海南省屯昌中学2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

2021-2022学年度高中物理期中考试卷

考试时间：90分钟 满分：100分  

第I卷（选择题）

一、单项选择题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共24分）。

1．关于运动的合成，下列说法中正确的是（　　）

A．合速度的大小一定比每一个分速度的大小都大

B．合运动的时间等于所有分运动时间之和

C．两个直线运动的合运动一定是直线运动

D．两个匀变速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动

2．在一条笔直的河道中，水流方向如图所示，一汽艇由A点渡河，如果船头指向始终与河岸垂直，则汽艇到达对岸的位置是（　　）

A．正对岸的B点 B．正对岸B点的右侧

C．正对岸B点的左侧 D．对岸的任意位置都有可能

3．物体做匀速圆周运动时，保持不变的物理量是（　　）

A．线速度   B．角速度  C．向心加速度   D．合外力

4．神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，当经过A点时，通过变轨操作，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（　　）

A．在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度

B．沿轨道Ⅱ运行的周期为

C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大

D．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期

5．质点在光滑的水平面运动，当运动到M点时，质点速度方向竖直向前，此时开始受到一恒力的作用，经过一段时间后，质点的速度变为水平向右，请判断此恒力为（　　）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4

6．关于运动合成的下列说法中正确的是（　　）

A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大

B．合运动的时间等于两个分运动经历的时间之和

C．只要分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动

D．两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动

7．下列关于万有引力定律的说法中正确的是（　　）

A．两物体间的万有引力不遵循牛顿第三定律

B．两物体间的距离趋近0时，物体不能看成质点

C．只适用于质量半径较小的天体，天体半径大就不能用此公式计算万有引力

D．牛顿总结得出万有引力定律的表达式，同时也测定出了引力常量G的数值

8．原计划的“铱”卫星通信系统是在距地球表面780 km的太空轨道上建立一个由77颗小卫星组成的星座。这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星，由于这一方案的卫星排布像化学元素“铱”原子的核外77个电子围绕原子核运动一样，所以称为“铱”星系统。后来改为由66颗卫星，分布在6条轨道上，每条轨道上由11颗卫星组成，仍称它为“铱”星系统。“铱”星系统的66颗卫星，其运行轨道的共同特点是（　　）

A．以地轴为中心的圆形轨道 B．以地心为中心的圆形轨道

C．轨道平面必须处于赤道平面内 D．“铱”星运行轨道高于同步卫星轨道

二、多项选择题。在每小题给出的四个选项中，不只有一个选项是符合题意的。（每小题4分，选对4分，漏选2分，错选0分，共20分）。

9．物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学，它的发展促进了人类对物质世界的认识、人类文明的进步。下列说法正确的是（　　）

A．卡文迪许把他自己的实验说成是“称量地球的重量”

B．开普勒花20年的时间研究了哥白尼的行星记录提出了“开普勒行星运动定律”

C．天王星是通过计算预测出轨道后才发现的，故有人称天王星为“笔尖下发现的行星”

D．万有引力定律为人类研究宇宙奧秘提供了可能，我国的“天问一号”以大于第三宇宙速度发射，奔向火星，开始了对火星的征程

10．x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（　　）

A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同

C．a的初速度比b的小 D．b的初速度比c的大

11．如图所示，在水平地面上M点的正上方h高处，将球以初速度水平向右抛出，同时在地面上N点处将球以初速度竖直向上抛出，在球上升到最高点时恰与球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中（　　）

A．都做变加速运动 B．速度变化量的大小相等

C．相遇点在N点上方处 D．相遇点在N点上方处

12．如图，光滑水平面上，小球在拉力F作用下，沿逆时针做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化关于小球运动情况的说法，正确的是（　　）

A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动

C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动

D．不管拉力是变大还是变小，小球都将沿轨迹Pa运动

13．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度－时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．0～2s内物体沿x轴做匀变速直线运动

B．4s末物体速度为

C．4s末物体坐标为（6m，2m）

D．2～4s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向

第II卷（非选择题）

三．实验题（14题每空3分，15题每空2分，共19分）

14．如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小铁球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：

（1）球B在光滑的水平轨道上做______运动；实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为_______的结论；

（2）若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为______m/s。（g取10 m/s2）

15．某小组利用力的传感器探究“圆周运动的向心力表达式”。如图所示，在光滑的水平面上，固定一个光滑的轨道，处安装光电门可以测量小球的速度，处安装力的传感器，可以测得小球到点时对轨道的压力。

