黑龍江省西北部八校2021-2022學年高一下學期物理期中聯考試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．關于曲線運動，下列說法正確的是（）A．做曲線運動的物體速度大小一定變化B．做圓周運動的物體所受的合力方向一定指向圓心C．做平拋運動的物體其運動性質屬于變加速曲線運動D．做曲線運動的物體合力一定不為零2．唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人取經路上遇到了一條河，他們想劃船渡過這條寬150m的河，他們在靜水中劃船的速度為5m/s，現在他們觀察到河水的流速為4m/s，對于這次劃船過河，他們有各自的看法，其中正確的是（）A．唐僧說：我們要想到達正對岸就得讓船頭朝著正對岸劃船B．悟空說：我們要想節省時間就得讓船頭一直朝著上游行駛C．沙僧說：我們要想節省時間就得讓船頭朝著正對岸劃船D．八戒說：今天這種情況我們是不能到達正對岸的3．2021年9月2日，第八批在韓志愿軍烈士的遺骸回歸祖國，運送烈士棺槨的運?20專機降落在沈陽桃仙國際機場。沈陽桃仙國際機場以“過水門”最高禮遇迎接志愿軍烈士回家，以表達對英烈的崇高敬意。如圖所示，儀式中的“水門”是由兩輛消防車噴出的水柱形成的。兩條水柱形成的拋物線對稱分布，且剛好在最高點相遇。若水門高約45m，跨度AB間距約90m。重力加速度g取10m/A．水噴出后經過約3s到達最高點B．在最高點相遇前的瞬間，水柱的速度約為0C．水噴出的瞬間，速度水平方向分量約為30mD．水噴出的瞬間，速度豎直方向分量約為15m4．如圖所示，操場跑道的彎道部分是半圓形，最內圈的半徑大約是36m。一位同學沿最內圈勻速率跑過一側彎道的時間約為12s，則這位同學在沿彎道跑步時（）A．角速度約為π6rad/sC．轉速約為112r/s 5．2021年7月6日，我國成功將“天鏈一號05”衛星發射升空，衛星進入預軌道，天鏈系列衛星為我國信息傳送發揮了重要作用。如圖所示，衛星在半徑為R的近地圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的遠地點B時，再次點火進入軌道半徑為5R的圓形軌道Ⅲ繞地球做勻速圓周運動，設衛星質量保特不變。則（）A．衛星在軌道Ⅰ、Ⅲ上運行的周期之比為1B．衛星在軌道Ⅰ上穩定飛行經過A處的加速度大小大于衛星在軌道Ⅱ上穩定飛行經過A處的加速度大小C．衛星在軌道Ⅲ上的運行速率小于第一宇宙速度D．衛星在軌道Ⅰ上的角速度等于地球自轉的角速度6．質量為2kg的物體（可視為質點）在水平外力F的作用下，從t=0開始在平面直角坐標系xOy（未畫出）所決定的光滑水平面內運動。運動過程中，x方向的x-t圖象如圖甲所示，y方向的v-t圖象如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．t=0時刻，物體的速度大小為10m/sB．物體做勻變速直線運動C．在t=4s內F對物體做功為?505D．2s末，外力F的功率大小為25W7．2015年是愛因斯坦的廣義相對論誕生100周年。廣義相對論預言了黑洞、引力波、水星進動、光線偏折等七大天文現象。北京時間2016年2月11日23：40左右，激光干涉引力波天文臺（LIGO）負責人宣布，人類首次發現了引力波，它來源于距地球之外13億光年的兩個黑洞（甲黑洞的質量為太陽質量的13倍，乙黑洞的質量為太陽質量的39倍）互相繞轉最后合并的過程。合并前兩個黑洞互相繞轉形成一個雙星系統，關于此雙星系統，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩個黑洞繞行的線速度大小之比為1B．甲、乙兩個黑洞繞行的向心加速度大小之比為1C．乙黑洞的旋轉半徑大D．若已知兩黑洞的繞行周期和太陽質量以及萬有引力常量G，可以估算出兩黑洞之間的距離8．如圖所示，一質量為M的人站在臺秤上，臺秤的示數表示人對秤盤的壓力；一根長為R的細線一端系一個質量為m的小球，手拿細線另一端，小球繞細線另一端點在豎直平面內做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確的是（）A．小球運動到最高點時，小球的速度為零B．小球在a、b、c三個位置時，臺秤的示數相同C．當小球運動到最高點時，臺秤的示數最小，且為Mg+mgD．小球從c點運動到最低點的過程中臺秤的示數減小，人處于失重狀態二、多選題9．關于如圖a、圖b、圖c、圖d所示的四種情況，下列說法中不正確的是（）A．圖a中，火車以大于規定速度經過外軌高于內軌的彎道時，火車對外軌有壓力B．圖b中，英國科學家卡文迪什利用了扭秤實驗成功地測出了引力常量C．圖c中，牛頓根據第谷的觀測數據提出了關于行星運動的三大定律D．圖d中，小球通過輕桿在豎直面內做圓周運動，通過最高點的最小速度為gR10．