浙江省湖州市三賢聯盟2021-2022學年高一下學期物理期中聯考試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．以下物理量屬于矢量的是（）A．動能 B．功率 C．線速度 D．周期2．國際單位制中功的單位符號是J，如果用國際單位制基本單位的符號來表示，正確的是（）A．kg·m2/s2 B．kg·m/s2 C．N·m D．W·s3．下列說法符合物理學史實的是（）A．哥白尼提出了地心說B．牛頓發現了行星運動三大定律C．開普勒發現了萬有引力定律D．卡文迪許首先測出了萬有引力常量4．圖甲是一款感應垃圾桶。手或垃圾靠近其感應區，桶蓋會自動繞O點水平打開，如圖乙所示。桶蓋打開過程中其上A、B兩點的角速度分別為ωA、ωB，線速度分別為vA、vB，則（）A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB5．用如圖所示的彈弓彈射石子時，為了使石子射得更遠一些，以下做法可行的是（）A．換更大的石子 B．把皮筋拉得更長C．把2股皮筋減為1股皮筋 D．把木制弓架換成鋼制弓架6．如圖所示，運動員在圓形彎道上勻速率奔跑，則運動員在這段圓弧內（）A．線速度不變B．加速度不變C．向心力不變D．相同時間內與軌道圓心的連線轉過的角度相同7．如圖，一質量為5g的子彈以900m/s的速度從槍口射出；如圖，質量為60kg的速度滑冰運動員正以54km/h的速度滑行。比較子彈和運動員的動能大小關系（）A．子彈的動能較大 B．運動員的動能較大C．兩者的動能一樣大 D．無法比較它們的動能8．如圖所示，雜技演員在表演“球內飛車”。一個由鋼骨架和鐵絲網構成的球殼固定在水平地面上，其中“赤道”平面與水平面平行且通過球心。雜技演員騎摩托車在“赤道”平面做勻速圓周運動時，提供他（含摩托車）所需向心力的是（）A．重力 B．支持力C．摩擦力 D．重力與支持力的合力9．完全相同的甲、乙兩球，分別沿如圖所示路徑下落相同高度，此過程中（）A．重力對甲球做功多B．重力對乙球做功多C．重力對甲球做功的平均功率大D．重力對兩球做功的平均功率相等10．地鐵站的扶梯在沒有人時緩慢運行，當有人站上去時，扶梯就加速運動起來，如圖所示。在扶梯向上加速的過程中（）A．扶梯對人的支持力不做功 B．扶梯對人的摩擦力做負功C．人受到的合力做正功 D．人受到的重力做正功11．如圖所示，質量為m的小球，從A點下落到地面上的B點，若以桌面為參考平面，下列說法正確的是（）A．小球在A點的重力勢能為mgB．小球在B點的重力勢能為mgC．整個下落過程中小球的重力勢能減少mgD．整個下落過程中小球的重力勢能減少mg12．如圖所示的四種情形中，屬于防止離心現象的是（）A．甲圖：火車轉彎時，不得超速通過B．乙圖：民間藝人在制作棉花糖C．丙圖：轉動雨傘可以去除雨傘上的一些水D．丁圖：鏈球運動員通過快速旋轉將鏈球甩出13．“北斗三號”全球衛星導航系統，由24顆中圓地球軌道衛星、3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星組成，如圖。對于其中3顆地球靜止軌道衛星，下列說法中正確的是（）A．地球對它們的吸引力一定相同B．離地面的高度一定相同C．運行的線速度大于第一宇宙速度D．通過技術改進可以使其中一顆定點在北京上空14．如圖為我國的天宮空間站。2021年10月，航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神舟十三號載人飛船成功進入天宮空間站，他們將在軌駐留6個月。若天宮空間站繞地球運行的軌道可視為圓軌道，空間站離地球表面的高度約400km，下列說法正確的是（）A．航天員在空間站內均處于平衡狀態B．航天員在空間站內所受重力為零C．空間站相對地球表面是靜止的D．空間站在軌運行向心加速度小于地球表面重力加速度15．嫦娥五號的返回器攜帶月球樣品返回地球，嫦娥五號的軌道器繼續開展空間探測，于2021年3月成功進入日地拉格朗日L1點（L1點位于太陽與地球的連線之間），如圖所示，嫦娥五號軌道器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，可以保持相對穩定的運行狀態，不間斷觀測太陽和地球的向陽面。則此軌道器在L1點（）A．角速度大于地球的角速度B．線速度大于地球的線速度C．向心加速度大于地球的向心加速度D．受到太陽的引力大于受到地球的引力16．如圖所示，甲、乙兩顆衛星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．甲的線速度比乙的大 B．甲的角速度比乙的大C．甲的運行周期比乙的小 D．甲的向心加速度比乙的小17．如圖所示，凸形橋為一段半徑為15m的圓弧，汽車運動到橋頂時對橋面的壓力大小等于其所受重力大小的13A．10m/s B．15m/s C．102m/s D．20m/s18．如圖所示，一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平拉力F作用下，從最低位置P緩慢地拉至輕繩與豎直方向夾角為θ處。