（1）在这个实验中，利用________来探究向心力大小与小球质量、速度、轨道半径之间的关系。

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

（2）实验中，同一小球先后两次以不同的速度沿着同一轨道做匀速圆周运动，若光电门记录的时间比为1：2，传感器记录的压力比为________，则可得到向心力与________成正比。

（3）实验中，让同一小球先后两次沿着不同半径的轨道做匀速圆周运动。若光电门记录的时间相同，轨道半径比为1：2，则传感器记录的压力比为________，则可得到向心力与________成正比。

四．计算题

16．（10分）一个质量为m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为F=600N，在水平地面上移动的距离为L=5m。地面对雪橇的阻力为f=200N，已知cos37°=0.8，求：

（1）力F对雪橇做的功WF；

（2）阻力f对雪橇做的功Wf；

（3）合力对雪橇做的功W。

17．（12分）如图所示，在距地面高为处，有一小球A以初速度水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出，已知B物体的质量为，，A、B均可看成质点，假设水平面光滑、空气阻力不计，，求：

（1）A球从抛出到落地的时间；

（2）A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；

（3）A球落地时，A、B之间的距离。

18．（15分）一汽车由静止开始运动，额定功率P=100kW，质量m=5×103kg，设阻力恒为车重的0.1倍。取g=10m/s2。

（1）汽车保持额定功率启动所能达到的最大速度v；

（2）若汽车以额定功率启动，求车速为10m/s时的加速度大小；

（3）若汽车以a=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，求其维持匀加速运动的最长时间t′。

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

A. 根据平行四边形定则，合速度的大小可能比分速度大、可能比分速度小、还可能大小相等，故A错误；

B．合运动和分运动具有等时性，故B错误；

C．两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，比如平抛运动就是曲线运动，故C错误；

D．两个匀变速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动，故D正确。

故选D。

2．B

【解析】

【详解】

根据运动的合成，汽艇的合速度方向如图所示，所以汽艇到达正对岸的B点的右侧。

故选B。

3．B

【解析】

【详解】

A. 物体做匀速圆周运动时，线速度的大小不变，方向在时刻发生改变，A错误；

B. 物体做匀速圆周运动时，角速度保持不变，B正确；

C. 物体做匀速圆周运动时，向心加速度大小不变，方向总是指向圆心，方向时刻在改变，C错误；

D. 物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，大小不变，方向总是指向圆心，方向时刻在改变，D错误；

故选B。

4．B

【解析】

【详解】

A．由

得

故

在B点经点火加速后才能进入轨道Ⅲ，故轨道Ⅱ上经过B点的速度小于，A错误；

B．根据开普勒第三定律，有

B正确；

C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，万有引力做负功，速度不断减小，C错误；

D．绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，有

，

解得

因为小于，所以飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，D错误。

故选B。

5．C

【解析】

【详解】

由运动轨迹分析可知：首先排除F4，因为F4和速度共线，质点在F4的作用下做匀减速直线运动；由于质点速度在变化过程中，竖直向前的速度由vM减为0，水平方向速度由0增加为vM，可知此恒力的作用，使得质点在竖直方向减速，在水平方向加速。所以此恒力必然可以分解出一个水平向右的力和竖直向后的力。唯一符合此要求的恒力就是F3。所以C正确；ABD错误；

故选C。

6．D

【解析】

【详解】

A．根据平行四边形定则，合速度的大小可能比分速度大、可能比分速度小、还可能和分速度大小相等，故A错误；

B．合运动和分运动具有等时性，故B错误；

C．两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，比如平抛运动就是曲线运动，故C错误；

D．两个匀速直线运动的合运动可能是匀速直线运动，故D正确。

故选D。

7．B

【解析】

【详解】

A．万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，说明两个物体间的万有引力是相互作用的两个力，因此遵循牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，A错误；

B．两物体间的距离趋近0时，物体不能看成质点，公式不再适用，B正确；

C．适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，C错误；

D．牛顿总结得出万有引力定律的表达式，公式中引力常量G的值是卡文迪许通过实验测出来的，故D错误。

故选B。

8．B

【解析】

【详解】

ABC．“铱”卫星系统作为覆盖全球的通信卫星系统，在地球引力的作用下，在以地心为中心的圆形轨道上运行，不一定与赤道平面共面，AC错误B正确；

D．“铱”卫星系统距地面的高度为780 km，同步卫星轨道大约3.6万千米，远低于同步卫星距地面的高度，D错误。

故选B。

9．AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，真正做到了，计算出地球质量。所以把他自己的实验说成是“称量地球的重量”。故A正确；

