2021-2022学年山西省长治市第四中学校高一下学期期中考试物理试卷

长治四中2021------2022学年第二学期期中考试

高一物理试卷

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B. 做曲线运动的物体受到的合外力一定不为0

C. 物体所受的合力不为0时一定做曲线运动

D. 做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向

2. 两个可看成质点的物体之间的万有引力为F，当它们之间的距离增加为原来的3倍，并且它们的质量也都增加为原来质量的3倍，则这两个物体现在的万有引力是（　　）

A. F B. 2F C. 3F D. 4F

3. 一小球从空中某点以的初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向成角，忽略空气阻力，。则下列说法正确的是（　　）

A. 小球在空中运动的时间为2s

B. 小球在水平方向上发生的位移为10m

C. 小球抛出时的高度为10m

D. 小球落地时的速度大小为

4. 火车在转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则（）

A. 火车对内轨产生向内的挤压作用 B. 火车对外轨产生向外的挤压作用

C. 火车对外轨产生向内的挤压作用 D. 火车对内轨产生向外的挤压作用

5. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。a、c两点在大齿轮上，b、d两点在小齿轮上。a、b是两个齿轮边缘上的两点，c、d是两齿轮半径中点处的两点。则下列说法正确的是（　　）

A. a、b两点的周期相等

B. a、c两点的线速度大小相等

C. a点的向心加速度小于b点的向心加速度

D. c点的角速度大于d点的角速度

6. 一内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）

A. 球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的压力

B. 球A的线速度大于球B的线速度

C. 球A运动周期小于球B的运动周期

D. 球A角速度大于球B的角速度

7. 据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球运动的周期约为，与月球相比，该卫星的（　　）

A. 角速度更大 B. 环绕速度更小

C. 向心加速度更小 D. 离地球表面的高度更大

8. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力均是其重力的k倍，三物体的质量分别为2m、m、m，它们离转轴的距离分别为R、R、2R。当圆盘旋转时，若A、B、C三物体均相对圆盘静止，则下列判断中正确的是（　　）

A. A物向心加速度最大

B. B和C所受摩擦力大小相等

C. 当圆盘转速缓慢增大时，C比A先滑动

D. 当圆盘转速缓慢增大时，B比A先滑动

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 如所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环内侧做圆周运动。圆环半径为R，小球半径不计，小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时下列表述正确的是（重力加速度为g）（　）

A. 小球对圆环的压力大小等于mg

B. 重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力

C. 小球的线速度大小等于0

D. 小球的向心加速度大小等于g

10. 如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、v、S分别表示卫星的轨道半径、周期、线速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积，下列关系式正确的有（　　）

A.  B.  C.  D.

11. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）

A. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力

B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压

C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用

D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

12. 把地球和某星球都视为质量均匀分布的球体。已知地球半径约为该星球半径的4倍，地球质量约为该星球质量的20倍。由这些数据可推算出（　　）

A. 地球表面和该星球表面的重力加速度之比为

B. 地球表面和该星球表面的重力加速度之比为

C. 地球和该星球的第一宇宙速度之比为

D. 地球和该星球的第一宇宙速度之比为

三、实验题（共2小题，共14分。）

13. 在做研究平抛运动的实验时，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。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项前面字母填在横线上：_____________。

A、通过调节使斜槽末端保持水平

B、每次必须由静止释放小球

C、每次释放小球的位置必须不同

D、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

E、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

F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途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的计算式为v0 = _________（用L、g表示）。

14. 向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2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，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________；

A．理想实验法    B．等效替代法    C．控制变量法    D．演绎法

（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与___________的关系；

A．钢球质量m    B．运动半径r    C．角速度

（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为___________。

A．    B．    C．    D．

四、解答题（共4小题，共38分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15. 如图所示，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。测得桌面离地高度h为80cm，小球落地点与桌面边缘连线的夹角为45°（g=10m/s2）。求：

（1）小球从离开桌面到落地的时间t；

（2）小球离开桌面时的初速度大小v0。

16. 如图所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1=的速度过轨道最高点B，并以v2=v1的速度过最低点A。求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？（不计空气阻力）

17. 中国在航天领域的发展非常迅速，将来的一天，某宇航员驾驶飞船探索某一未知星球，发现该未知星球存在一颗近地卫星，该卫星的周期是地球近地卫星周期的。宇航员将飞船降落该星球后，将一小球由高处释放做自由落体运动，测得下落高度h所用时间为t，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，忽略该星球和地球的自转。求：

（1）该未知星球的半径r；

（2）该未知星球的质量M。

18. 如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为，拉力与速度的平方的关系如图乙所示，图象中的数据a和b包括重力加速度g都为已知量，求：

（1）绳子长度；

（2）小球的质量。

1-5：BADBC 6-8:BAC 9.BD 10.AD 11.AB 12.BC

13. 【答案】    ①. ABD    ②.

14. 【答案】    ①. C    ②. C    ③. D

15. 【答案】（1）；（2）

（1）小球做平抛运动，竖直方向

解得

（2）水平方向做匀速直线运动，则有

其中

解得

16. 【答案】6mg

在B点，由牛顿第二定律有

FB＋mg=m

解之得

FB=mg

在A点，由牛顿第二定律有

FA－mg=m

解之得

FA=7mg

结合牛顿第三定律可知，在A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg。

17.（1）；（2）

（1）由自由落体运动的位移公式可得

忽略该星球和地球的自转，则对各自的近地卫星有

联立求得

（2）由万有引力等于重力可得

可得

18. 【答案】（1）；（2）

（1）由图可知，当v2=a时

=0

此时有

解得

（2）由图可知，当v2=2a时

=b

此时有

即

解得