則下列說法正確的是（）A．拉力F所做的功為FlsinθB．拉力F所做的功為mgl（1-cosθ）C．繩的拉力所做的功為FlcosθD．小球所受合力做功為mgl（1-cosθ）二、實驗題19．為了估測引體向上上升過程中克服重力做功的平均功率，小明同學在單杠上做引體向上運動，其他同學用米尺測出小明做引體向上過程中人體重心上升的高度和用秒表記錄時間。圖甲和圖乙分別為小明做引體向上運動在最低點和最高點的姿勢。（小明引體向上過程中身體基本保持豎直狀態不變）（1）為測出引體向上上升過程中人體重心上升的高度，下列做法最合理的是____；A．測量甲乙兩圖所示小明頭頂上升的距離B．測量甲乙兩圖所示小明腳底上升的距離C．測量乙圖所示小明頭頂離地的距離D．測量乙圖所示小明腳底離地的距離（2）用如圖丙所示米尺測量小明重心上升的高度h，記錄的數據正確的是____；A．0.45m B．0.450m C．0.4500m（3）用秒表測得小明完成連續10次引體向上的時間為14.4s，設上拉和下降過程時間相等。已知小明質量60kg，結合（2）中的高度h，小明引體向上上拉過程中克服重力做功的平均功率為W（本題g取9.8m/s2計算，結果保留3位有效數字）。20．“探究向心力大小與半徑、角速度、質量關系”的實驗裝置如圖甲所示，轉動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。兩小球分別放在長槽和短槽上，小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，小球對擋板的彈力使彈簧測力筒下降，從而露出彈簧測力筒內的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個小球所受向心力的比值。已知小球放在A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1（1）本實驗利用的物理方法為____；A．理想實驗法 B．控制變量法 C．等效替代法（2）為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關系，現將一鐵球放在C處，對另一小球，以下做法正確的是____；A．選用相同的鐵球放在A處 B．選用相同的鐵球放在B處C．選用相同大小的鋁球放在A處 D．選用相同大小的鋁球放在B處（3）用此裝置做實驗有較大的誤差，誤差產生的主要原因是____；A．勻速轉動時的速度過大B．實驗過程中難以保證小球做勻速圓周運動C．讀數時標尺露出的紅白相間的等分格數不穩定（4）當用兩個質量相等的小球分別放在B、C處，勻速轉動時發現右邊標尺上露出的紅白相間的等分格數為左邊的2倍，則左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為。三、解答題21．如圖，一個質量為18kg的小孩坐在游樂場的旋轉木馬上，繞中心軸在水平面內做勻速圓周運動，圓周的半徑為5.0m。當她的線速度大小為2.0m/s時，求該小孩在運動過程中（1）角速度大小；（2）向心加速度大小；（3）所受合外力大小。22．2020年11月24日，嫦娥五號月球探測器由長征五號運載火箭成功發射，之后探測器通過地月轉移、環月飛行、落月取樣、起飛對接、月地返回，12月17日帶著月球土壤安全返回地球。探測器被月球捕獲后再變軌環月飛行的軌跡如圖所示。探測器環月飛行時做勻速圓周運動，距離月球表面的高度為h。已知探測器質量為m，月球質量為M，月球半徑為R，萬有引力常量為G。求（1）月球表面的重力加速度大小g月（2）探測器在環月飛行時受到的萬有引力大小F；（3）探測器在環月飛行的周期T。23．如圖所示為一游戲裝置的示意圖，豎直軌道ABCDEO1由半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB、粗糙的水平軌道BC、半徑為R光滑圓軌道CDE和粗糙斜軌道EO1組成（其中圓弧軌道與平直軌道均平滑連接），O1、O2為兩圓弧所對應的圓心，斜軌道EO1與水平面的夾角θ=37°，斜軌道上端與圓軌道相切于E點但有微小（不計大小）間隙可讓滑塊通過，O1處有一彈性擋板可將滑塊按原速彈回。一質量為0.02kg的小滑塊（其大小比間隙小，可視作質點）從離A點高為H處的O點無初速釋放，從A點進入軌道（B處有一單向閥，滑塊從左向右能自由通過且無能量損失，從右向左經過閥門時將被捕獲，滑塊運動終止）。已知滑塊和水平軌道間的動摩擦因數μ1=0.4，滑塊和斜軌道間的動摩擦因數μ2=0.8，半徑（1）求滑塊經過D點時的速度大小vD（2）求滑塊釋放時的高度H；（3）若要求滑塊始終不脫離軌道，求滑塊釋放時的高度范圍。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】ABD．矢量既有大小又有方向，標量只有大小沒有方向，動能、功率、周期，都只有大小，沒有方向，為標量，ABD不符合題意；C．線速度既有大小又有方向，為矢量，C符合題意。故答案為：C。