一輛汽車在平直的公路上由靜止開始啟動，在啟動過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時速度隨時間的變化情況分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力恒為重力的15，重力加速度g取10m/s2A．該汽車的質量為3×103kgB．v0=6m/sC．在前5s內，汽車克服阻力做功為2.5×104JD．在5～15s內，汽車的位移大小約為67.19m11．兩個質量均為m的小木塊a和b（均可視為質點）放在水平圓盤上，a與轉軸OO'的距離為L，b與轉軸的距離為2L，a、b之間用長為L的強度足夠大的輕繩相連，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動，開始時輕繩剛好伸直但無張力，用A．b比a先達到最大靜摩擦力B．a、b所受的摩擦力始終相等C．ω=kgD．當ω=2kg3L12．如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角θ的關系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調節斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關系如圖乙所示，g取10m/s2，根據圖象可求出（）A．物體的初速率v0＝3m/sB．物體與斜面間的動摩擦因數μ＝0.75C．取不同的傾角θ，物體在斜面上能達到的位移x的最小值xmin＝1.44mD．當某次θ＝30°時，物體達到最大位移后將沿斜面下滑三、實驗題13．采用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗。（1）實驗時需要下列哪個器材____；A．彈簧秤 B．重錘線 C．打點計時器（2）做實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡，下列的一些操作要求，正確的是____；A．每次必須由同一位置靜止釋放小球B．斜槽必須是光滑的C．記錄的點應適當多一些D．用折線描繪出小球的運動軌跡（3）若用頻閃攝影方法來驗證小球在平拋過程中水平方向是勻速運動，記錄下如圖所示的頻閃照片。在測得x1、x2、x3、x4后，需要驗證的關系是。已知頻閃周期為T，用下列計算式求得的水平速度，誤差較小的是。A．x1TB．x22T14．如圖1所示是某同學驗證“做圓周運動的物體所受向心力大小與線速度關系”的實驗裝置。一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方靠近A處。在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，小鋼球的質量為m，重力加速度為g，實驗步驟如下：（1）將小球豎直懸掛，測出懸點到鋼球球心之間的距離，得到鋼球運動的半徑為R；用刻度尺測量遮光條寬度，示數如圖2所示，其讀數為cm；將鋼球拉至某一位置釋放，測得遮光條的擋光時間為0.010s，小鋼球在A點的速度大小v=m/s（結果保留三位有效數字）；（2）先用力傳感器的示數FA計算小鋼球運動的向心力F'=FA?mg（3）改變小球釋放的位置，重復實驗，比較發現F總是略大于F'A．鋼球的質量偏大 B．鋼球初速不為零C．存在空氣阻力 D．速度的測量值偏大四、解答題15．如圖所示，一名運動員欲騎摩托車越過寬度d=4m的壕溝AB，現已知兩溝沿的高度差h=0.8m。（（1）車速至少多大才能安全越過壕溝；（2）滿足第一問情況下摩托車落地瞬間的速度大小為多少？（結果用根式表示）16．一宇航員乘宇宙飛船到達某星球表面，他將所帶的一個長為L=2m，傾角為θ=37°的斜面，固定在該星球地面上，宇航員讓一個與斜面的滑動摩擦因數為μ=0.5的小滑塊從斜面頂端由靜止釋放，他測出小滑塊到達斜面底端所用時間為t=2s.求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）該星球地面的重力加速度g；（2）若已知該星球半徑為R，萬有引力恒量為G，忽略該星球的自轉，求星球的密度ρ。17．學校科技小組設計了“e”字型豎直軌道。該軌道由兩個光滑半圓形軌道ABC、CDE和粗糙的水平直軌道EF組成，末端與豎直的彈性擋板OF連接，軌道CDE半徑r=0.1m，軌道ABC半徑為2r，A端與地面相切。質量m=0.2kg的小滑塊從光滑水平地面P點以速度v0=23m/s滑上軌道，運動到F點時與擋板發生完全彈性碰撞并以原速率反彈，已知直線軌道EF長為L=0.5m，小滑塊與軌道（1）小滑塊第一次經過軌道最高點C時的速率；（2）小滑塊最終停止的位置到F點的距離；（3）若改變小滑塊的初速度，使小滑塊能停在EF軌道上，且運動過程中不脫離軌道，則小滑塊的初速度應滿足什么條件？（結果可含根號）

