四川省大英县育才中学2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

2024级高中物理高一下期半期考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有（　　）

A．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向

B．开普勒在第谷观察基础上提出了行星运动定律

C．牛顿发现了万有引力定律，并用扭秤实验测出了万有引力常量的数值

D．行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关

2．下列说法中正确的是（       ）

A．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人

B．相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同

C．所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同

D．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点

3．如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A．游客受重力、支持力、摩擦力和向心力   B．游客受到摩擦力方向与运动方向相反

C．游客受到摩擦力方向与运动方向相同      D．游客受到摩擦力方向指向圆心

4．如图，篮球由运动员手中投出后在空中飞行过程中，若不计空气阻力，蓝球（　　）

A．加速度大小和方向均不变，做匀变速曲线运动

B．加速度大小和方向均改变，做变加速曲线运动

C．加速度大小不变，方向改变，做变加速曲线运动

D．加速度方向不变，大小改变，做变加速曲线运动

5．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。蜡块R从坐标原点以速度匀速上浮，玻璃管沿x轴正方向运动（玻璃管始终保持竖直），蜡块R与玻璃管之间的摩擦不计。若玻璃管静止不动，蜡块R从坐标原点上浮至玻璃管顶端所用时间为，当玻璃管沿x轴正方向匀速运动时，蜡块R从坐标原点上浮至玻璃管顶端用时间为，则（　　）

A．     B．      C． D．无法判断

6．如图所示是水流星表演示意图，、是完全相同的水杯，两水杯绕对称中心做圆周运动，水杯里面盛有等质量的水，水的质量均为，当水杯在最高点，水杯里的水恰好没流出，此时水杯的速度为，针对图示位置，下列说法正确的是（　　）

A．的大小与绳子长度无关

B．的大小与水杯和水的总质量有关

C．水杯里的水对杯子底部的压力为

D．水杯里的水对杯子底部的压力为

7．关于匀速圆周运动，说法正确的是（　　）

A．匀速圆周运动是匀速运动 B．匀速圆周运动是匀变速运动

C．做匀速圆周运动的物体，所受合力为零 

D．做匀速圆周运动的物体，加速度不断变化

8．小球B从平台以水平初速度抛出，落入圆弧轨道时刚好与轨道相切。图中标出两个角度与，则这两个角的关系为（　　）

A．      B．

C．    D．

9．如图所示，每一级台阶的高度，宽度，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（　　）

A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s

10．北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星在轨正常运行时（　　）

A．同步卫星运行的周期较小 B．低轨卫星运行的角速度较大

C．同步卫星运行可能飞越广东上空       D．所有卫星运行速度都大于第一宇宙速度

11．固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，为竖直线，为水平线，为水平面，如图所示。今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能使球通过最高点D，则小球通过D点后（　　）

A．可能会落在A点  B．可能会再次落到圆弧轨道上

C．一定会落到水平面上  D．一定会再次落到圆弧轨道上

12．2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为R的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”P离火星表面的距离为2R，“远火点”Q离火星表面的距离为4R，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　）

A．若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为T，火星的质量为

B．若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为T，火星的第一宇宙速度为

C．“天问一号”在“近火点”P和“远火点”Q的加速度大小之比为25∶7

D．“天问一号”在“近火点”P和“远火点”Q的速率之比为2∶1

13．如图是中国空间站首次太空授课活动。在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动地介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。据王亚萍介绍他们在空间站中一天可以看见16次日出。已知地球半径约6400km，重力加速度为9.8m/s2。则（　　）

A．空间站绕地球运动的周期约120分钟

B．空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，需要点火加速

C．空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度

D．空间站运动时的向心加速度大于9.8m/s2

14．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．物体只受重力的作用，是a=g的匀变速曲线运动

B．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

C．平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同

D．初速度越大，物体在空中的飞行时间越长

15．对下列图分析正确的是（　　）

A．如图甲，汽车通过凹形桥的桥面最低点时，汽车对桥面的压力一定大于汽车的重力

B．如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，在图示位置，当时，球对杆的作用力方向向下

C．如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体（质点）随水平转台一起做匀速圆周运动，mA=2mB，rA=2rB，当转台转速缓慢增加时，可观察到A先开始相对转台滑动

D．如图丁洗衣机脱水时，附着在衣服上的水所受向心力消失，水做离心运动飞出筒外

16．利用离心运动的机械叫做离心机械。下列机械属于离心机械的是（　　）

A．洗衣机脱水筒   B．棉花糖制作机   C．洗衣机滚筒 D．旋转秋千

17．质量为m的物体以水平抛出，当瞬时速度大小为时，下列说法中正确的是

A．运动时间为 B．运动的竖直位移的大小为

C．竖直分位移是水平分位移大小的2倍 D．此过程速度的变化量大小为

18．（1）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用______；

A．实心小铁球             B．空心小铁球 C．实心小木球             D．以上三种小球都可以

（2）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上______；

A．调节斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（3）在研究平抛运动的实验中，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下图中的a、b、c、d所示，则小球的初速度的计算公式为______，（用、表示）。

