2022太原高一下学期期中考试物理试题含解析

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（考试时间：上午7：30—9：00）
说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。
1. 关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体做曲线运动时，其速度可能不变
B. 物体做曲线运动时，某点加速度的方向沿这一点曲线的切线方向
C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变
D. 物体的运动状态改变时，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
2. 对于生活中的离心运动，下列说法正确的是（ ）
A. 增大洗衣机脱水筒转动的周期可以使衣服甩的更干
B. 汽车转弯时，若转弯半径过大会引起侧滑而造成交通事故
C. 赛跑通过弯道时，身体应该向弯道内侧倾斜一些
D. 当火车速度低于规定速度通过弯道时，轮缘会对外轨产生挤压
3. 一颗卫星在地球表面所受的重力大小为G，当它被发射到距地球表面高度为6倍地球半径的轨道上时，所受地球对它的万有引力大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 在建立万有引力定律的过程中，下面说法错误的是（ ）
A. 建构了模型，将椭圆轨道简化为圆轨道
B. 使用了卡文迪许得到的引力常量
C. 运用牛顿第三定律进行了推理
D. 用“月-地检验”进行了验证
5. 用挖掘机从底部拆除高大的烟囱，在烟囱即将倒下时，司机会紧盯烟囱的顶端，根据顶端的运动情形判断烟囱倒下的方向，从而针对性回避。以下说法正确的是（ ）
A. 烟囱倒下时，其顶端的线速度较大，易于判断
B. 烟囱倒下时，其顶端的角速度较大，易于判断
C. 烟囱倒下时，其顶端的向心加速度较小，易于判断
D. 烟囱倾倒的方向与顶端的速度方向无关
6. 太原方特中的《勇闯鹿族》过山车，既有在轨道外侧的圆周运动，也有在轨道内侧的圆周运动，如图甲、乙所示。过山车都有安全锁（由上、下、侧三个轮子组成），把过山车套在了轨道上，设两图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，过山车通过轨道最高点时，对人的作用力一定向上
B. 乙图中，过山车通过轨道最低点时，对人的作用力一定向上
C. 甲图中，过山车通过轨道最高点时的最小速度为
D. 乙图中，过山车通过轨道最低点时，对人的作用力可能小于他的重力
7. 2月15日，中国小将苏翊鸣在北京冬奥会摘得了男子单板滑雪金牌。如图是他在空中翻转时经多次连续曝光得到的照片，相邻两次曝光的时间间隔相等。已知他重心的轨迹与同速度斜抛小球（不计空气阻力）的轨迹重合，A、B、C和D表示其重心的位置，且A和D处于同一高度。将运动员视为质量集中于重心的质点，则运动员（ ）
A. 在A、D位置时的速度相同
B. 从A到B和从C到D的时间相同
C. 相邻时间间隔内速度的变化相同
D. 运动最高点位于B和C中间
8. 一个可以看作质点的小球从轴上的点开始做平抛运动，经过时间到达点，最后落到轴上的点。已知点的横坐标和纵坐标相等，小球经过点时速度方向与轴正方向成45°角，则小球从点运动到点的时间为（ ）
A B. C. D.
9. 往复式活塞压缩机原理如图所示，圆盘上的B点与活塞上的A点通过铰链连接在直杆两端，圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动，从而使活塞水平左右移动。以O为圆心，AO为x正方向建立如图的坐标系，已知，下列说法正确的是（ ）
A. 当B到达（R，0）位置时，活塞的速度最大
B. 当B到达（0，R）位置时，活塞的速度向左且最大
C. 在B从（0，R）到（-R，0）的过程中，活塞的速度先增大后减小
D. 在B从（0，R）到（0，-R）的过程中，活塞的速度先增大后减小
10. 如图，两个完全相同的小球P、Q被细绳、悬挂在同一点O，并在同一水平面内做匀速圆周运动，且绳长度，则（ ）
A. 绳张力的值等于绳张力的值的2倍
B. P球角速度的值等于Q球角速度的值的2倍
C. P球向心加速度的值等于Q球向心加速度的值
D. P球线速度的值等于Q球线速度的值的2倍
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确答案填入下表内。
11. 百武彗星是人类第一次探测到发射X射线的彗星，它的近日点仅0.1AU，周期很长（200年以上）。已知地球的轨道半径为1AU，只考虑行星与太阳间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 百武彗星在近日点的速度比在远日点的速度大
B. 百武彗星轨道的半长轴大于地球的轨道半径
C. 太阳处在百武彗星椭圆轨道的中心点上
D. 在远离太阳的过程中，百武彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
12. 图甲是一种可自动计数的智能呼啦圈。腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端固定有配重，其简化模型如图乙所示。锻炼身体时，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，这时腰带可看作不动，配重可视为在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速转动时，配重受到的合力恒定不变
B. 若增大转速，腰受到腰带的弹力变大
C. 若增大转速，杆受到配重的弹力变大
D. 如果转速足够大，配重可上升到腰带所在的高度
13. 河流中河水的速度大小为5m/s，小船相对于静水的速度大小为3m/s。小船船头正对河岸渡河时，恰好行驶到河对岸的B点。若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（ ）
A. 到达对岸时一定在B点的上游
B. 到达对岸时可能还在B点
C. 渡河时间可能变短
D. 渡河位移可能变短