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．做曲線運動的物體速度方向一定發生變化，但大小不一定變化，如：勻速圓周運動，A不符合題意；B．做勻速圓周運動的物體所受的合力方向一定指向圓心，變速圓周運動的物體所受合力的方向指向圓內，但不指向圓心，B不符合題意；C．做平拋運動的物體只受重力，屬于加速度不變的曲線運動，即勻變速曲線運動，C不符合題意；D．物體做曲線運動，需要物體受到的合外力與速度不共線，可知做曲線運動的物體合力一定不為零，D符合題意。故答案為：D。

【分析】曲線運動的速度方向為該點的切線方向，合力指向曲線運動的凹側，曲線運動的合力一定不為零。2．【答案】C【解析】【解答】AD．因船的靜水速度大于水流速度，則要想到達正對岸就得讓船頭朝著正對岸偏上游劃船，使得合速度方向正對河岸，AD不符合題意；BC．當靜水速度垂直于河岸時，渡河的時間最短，即要想節省時間就得讓船頭一直朝著正對岸劃行，B不符合題意，C符合題意；故答案為：C。

【分析】當船頭垂直于河岸時該船具有最短渡河時間，當船在靜水中的速度大于水的流速時要想到達正對岸就得讓船頭朝著正對岸偏上游劃船。3．【答案】A【解析】【解答】A．兩條水柱形成的拋物線對稱分布，且剛好在最高點相遇，可把水柱看成逆過程的平拋運動，豎直方向有h=解得t=A符合題意；BC．水柱在水平方向做勻速直線運動，在最高點相遇前的瞬間，水柱的速度等于水噴出的瞬間的水平分速度，則有vBC不符合題意；D．水噴出的瞬間，速度豎直方向分量為vD不符合題意；故答案為：A。

【分析】根據水門的特點可知水門可看做從最高點到左右兩邊的平拋運動，結合平拋運動的規律進行分析判斷。4．【答案】D【解析】【解答】A．由題意知，同學在沿彎道跑步時角速度約為ω=A不符合題意；B．根據v=ωr可得線速度約為v=3πm/sB不符合題意；C．根據n=得轉速約為n=C不符合題意；D．根據a=得向心加速度約為a=D符合題意。故答案為：D。

【分析】根據角速度的定義式得出角速度的大小，通過線速度和角速度的關系得出線速度的大小，通過轉速和角速度的關系得出轉速的大小，結合向心加速度和角速度的關系得出該同學的向心加速度。5．【答案】C【解析】【解答】A．根據萬有引力提供向心力GMm解得T=可知衛星在軌道Ⅰ、Ⅲ上運行的周期之比為TA不符合題意；B．根據牛頓第二定律可得GMm記得a=由于M、r都相同，可知衛星在軌道Ⅰ上穩定飛行經過A處的加速度大小等于衛星在軌道Ⅱ上穩定飛行經過A處的加速度大小，B不符合題意；C．根據萬有引力提供向心力GMm解得v=第一宇宙速度為地球表面軌道處衛星的運行速度，可知衛星在軌道Ⅲ上的運行速率小于第一宇宙速度，C符合題意；D．根據萬有引力提供向心力GMm解得ω=可知衛星在軌道Ⅰ上的角速度大于同步衛星的角速度，即大于地球自轉的角速度，D不符合題意；故答案為：C。