19．如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，那么：

（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是________；

A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验

B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验

C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验

D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

（2）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________；

(共26分)
20．(8分)惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，杂技演员驾驶摩托车在一个大球内绕大球的竖直直径在水平面内飞速旋转，如图所示，已知大球的半径R = 3m，演员与摩托车的总质量m = 150kg，摩托车做匀速圆周运动的轨迹的纬度值，即图中的夹角θ = 37°，（g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8），试求：

（1）若摩托车与球壁间没有摩擦，则此时摩托车对球壁的压力为多大？摩托车的线速度为多大？

（2）若摩托车与球壁间没有摩擦，当杂技演员驾驶摩托车的速度增大，有同学认为摩托车做圆周运动的轨迹纬度值θ将减小。请判断该同学的结论是否正确，并说明判断的理由。

21．一般飞行员能承受的最大向心加速度的大小约为。在飞行表演中，飞机某次水平转弯时，可视为在水平面内做匀速圆周运动。若飞机以的速度飞行，在该次水平转弯过程中向心加速度为，取重力加速度，飞机水平转弯半径至少为多少？‍‍

22．(10分)如图甲所示，长为的传送带以速顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径。右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，求：

（1）若小滑块从处静止释放，小滑块到达A点时对轨道的压力；

（2）若小滑块从处静止释放，小滑块到达B点时的速度大小；

（3）要使小滑块刚好平抛在斜面底端C点，小滑块从光滑圆轨道静止释放的高度。

参考答案：

1．B

A．匀速圆周运动的加速度方向能够变化，是变加速曲线运动，故A 错误；

B．开普勒在第谷的观察基础上提出了行星运动定律，故B正确；

C．卡文迪许利用扭秤测出了万有引力常量，故C错误；

D．行星绕恒星运动的轨迹为椭圆，故D错误。

2．B

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量，卡文迪什被称为“称量地球质量”第一人，故A错误；

B．相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同，故B正确；

C．绕同一恒星运转的所以行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相同，故C错误；

D．哥白尼提出了“日心说”的观点，故D错误。

3．D   游客受重力、支持力和摩擦力，其中重力和支持力的合力为零，摩擦力提供向心力，指向圆心，故ABC错误，D正确。

4．A   篮球由运动员手中投出后在空中飞行过程中，若不计空气阻力，只受重力作用，其加速度为重力加速度，加速度的大小和方向均不变，篮球做匀变速曲线运动。

5．B

水平方向的运动不影响竖直方向的运动，故无论玻璃管水平方向如何运动，蜡块R从坐标原点上浮至玻璃管顶端用时间不变。故选B。

6．C  

AB．由题意可知，水杯在最高点恰好水没有流出，重力刚好提供向心力，则有

解得可知的大小与绳子长度有关，与水杯和水的总质量无关，AB错误；

CD．、两水杯总是有相同大小的向心加速度，水杯在最高点的向心加速度大小为，则水杯在最低点的向心加速度大小也为，以水杯里的水为对象，根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知，水杯里的水对杯子底部的压力为，C正确，D错误；

7．D

A．匀速圆周运动指线速度大小不变的圆周运动，而速度方向是时刻改变的，故是变速运动，故A错误；B．匀速圆周运动所受合外力大小不变，方向时刻改变，始终指向圆心，故匀速圆周运动受到变力作用，加速度方向时刻改变，始终指向圆心方向，是变加速运动，故B错误；C.匀速圆周运动受到始终指向圆心的向心力，合外力不为零，故C错误；

D.匀速圆周运动的向心加速度始终指向圆心，加速度大小不变，方向始终变化，故D正确。

8．C  小球到达A 点时，速度方向与水平方向夹角为，此时实际位移的方向与水平方向夹角为，根据平抛运动推论，得 

即  故选C。

9．C   若小球恰好落到台阶2的右边沿，竖直方向有解得  s

水平方向有  解得m/s  若小球恰好落到台阶3的右边沿，则有  解得  s  又    解得 m/s

故小球的初速度大于m/s且小于或等于m/s时，才可能落在台阶3上，故选项C正确符合条件，ABD不符合条件。故选C。

10．B

根据万有引力提供向心力有

A．解得  同步卫星半径大，所以周期大，故A错误；

B．解得低轨卫星半径小，所以角速度大，故B正确；

C．同步卫星轨道只能在赤道平面上，故C错误；

D．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，所有卫星运行速度都小于第一宇宙速度，故D错误。

11．C若能通过D点，则通过D点最小速度时，满足

可得最小速度为

通过D点后做平抛运动，当下落的AC面上时   

解得   可知小球一定会落到水平面上，不会落到圆弧轨道上。

12．B

A．设绕火星表面附近运行的卫星周期为T1，根据开普勒第三定律有

解得

设火星质量为M，根据牛顿第二定律有  解得故A错误；

B．火星的第一宇宙速度为故B正确； C．根据牛顿第二定律有

所以“天问一号”在“近火点”P和“远火点”Q的加速度大小之比为故C错误；

D．对于“天问一号”在“近火点”P和“远火点”Q附近很小一段时间内的运动，根据开普勒第二定律有所以“天问一号”在“近火点”P和“远火点”Q的速率之比为故D错误。故选B。

