牛顿第二定律

       解得

17.23．（1）f = 5 × 103N；（2）f = 1 × 104N；（3）t = 4s

（1）汽车速度最大时的牵引力等于恒定阻力，根据P = Fv得

根据牛顿第二定律     F - f = ma

解得F = ma + f = 1 × 104N

（3）根据P = Fv可知：随v的增加，直到功率等于额定功率时，汽车完成匀加速直线运动，所以匀加速运动时的最大速度   

根据匀变速直线运动的速度时间关系

18.（1）；（2）；（3）1.07m

（1）设轻绳上的拉力大小为，由牛顿第二定律有

解得

（2）闯关者松手后做平抛运动，恰好落到点，根据平抛运动的规律

解得   

（3）设小车距离挡板距离为处出发，闯关者随小车做匀加速直线运动，松手时速度为，由运动学公式

闯关者松手后做平抛运动，设落到软垫上的位置距离端为，则水平方向

落到软垫后，分别对人和软垫受力分析，根据牛顿第二定律得人与软垫的加速度

要保证闯关者不滑落，人滑至端时，两者共速。

对闯关者     

对软垫     

闯关者与软垫的位移要满足   

解得，

所以，小车最远离挡板出发，闯关者才会不从软垫上滑落