B．开普勒花20年的时间研究了第谷的行星记录提出了“开普勒行星运动定律”。故B错误；

C．天王星是通过计算预测出轨道后才发现的，故有人称天王星为“笔尖下发现的行星”。故C正确；

D．我国的“天问一号”以大于第二宇宙速度发射，奔向火星，开始了对火星的征程。故D错误。

故选AC。

10．BD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据

得

知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间，故A错误，B正确；

C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据

知，a的水平速度大于b的水平速度，又因为平抛的水平分运动为匀速直线运动，初速度与水平速度相等，所以a的初速度大于b的初速度，故C错误；

D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度，故D正确。

故选BD。

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。

11．BC

【解析】

【详解】

A．由于两个球都只受到重力的作用，做的都是匀变速运动，A错误；

B．由可知，在相同时间内，它们速度变化量的大小相等，方向都竖直向下，B正确；

CD．球做平抛运动，竖直方向有

球竖直上抛，到最高点速度为零，则有

由题意得

解得

所以相遇点在N点上方处，C正确，D错误。

故选BC。

12．ABC

【解析】

【详解】

AD．若拉力突然消失，小球将沿轨迹的切线Pa做离心运动，A正确，D错误；

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动，B正确；

C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动，C正确。

故选ABC。

13．ABC

【解析】

【详解】

A．在0～2s内物体沿y轴方向速度为零，因此沿x轴方向做匀加速直线运动，且加速度大小为

A正确；

B．4s末，沿x轴和y轴方向的分速度分别为

，

合速度为

B正确；

C．在图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，在x轴方向的位移

在y轴方向的位移

因此4s末物体坐标为（6m，2m），C正确；

D．2～4s内，由于沿x轴方向有分速度，因此物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，D错误。

故选ABC。

14．     匀速直线     匀速直线运动     1

【解析】

【详解】

（1）[1][2]球B在光滑的水平轨道上所受合外力为零，做匀速直线运动，实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动的结论；

（2）[3]球A从抛出到运动至P点所经历的时间为

所以球B到达P点的速度为

15．     B     4：1     线速度的平方     2：1     半径的倒数

【解析】

【详解】

（1）[1]探究向心力大小与小球质量、速度、轨道半径三个因素的关系,需要先控制其中两个因素不变，改变第三个因素，从而逐步研究向心力和它们的关系，采用了控制变量法。

故选B。

（2）[2][3]同一小球先后两次以不同的速度沿着同一轨道做匀速圆周运动，若光电门记录的时间比为1：2，设先后两次的速度分别为和，光电门记录的时间分别为和，挡光宽度为，则有

，

可得

轨道对小球的支持力提供向心力

根据牛顿第三定律，传感器记录的压力大小等于轨道对小球的支持力大小，故可知传感器记录的压力比为

则可得到向心力与线速度的平方成正比；

（3）[4][5]让同一小球先后两次沿着不同半径的轨道做匀速圆周运动。若光电门记录的时间相同，轨道半径比为1：2，设轨道半径分别为和，由于光电门记录的时间相同，可知两次小球做匀速圆周运动的线速度大小相等，轨道对小球的支持力提供向心力

根据牛顿第三定律，传感器记录的压力大小等于轨道对小球的支持力大小，故可知传感器记录的压力比为

则可得到向心力与半径的倒数成正比。

16．（1）2400J；（2）-1000J；（3）1400J

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由功的定义式

WF=FLcos37°=2400J

（2）阻力f对雪橇做的功

Wf =-fL=-1000J

（3）合力对雪橇做的功

W= WF +Wf =1400J

17．（1）；（2）；（3）。

【解析】

【详解】

（1）小球A抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有

解得

（2）小球A在水平方向做匀速直线运动，则有

（3）设B物体的加速度为，根据牛顿第二定律可得

解得

小球A与B物体的运动具有同时性，A球落地时，B物体走的位移大小为

故A、B之间的距离为

18．（1）；（2）a1=1m/s2；（3）

【解析】

【详解】

（1）汽车速度最大时，牵引力和阻力大小相等，即

又根据

P=F牵·v

得该车运到的最大速度为

（2）设车速为10m/s时的平引力为F1，则有

根据牛领第二定律得

解得

a1=1m/s2

（3）在汽车匀加速的过程中，根据牛领第二定律得

解得

又根据

P=F牵·v

可知匀加速阶段的末速度为

又根据速度与时间的关系得，加速运动的时间