13．C

A．在空间站中一天可以看见16次日出。间站绕地球运动的周期

A错误；B．空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，做近心运动，需要点火减速， B错误；C．根据轨道半径越大，线速度越小，因为同步卫星的轨道半径大，所以空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度，故C正确；

D．根据牛顿第二定律得

近地卫星轨道半径近似等于地球半径，此时向心加速度

故空间站运动时,轨道半径大于地球半径，空间站运动的向心加速度小于9.8m/s2，故D错误。

故选C。

14．AC   A．物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g，A正确；B．由水平位移公式    竖直方向的位移为 

联立可得  故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B错误；C．由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同，C正确；D．由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D错误。故选AC。

15．AC   A．汽车通过凹形桥的桥面最低点时，桥对汽车的支持力减去重力为其向心力，则支持力一定大于重力，根据牛顿第三定律，支持力与汽车对桥面的压力大小相等，可知汽车对桥面的压力一定大于汽车的重力，故A正确；B．小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，在图示位置，当时，球所需的向心力

即仅重力不足以提供向心力，此时杆对球的作用力方向向下，根据牛顿第三定律，可知球对杆的作用力方向向上，故B错误；C．平台上物体受力分析可知，是静摩擦力提供了向心力，刚好滑动时为最大静摩擦力即滑动摩擦力，有则最大角速度为

可知r越大，其临界角速度越小而与质量无关，故C正确；D．洗衣机脱水时，水做离心运动是因为附着在衣服上的水所受的力消失小于其所需的向心力，故D错误。故选AC。

16．AB   A．洗衣机脱水筒，转速增加，水所需要的向心力增加，当衣服对水的附着力小于水所需要的向心力，将发生离心现象，属于离心机械，A正确；B．棉花糖制作机，通过机器转速增加，所需要的向心力增加，发生离心现象，制成棉花糖，属于离心机械，B正确；

C．衣物随滚筒一起做圆周运动，不属于离心机械，C错误；D．旋转秋千做的是圆周运动，没有发生离心现象，不属于离心机械，D错误。故选AB。

17．AD    A．物体的瞬时速度    则竖直分速度

解得运动时间为故A正确；B．运动的竖直位移的大小为故B错误；

C．水平分位移故C错误；D．此过程速度的变化量大小为

故D正确。故选AD。

18．     A     ACE     （1）[1] 为减小空气阻力对小球运动的影响，阻力和球的重力相比越小，影响就越小，A正确，BCD错误；故选A。（2）[2]A．调节斜槽的末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，A正确；B．为保证研究同一平抛运动时的轨迹重合，每次释放小球的位置应该相同，B错误；C．每次必须由静止释放小球，这样才能保证小球的初速度相同，C正确；D．记录小球位置用的木条（或凹槽）没有必要严格地等距离下降，D错误；E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，保证小球在同一竖直面内做平抛运动，E正确；F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的线将点迹连成曲线，F错误；故选ACE；

（3）[3]设相邻点迹间的时间为，竖直方向有解得

水平方向做匀速直线运动，则有  解得

19．     A     1：2

（1）[1]根据向心力公式F＝mrω2可知，要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和小球运动的半径相等。故选A。

（2）[2]由公式F＝mrω2可得

20．（1）2500N，；（2）见解析

（1）摩托车受力如图

由牛顿运动定律  

根据一元二次方程求根公式得

（2）该同学判断正确。

由题（1）可知

得

当速度增大时，减小，所以角减小。则由于速度增大，车辆有离心倾向，因此将会有更大旋转半径，纬度值减小。

21．

根据向心加速度与线速度的关系

可得

故飞机水平转弯半径至少为。

22．（1）45N，方向竖直向下；（2）m/s；（3）0.45m

（1）由图，可知时，物块到达A点的速度为

设在A点，滑块受到支持力为F，则有

代入数据得

由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为45N，方向竖直向下。

（2）在传送带上，由牛顿第二定律得

物块从h=R=0.8m处释放，由图乙易知到达A点的速度为

由.

当v等于传送带速度时

可知道无论从哪点滑下小滑块在传送带上一直做匀加速运动

代入数据得

（3）设初速度为vB，运动时间为tB，由平抛规律，得竖直方向

水平方向    代入数据得

设滑块在A点速度为v0时，从A到B，有  得

由图乙得    高度为