【分析】其線速度屬于矢量，其他物理量屬于標量。2．【答案】A【解析】【解答】根據W=Fx可知1J=1N?m=1kg?m/其中N、W都不是國際單位制中基本單位，A符合題意，BCD不符合題意。故答案為：A。

【分析】利用其恒力做功的表達式結合國際基本單位可以表示其功的單位。3．【答案】D【解析】【解答】A．哥白尼提出了日心說，A不符合題意；B．開普勒發現了行星運動三大定律，B不符合題意；C．牛頓發現了萬有引力定律，C不符合題意；D．卡文迪許首先測出了萬有引力常量，D符合題意。故答案為：D。

【分析】哥白尼提出了日心說；開普勒發現了行星三大定律；其牛頓發現了萬有引力定律。4．【答案】D【解析】【解答】桶蓋上的AB兩點同時繞著O點轉到，則角速度相等，即ω根據v=ωr又有r則vB故答案為：D。

【分析】利用桶蓋上同軸轉動其角速度相同，結合半徑的大小可以比較其線速度的大小。5．【答案】B【解析】【解答】A．皮筋的彈性勢能轉化為石子的動能，則為了使石子射得更遠一些，則當彈性勢能一定時需減小石子的質量，A不符合題意；B．把皮筋拉得更長，則彈性勢能增加，則石子得到的動能變大，石子會射的更遠，B符合題意；C．把2股皮筋減為1股皮筋，則彈性勢能減小，則石子得到的動能變小，石子會射的更近，C不符合題意；D．把木制弓架換成鋼制弓架，對皮筋的彈性勢能無影響，則不能增加石子的射程，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用彈性勢能轉化為動能，當石子其質量大初速度小所以不能射得遠；為了使石子的速度大小可以增大其彈性勢能，如增大橡皮筋的條數和形變量；改變弓架不會影響彈性勢能的大小。6．【答案】D【解析】【解答】ABC．運動員做勻速圓周運動，線速度大小、向心加速度大小、向心力大小都不變，但方向都在不斷變化，ABC不符合題意；D．因為角速度不變，由θ=ωt可知相同時間內與軌道圓心的連線轉過的角度相同，D符合題意。故答案為：D。

【分析】其運動員做勻速圓周運動其線速度、加速度和向心力的方向不斷改變，其角速度不變則相同時間內與軌道圓心的連線所掃過的角度相同。7．【答案】B【解析】【解答】子彈的動能E運動員的動能E運動員的動能較大。故答案為：B。

【分析】利用其動能的表達式可以比較動能的大小。8．【答案】B【解析】【解答】雜技演員騎摩托車在“赤道”平面做勻速圓周運動時，豎直方向受到向下的重力和向上的靜摩擦力，二力等大反向；水平方向受軌道的支持力指向球心，該支持力作為摩托車做圓周運動的向心力。故答案為：B。