14. 汽车更换轮胎后其重心会偏离转轴，这时需对轮胎进行动平衡旋转（动平衡）调整。卸下轮胎固定在动平衡机上，在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块，就可以让其重心恢复到转轴。若平衡块的质量为m，与转轴的距离为R，当轮胎以角速度匀角速转动时（ ）
A. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上，则应减小平衡块的质量
B. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向，则只应调整平衡块的质量
C. 平衡块到达最低点时对轮毂的作用力大小为
D. 平衡块到达与转轴等高的位置时，受到轮毂的作用力为
15. 在斜面的顶端，将甲、乙两小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。则（ ）
A. 甲、乙两球的水平位移之比为2∶1
B. 甲、乙两球的水平位移之比为4∶1
C. 甲、乙两球落至斜面时的速率之比为4∶1
D. 甲、乙两球落至斜面时的速率之比为2∶1
三、实验题：本题包含2小题，共14分。将答案填在题中横线上或按要求作答。
16. 如图，向心力演示器塔轮自上而下有三层，对应各层左、右半径之比分别是1∶1、2∶1和3∶1，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，A、B的距离等于A到左塔轮中心的距离。实验时转动手柄，塔轮、长槽和短槽随之转动。
（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是_________。
A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法
（2）保持两小球质量相等，将小球分别放在B处和C处，同时左、右塔轮采用1∶1半径比，可得到的关系是_________；将小球分别放在A处和C处，同时左、右塔轮采用2∶1半径比，可得到的关系是_________；（填正确选项字母）
A.质量和角速度一定时，向心力的大小与半径的关系
B.质量和半径一定时，向心力的大小与角速度的关系
（3）在探究角速度和半径一定的条件下向心力与小球质量的关系时，应将质量不同的两小球分别放在处_________（选填“A和B”、“A和C”或“B和C”），同时左、右塔轮采用的半径比应为_________（选填“1∶1”、“2∶1”或“3∶1”）。
17. 为研究平抛物体的运动规律，某同学在水平桌面上用字典和薄木板搭成一个斜面，让小球从斜面滚下后沿桌面飞出，桌面右侧的地面上放置一个高低可调的水平木板，木板上有复写纸用来记录小球的落点。
（1）为让小球在空中做平抛运动，下列措施正确是_________；
A.应使斜面与桌面足够光滑
B.桌面必须水平
C.应选择空心轻质小球
D.应选择质量较大、体积较小的实心小球
（2）改变木板离地的高度，将小球从斜面上同一位置释放，落点会不同。测得当木板的离地高度为时，小球的水平位移为x1；木板的离地高度为时，小球的水平位移为x2。已知重力加速度为g，则小球离开桌面时速度的大小为_________。（用物理量的符号表示）
四、计算题：本题包含5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。
18. 在飞机灭火演练中，离地的高空，以大小为的速度水平飞行的飞机，释放了一枚灭火弹，灭火弹恰好落到地面上的着火点上，如图所示。不计空气阻力，取，求灭火弹被释放后：
（1）在空中运动的时间；
（2）释放点与着火点水平距离。
19. 2022年6月16日凌晨，太阳系中除地球外的七颗行星将大致排列成一条直线，形成“七星连珠”的天文奇观（如图）。部分行星的质量及其与太阳的距离如下表，已知引力常量为G，忽略各星球的大小，求：
（1）已知地球的公转周期为1年，估算火星的公转周期；（不考虑行星间的相互作用力）
（2）届时土星和火星间将有木星阻挡，此时土星和火星间是否还存在万有引力。如果不存在，说出理由；如果存在，写出其间万有引力大小的表达式。（用题中字母表示，不必计算数值。）
20. 在一次施工中，塔吊将重物从点吊起，从此刻开始计时，以为原点，分别沿水平、竖直方向建立x轴、y轴，重物x、y方向的运动规律分别如图甲、乙所示，求：
（1）时重物速度的大小；
（2）时间内重物运动的轨迹方程。
21. 如图，竖立的圆轨道直径，固定在地面上。一辆质量的小汽车在进行特技表演时，以某一速度冲上圆轨道，到达最高点时速度；之后到达最低点时速度。将汽车视为质点，求小汽车：（取）
（1）在圆轨道最高点受到的弹力；
（2）在圆轨道最低点受到的弹力。
22. 抛石机是古代战场破城重器（如图甲），可简化为图乙所示。将石块放在长臂A端的半球形凹槽，在短臂B端挂上重物，将A端拉至地面然后突然释放，石块过最高点P时就被水平抛出。已知转轴O到地面的距离，，质量的石块从P点抛出后的水平射程达到90m，不计空气阻力和所有摩擦，取，求：
（1）石块落地时速度的大小；
（2）石块到达P时对凹槽压力的大小及方向。
23. 如图（俯视）所示，水平转盘可绕过圆心O的竖直轴转动，在转盘上的P点放一质量为m的小碟子，已知重力加速度为g，碟子与转盘间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，测得P与O的距离为r。现让转盘开始转动并缓慢增大转盘的转速，求：
（1）当转盘的角速度为ω1时碟子与转盘相对静止，求碟子受到的摩擦力；
（2）当转盘的转速增大为某一值n时碟子相对转盘开始滑动，求此时转盘的转速。
24. 如图所示，半径水平圆盘可绕其竖直轴转动，在圆盘的边缘关于转轴对称的两点放上质量均为m的相同小物块A、B，并将它们用轻质细线连接，当圆盘静止时，保持细线伸直且恰无张力。已知物块与圆盘间的动摩擦因数，细线可承受的最大拉力，认为最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，取。现让圆盘开始转动并缓慢增大其角速度，求：
（1）细线产生弹力时圆盘的角速度；
（2）细线断裂时圆盘的角速度；
（3）已知圆盘距地面的高度，求细线断裂后A、B落地点间的距离。
行星名称
地球
火星
木星
土星
质量/
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日星距/AU
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