【分析】根據萬有引力提供向心力，從而得出線速度、角速度、向心加速度以及周期的表達式，并判斷大小關系。6．【答案】D【解析】【解答】A．由圖甲圖得知物體在x方向做勻速直線運動，速度大小為vt=0時刻，y方向物體的分速度為vy=10m/sA不符合題意；B．物體在x方向做勻速直線運動，合外力為零，y方向做勻減速直線運動，則物體的合外力沿?y軸方向，所以物體的初速度方向和外力的方向不共線，故物體做曲線運動，B不符合題意；C．由A選項知，t=0時刻，物體的速度大小為v=t=4s時物體的速度大小為v由動能定理知，F對物體做功為WC不符合題意；D．根據P=Fv知2s末外力F的功率大小P=FD符合題意。故答案為：D。

【分析】v-t圖像的斜率表示物體運動的加速度，x-t圖像的斜率表示物體運動的速度，結合運動的合成得出和速度，通過瞬時功率的求解得出2s末外力F的功率。7．【答案】D【解析】【解答】A．兩個黑洞相互繞轉形成一個雙星系統，雙星系統的結構是穩定的，故它們的角速度相等。根據萬有引力提供向心力有GL=T=vv解得r甲、乙兩個黑洞繞行的線速度之比為vA不符合題意；B．由a=r可知甲、乙兩個黑洞繞行的向心加速度之比為3：1，B不符合題意；C．因為m可知質量大的乙黑洞旋轉半徑小，C不符合題意；D．根據GL=可得T=2π若已知兩黑洞的繞行周期和太陽質量，可以估算出兩黑洞的距離，D符合題意。故答案為：D。

【分析】對與雙星系，各自所需的向心力由兩星體間的萬有引力提供，從而得出兩星體的半徑之比；通過萬有引力提供向心力信而得出周期的表達式，并判斷大小。8．【答案】B【解析】【解答】A．小球恰好能通過圓軌道最高點，在最高點，細線中拉力為零，根據牛頓第二定律可得mg=m解得小球速度為vA不符合題意；B．小球在b位置時，懸線拉力為0，此時對人進行受力分析，得出臺秤對人的支持力為F=Mg在a、c二個位置時小球受重力和水平指向圓心的拉力，拉力水平指向圓心，充當向心力，繩對人的反作用力水平背離圓心，所以臺秤對人的支持力為F=Mg則臺秤的示數相同，B符合題意；C．當小球運動到最高點時，細線中拉力為零，臺秤的示數為Mg，但不是最小，C不符合題意；D．小球從c點運動到最低點的過程中ay故答案為：B。

【分析】小球恰好能通過圓軌道最高點時，利用重力等于向心力，得出最高點的速度，當懸線拉力為零時進行受力分析，利用共點力平衡得知平臺對人的支持力；結合加速度的方向判斷超失重。9．【答案】C,D【解析】【解答】A．圖a中，火車以大于規定速度經過外軌高于內軌的彎道時，火車重力和軌道對火車的支持力的合力不足以提供向心力，此時外軌對火車有壓力，從而提供一部分向心力，根據牛頓第三定律可知火車對外軌有壓力，A正確，不符合題意；B．圖b中，英國科學家卡文迪什利用了扭秤實驗成功地測出了引力常量，B正確，不符合題意；C．圖c中，開普勒根據第谷的觀測數據提出了關于行星運動的三大定律，C錯誤，符合題意；D．圖d中，小球通過輕桿在豎直面內做圓周運動，由于輕桿對小球可以有豎直向上支持力的作用，所以小球通過最高點時向心力可以為零，即最小速度為零，D錯誤，符合題意。故答案為：CD。

