2021-2022学年北京市第十四中学高一（‘下）期中物理试题含答案

北京十四中2021—2022学年度第二学期  期中检测

高一物理测试卷

2022.04

一、本题共15小题，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45分）

1. 在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是

A. 经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下

B. 只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下

C. 只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下

D. 只有经过c点的速度方向可能竖直向下

2. 关于万有引力定律的数学表达式，下列说法正确的是（　　）

A. 公式中G为引力常数，是人为规定的

B. r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

C. 、受到的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力

D. 卡文迪许用“扭秤实验”测定了G值，在数值上等于两个质量都为1kg的物体相距1m时的相互作用力

3. 功的单位是焦耳（J），焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系正确的是（　）

A. 1J1kgm2/s2

B 1J  1kg∙ m/s2

C. 1J  1kg  m2 / s

D. 1J  1kg  m / s

4. 用一个水平拉力拉着一物体在水平面上绕着点做匀速圆周运动．关于物体受到的拉力和摩擦力的受力示意图，下列四个图中可能正确的是（    ）

A.  B.  C.  D.

5. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态

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，小球的过最高点的速度至少等于

C. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动

D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用

6. 在长约1.0 m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上。若小车一端连接细线，细线另一端绕过定滑轮悬挂小物体，小车从A位置由静止开始匀加速运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置，如图所示。按图建立坐标系，在这一过程中，红蜡块实际运动的轨迹可能是选项图中的（　 　）

A.  B.

C.  D.

7. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与质量、线速度和半径关系。长槽横臂的挡板 B 到转轴的距离是挡板 A 到转轴的距离的2倍，长槽横臂的挡板 A 和短槽横臂的挡板 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。横臂的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测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。将传动皮带套在两塔轮半径相等的轮盘上，若探究线速度、半径一定时，向心力与质量的关系时，下列说法正确的是（　　）

A. 应将质量相同的小球分别放在挡板 A 和挡板 C 处

B. 应将质量相同的小球分别放在挡板 B 和挡板 C 处

C. 应将质量不同的小球分别放在挡板 A 和挡板 C 处

D. 应将质量不同的小球分别放在挡板 B 和挡板 C 处

8. 如图所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，他们的运动均可近似看成匀速圆周运动．如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量

A. 地球绕太阳公转的半径和周期

B. 月球绕地球转动的半径和周期

C. 地球的半径和地球绕太阳公转的周期

D. 地球的半径和月球绕地球转动的周期

9. 如图所示，在光滑的水平而上放一个原长为L的轻质弹簧，劲度系数为k，它的一端固定，另一端系一个质量为m的小球。当小球在该平面上做半径为3L的匀速圆周运动时（　　）

A. 小球做圆周运动的向心力为

B. 小球做圆周运动的线速度为

C. 小球做圆周运动的角速度为

D. 小球做圆周运动的角速度为

10. 两个互相垂直的力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功为8J，力F2对物体做功为6J，则F1和F2的合力对物体做功为（　　）

A. 14 J B. 10 J C. 7 J D. 2 J

11. 汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（　　）

A. 匀减速直线运动

B. 匀加速直线运动

C. 加速度增加的加速直线运动

D. 加速度减小的加速直线运动

12. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　）

A. 到达点时，炮弹的速度为零

B. 到达点时，炮弹的加速度为零

C. 炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度

D. 炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间

13. 如图所示，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间，以下判断正确的是（　　）

A. 小球的线速度突然增大

B. 小球角速度突然减小

C. 小球的向心加速度突然减小

D. 小球所受拉力突然增大

14. 一物体从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上，如图所示，在Ａ点物体开始与轻弹簧接触，到Ｂ点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是(    )     

A. 物体从Ａ下降到Ｂ过程中动能不断变小

B. 物体从Ｂ上升到Ａ的过程中动能不断变大

C. 物体从Ａ下降到Ｂ以及从Ｂ上升到Ａ的过程中速率都是先增大后减小

D. 物体在Ｂ点时所受合力为零

15. 某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球。以抛出点为零势能点，不计空气阻力，小球可视为质点，图所示图线中，能反映小球从抛出到落回抛出点的过程中，其动能Ek或重力势能Ep随时间t变化关系的是（　　）

A.  B.  C.  D.

二、本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共15分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）

16. 物体做曲线运动时，下列说法正确的是（   ）

A. 速度的大小可以不发生变化，而方向在不断地变化

B. 速度的大小和方向可以都在不断地发生变化

C. 速度的方向不发生变化，而大小在不断地变化

D. 速度变化，而加速度可以不发生变化

17. 如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验，发现A、B两球总是同时落地。若A、B两球质量相等，且将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解。下列说法正确的是（　　）

