2021-2022学年甘肃省民乐县第一中学高一下学期期中考试物理试卷

甘肃省民乐县第一中学2021--2022学年高一年级第二学期

期中考试物理试卷

一。选择题（共40分）（其中1-7只有一个选项，8-10有多个选项，全选对得4分，有漏选得2分，有错选得0分）

1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（　　）

A. 牛顿被誉为称量地球质量的第一人

B. 海王星是运用开普勒三定律在“笔尖”上发现的

C. 开普勒第三定律，式中k的值不仅与太阳的质量有关，还与行星运动的速度有关

D. 牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律

2. 两个大小相同的实心均质小铁球，紧靠在-起时它们之间的万有引力为F；若两个半径为小铁球3倍的实心均质大铁球（材料相同）紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（　　）

A. 3F B. 9F C. 27F D. 81F

3. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　）

A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小

C. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 D. 物体所受弹力减小，摩擦力也减小

4. 下列关于圆周运动的说法中正确的是（　　）

A. 汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态

B. 汽车通过拱形桥的最高点时处于超重状态

C. 水平公路上行驶的汽车拐弯所需要的向心力是由车轮与路面间的摩擦力提供的

D. 火车转弯时，一定由其受到重力和支持力的合力来提供火车拐弯的向心力

5. 以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（　　）

A. 即时速度的大小是v0

B. 运动时间是

C. 竖直分速度大小等于水平分速度大小

D. 运动的位移是

6. 如图所示，长度为L的轻质细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，现让小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力

B. 绳的拉力大小为mgtanθ

C. 小球的线速度大小为

D. 小球的周期与m无关和θ有关

7. 曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P．在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0

B. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0

C. 当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0

D. 当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v0

8. 如图装置A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径RA=2RB=3RC，各接触面均不打滑，则A，B，C三点的线速度和角速度之比分别为（　　）

A. ：：：2：3 B. ：：：1：1

C. ：：：2：3 D. ：：：1：1

9. 如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　）

A. A质量一定大于B的质量

B. A的线速度一定大于B的线速度

C. L一定，M越大，T越大

D. M一定，L越大，T越大

10. 两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是

A. b比a先达到最大静摩擦力

B. a、b所受的摩擦力始终相等

C. 是b开始滑动临界角速度

D. 当时，a所受摩擦力的大小为

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）

11. 用如题图所示的装置演示“影响向心力大小的因素”实验。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

（1）在研究向心力的大小F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）探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将_______相同的小球分别放在挡板_______和挡板_______处（后面两格选填“A”或“B”或“C”）

（3）皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则A、C两处小球的向心力大小之比为_________。

12. 在“研究平抛物体的运动”的实验中：

（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面操作正确的是______；

A．通过调节使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．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。三点的位置在运动轨迹上已标出，则小球平抛的初速度______，点的瞬时速度大小______（取）。

三、计算题（共4个小题，44分，解答应写出必要的文字说明，方程式及演算结果）

13. 如图所示,小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力,拉力大小等于球的重力．

求：（1)小球到达最高时速度的大小．

（2）当小球经过最低点时速度为，杆对球的作用力的大小．

14. 小船要横渡一条d=200m宽的河，水流速度为，船在静水中的航速是，求：

（1）要使小船渡河时间最短，最短渡河时间多少？

（2）要使小船渡河位移最短，船头应指向何处？多长时间能到达对岸？

（3）如果水流速度变为10m/s，要使小船航程最短，则最短航程为多少？

15. 如图所示，水平屋顶高H=5m，墙高h=3.2m， 墙到房子的距离L=3m，墙外马路宽x=10m，小球从房顶被水平抛出，g=10m/s2。

（1）若小球落在墙角B处，求小球的初速度；（不计墙的厚度）

（2）要使小球落在墙外的马路上，小球离开房顶时的速度的取值范围。

16. 如图所示，A是地球的一颗同步卫星，O为地球中心，地球半径为R，地球自转周期为。另一卫星B的圆形轨道也位于赤道平面内，且距地面的高度，地球表面的重力加速度大小为g。

（1）求卫星B所在处的重力加速度；

（2）求卫星B的运行周期；

（3）某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A三点在同一直线上），若卫星B运行方向与地球自转方向相同，求A、B两卫星两次相距最近的最短时间间隔。（用和表示）

答案

1-7 DDCCC  DA  8.BC  9.BD  10.AD

11. ①. C    ②. 质量    ③. A    ④. C    ⑤.

12. ①. AC    ②. 2    ③. 2.5

13. (1)小球A在最高点时，对球做受力分析，如图所示

根据小球做圆周运动的条件，合外力等于向心力，即

①

F=mg  ②

解①②两式  可得

(2)小球A在最低点时，对球做受力分析，如图所示：

重力mg、拉力F，设向上为正，根据小球做圆周运动的条件，合外力等于向心力

；

答：（1）   （2）

14. （1）要使渡河时间最短船头应垂直于河岸，渡河时间

解得

（2）小船位移垂直于河岸时渡河位移最短为d，则、的合运动应垂直于河岸，如图甲所示

则

经历时间

得

又

可知船头指向与岸的上游所成角度为

（3）如果水流速度变为10m/s，如图乙所示

应使的方向垂直于，故船头应偏向上游，与河岸与θ'角，有

解得

可得最短航程

15. （1）设小球从抛出至落到B点，时间为，则

小球水平方向匀速运动

代入数据得

（2）设小球恰好越过墙的边缘时的水平初速度为v1，由平抛运动规律可知

解得

又设小球恰落到路沿时初速度为v2，由平抛运动的规律得

解得

要求落在墙外的马路上，所以小球抛出时的速度大小满足

16. （1）设卫星B所在处的重力加速度为，则

结合

可解得

（2）对卫星B，根据万有引力提供向心力，有

在地球表面有

联立可得

（3）卫星B的角速度大于卫星A，它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有

再由周期公式可得

联立可得