【分析】根據合力提供向心力得出火車對軌道的壓力；卡文迪什利用了扭秤實驗成功地測出了引力常量；開普勒根據第谷的觀測數據提出了關于行星運動的三大定律。10．【答案】C,D【解析】【解答】A．由圖象可得，汽車勻加速階段的加速度a=ΔvΔt=1m/s汽車勻加速階段的牽引力F=Pv勻加速階段由牛頓第二定律得F-15解得m=1000kg，A不符合題意；B．牽引力功率為15kW時，汽車行駛的最大速度v0=Pf=5PB不符合題意；C．前5s內汽車的位移x=12at2克服阻力做功Wf=15mgx=2.5×104C符合題意；D.5～15s內，由動能定理得Pt-15mgs=12mv解得s≈67.19m，D符合題意。故答案為：CD。

【分析】v-t圖像的斜率表示該物體的加速度，結合瞬時功率的表達式以及牛頓第二定律得出該汽車的質量，結合勻變速直線運動的規律以及恒力做功得出克服阻力做的功，通過動能定理得出汽車的位移大小。11．【答案】A,C【解析】【解答】AC．開始時輕繩剛好伸直但無張力，由靜摩擦力充當向心力，對a物塊kmg=m解得ω對b物塊kmg=m解得ω由于ωaB．當圓盤轉動的角速度ω滿足ωb<ω<對b受力分析可知f顯然，a、b所受的摩擦力不一定始終相等，B不符合題意；D．當ω=2kg故答案為：AC。

【分析】開始時輕繩剛好伸直但無張力，根據摩擦力提供向心力從而得出ab的角速度大小關系，當圓盤轉動的角速度ω滿足ωb12．【答案】B,C【解析】【解答】AB．由圖可知，當斜面的傾角為90°時，位移為1.80m；則由豎直上拋運動規律可知v02當θ=0°時x=2解得μ=A符合題意B不符合題意；C．根據動能定理得?mgx解得x=式中有tanα=當θ+α=90°，即θ=53°時D．若θ=30°時，物體受到的重力的分力為mg一般認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；故小球達到最高點后，不會下滑，D不符合題意．故答案為：BC。

【分析】物體沖上斜面后做上拋運動，結合上拋運動的規律以及勻變速直線運動的特點得出物體的初速度，利用動能定理得出物體在斜面上能達到的位移的最小值。13．【答案】（1）B（2）A；C（3）x2【解析】【解答】（1）A．本實驗不涉及力的測量，不需要彈簧秤，A不符合題意；B．本實驗中要確保木板保持豎直，且白紙上的y軸也要豎直，因此需要重錘線來檢驗，B符合題意；C．本實驗通過在描繪的拋物線軌跡上所取點的坐標并根據運動學規律計算速度，不需要打點計時器，C不符合題意。故答案為：B。（2）AB．本實驗要求小球每次從斜槽末端拋出時的速度相同，所以每次必須由同一位置靜止釋放小球，而斜槽是否光滑對上述要求無影響，A符合題意，B不符合題意；C．記錄的點應適當多一些，從而使所繪拋物線盡可能接近小球的實際運動軌跡，有利于減小誤差，C符合題意；D．小球的運動軌跡為拋物線，所以應用平滑曲線描繪出小球的運動軌跡，D不符合題意。故答案為：AC。（3）若用頻閃攝影方法來驗證小球在平拋過程中水平方向是勻速運動，則小球在每個頻閃間隔內水平方向的位移相等，所以需要驗證的關系是x將所測數據都利用上，求解水平速度為v相當于多次測量取平均值，所以用誤差較小的計算式是x4故答案為：D。

【分析】（1）根據“研究平拋運動”的實驗原理得出需要的實驗器材；

（2）根據“研究平拋運動”的實驗原理以及注意事項進行分析判斷正確的選項；

（3）根據一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出水平速度。14．【答案】（1）1.50；1.50（2）最大值（3）D【解析】【解答】（1）根據刻度尺數據可直接讀出，讀數為1.50cm。根據速度公式可得v=（2）因為只有力傳感器的示數FA最大時，小球在最低點，此時才能滿足F（3）因為F=m當速度測量值偏大時，F偏大，此時F才略大于F'

【分析】（1）根據游標卡尺的讀數原理得出遮光條寬度，結合短時間內的平均速度等于瞬時速度得出小鋼球在A點的速度；

（2）根據實驗原理以及誤差分析得出FA應取該次擺動過程中示數的平均值；

（3）根據“做圓周運動的物體所受向心力大小與線速度關系”的實