A. 本实验可验证平抛运动在水平方向上是匀速直线运动

B. 本实验可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动

C. 在同一次实验中，下落过程中重力对两球做的功相等

D. 在同一次实验中，两球落地前瞬间动能相等

18. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示．正常骑行自行车时，下列说法正确的是（　　）

A. A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等

B. B、C两点的角速度大小相等，周期也相等

C. A点的向心加速度小于B点的向心加速度

D. B点的向心加速度大于C点的向心加速度

19. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。下列关系正确的是（　　）

A. 物体A随地球自转的线速度小于卫星B的线速度

B. 卫星B的角速度小于卫星C的角速度

C. 物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期

D. 物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度

20. 一辆质量汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在时刻关闭发动机，其运动的图像如图所示。已知汽车行驶过程中牵引力所做的功为，克服阻力所做的功为，则（　　）

A. 加速过程与减速过程的汽车平均速度之比为1:2

B. 加速过程与减速过程的汽车动能变化量相同

C.

D.

三、论述、计算题（21题8分，22、23题各10分，24题12分。共40分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

21. 某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（图）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？

22. 如图所示，从地面上方某点，将一小球以v0=5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过t=1s落地，不计空气阻力(g=10m/s2)，求

（1）小球抛出时离地面的高度是多少？

（2）小球从抛出点到落地点的水平位移大小？

（3）小球落地时的速度大小？

23. 如图所示，AB是一个固定在竖直面内的光滑弧形轨道，与半径为R的竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接。B、D两点在同一水平面上，且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上。一个质量为m的小球（可视为质点）在A点由静止释放沿弧形轨道滑下，当它经过B点进入圆轨道时对轨道的压力大小为其重力大小的9倍，小球运动到圆轨道的最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，小球沿圆轨道经过D点后，再沿水平轨道DE向右运动。已知重力加速度为g。

（1）求小球运动到圆轨道的最高点C时速度的大小；

（2）求A点距水平面的高度h；

（3）若小球在竖直左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功近似相等，求小球经过竖直圆轨道的过程中，克服摩擦阻力所做的总功。

24. 万有引力定律发现的历史是物理学中一段波澜壮阔的历史，开普勒、牛顿等科学家都贡献了自己的智慧．开普勒在第谷留下的浩繁的观测数据中发现了行星运动的三大定律： ①所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积；③所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即：．牛顿是经典物理学的集大成者，他利用数学工具和开普勒定律发现万有引力定律之时，虽未得到万有引力常量G的具体值，但在不停的思考中猜想到：拉住月球使它围绕地球运动的力与使苹果落地的力，是否都是地球的引力，并且都与太阳和行星间的引力遵循统一的规律--平方反比规律？牛顿给出了著名的“月地检验”方案：他认为月球绕地球近似做匀速圆周运动，首先从运动学的角度计算出了月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度an1；他又从动力学的角度计算出了物体在月球轨道上的向心加速度an2．他认为可以通过比较两个加速度的计算结果是否一致验证遵循统一规律的猜想．

（1）牛顿对于万有引力定律的推导过程严谨而繁琐，中学阶段可以借鉴牛顿的思想（即从运动角度推理物体的受力）由简化的模型得到．若将行星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，圆周运动半径为 r，行星质量为 m ，太阳质量为 M，请你结合开普勒定律、圆周运动、牛顿定律等知识，证明：太阳与行星之间的引力与它们质量的乘积成正比，它们距离平方成反比，即：．

（2）牛顿时代已知如下数据：月球绕地球运行的周期T、地球半径R、月球与地球间的距离60R、地球表面的重力加速度g．

a．请你分别从运动学的角度和动力学的角度推导出“月地检验”中的两个加速度an1、an2的大小表达式；

b．已知月球绕地球做圆周运动的周期约为T=2.4×106s，地球半径约为R=6.4×106m，计算时可取g≈π2 m/s2．结合题中的已知条件，求上述两个加速度大小的比值an1/an2（保留两位有效数字），并得出合理的结论．

北京十四中2021—2022学年度第二学期  期中检测

高一物理测试卷

2022.04

一、本题共15小题，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45分）

【1题答案】

【答案】B

【2题答案】

【答案】D

【3题答案】

【答案】A

【4题答案】

【答案】C

【5题答案】

【答案】C

【6题答案】

【答案】C

【7题答案】

【答案】C

【8题答案】

【答案】B

【9题答案】

【答案】BC

【10题答案】

【答案】A

【11题答案】

【答案】D

【12题答案】

【答案】C

【13题答案】

【答案】D

【14题答案】

【答案】C

【15题答案】

【答案】C

二、本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共15分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）

【16题答案】

【答案】ABD

【17题答案】

【答案】BC

【18题答案】

【答案】BC

【19题答案】

【答案】AD

【20题答案】

【答案】C

三、论述、计算题（21题8分，22、23题各10分，24题12分。共40分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

【21题答案】

【答案】甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s

【22题答案】

【答案】（1）5m；（2）5m；（3）

【23题答案】

【答案】（1）；（2）4R；（3）2mgR

【24题答案】

【答案】(1)见解析；(2)a. b.