【分析】雜技運動員在水平面做勻速圓周運動，其重力和摩擦力相等，其支持力指向圓心提供向心力。9．【答案】D【解析】【解答】AB．由于兩球下落的高度相同，質量相同，根據重力做功特點可知，重力對兩球做功一樣多，AB不符合題意；CD．兩球在豎直方向上做自由落體運動，由于下落相同高度，所以下落的時間相同，而重力做功相同，所以重力對兩球做功的平均功率相等，C不符合題意，D符合題意；故答案為：D。

【分析】利用其下落的高度及重力的大小可以比較重力做功的大小；利用其平拋運動的時間及重力做功相等可以判別平均功率相等。10．【答案】C【解析】【解答】A．扶梯對人的支持力與位移夾角為銳角，則支持力對人做正功，A不符合題意；B．扶梯加速向上運動時，扶梯對人摩擦力水平向右，與速度夾角為銳角，則扶梯對人的摩擦力做正功，B不符合題意；C．人加速上升，動能增加，則根據動能定理可知，人受到的合力做正功，C符合題意；D．人向上運動，則人受到的重力做負功，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】利用人做加速運動可以判別支持力和摩擦力的方向，利用其支持力和摩擦力的方向結合其速度的夾角可以判別其支持力和摩擦力對人做正功，其重力做負功，利用動能定理可以判別合力做正功。11．【答案】D【解析】【解答】A．由于以桌面為參考平面，小球在A點的重力勢能為mghB．由于以桌面為參考平面，小球在B點的重力勢能為?mghCD．由于重力勢能的變化與高度差有關，故整個下落過程中小球的重力勢能減少為mg(故答案為：D。

【分析】已知0勢能面的位置，結合其距離參考面的距離可以求出小球重力勢能的大小；利用其高度的變化可以求出重力勢能的變化量。12．【答案】A【解析】【解答】A．甲圖：火車轉彎時，不得超速通過，是為了防止離心現象，A符合題意；B．乙圖：民間藝人在制作棉花糖，是利用離心現象，B不符合題意；C．丙圖：轉動雨傘可以去除雨傘上的一些水，是利用離心現象，C不符合題意；D．丁圖：鏈球運動員通過快速旋轉將鏈球甩出，是利用離心現象，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】火車拐彎時不能超速防止出現離心運動；其他三種現象都是離心運動的利用。13．【答案】B【解析】【解答】AB．地球靜止軌道衛星在赤道上空的定點高度，離地面的高度一定相同，由F=地球靜止軌道衛星雖然到地球的距離相同，但質量不一定相同，地球對它們的吸引力不一定相同，A不符合題意，B符合題意；C．近地衛星的運行速度等于第一宇宙速度，由GMm可知，衛星軌道半徑越大，運行速度越小，所以同步衛星運行的線速度小于第一宇宙速度，C不符合題意；D．經過北京上空的同步衛星是傾斜軌道，公轉周期與地球自轉周期相同，但運動方向與地球自轉方向不同，所以不可能定點在北京上空，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】其同步衛星的軌道高度一定，利用引力公式結合衛星的質量不同可以判別地球對同步衛星的引力不一定相等；利用引力提供向心力結合半徑的大小可以比較線速度的大小；經過北京上空的傾斜軌道衛星其運動方向與地球自轉方向不同所以不能定點在北京上空。14．【答案】D【解析】【解答】AB．航天員在空間站內仍受到萬有引力，其重力不為零，萬有引力提供向心力，合外力不為零，航天員在空間站內不是處于平衡狀態，AB不符合題意；C．空間站離地球表面的高度約400km，則空間站與地球不同步，不是處于地球同步軌道，相對地球表面不是靜止的，C不符合題意；D．根據萬有引力提供向心力，則有G由于空間站在軌運行的軌道半徑大于地球的半徑，則空間站在軌運行向心加速度小于地球表面重力加速度，D符合題意。故答案為：D。

【分析】由于宇航員做勻速圓周運動所以不是處于平衡狀態，其受到的重力等于引力；利用其太空站的高度可以判別其不屬于同步衛星軌道所以不會相對于地面靜止；利用其牛頓第二定律結合半徑的大小可以比較加速度的大小。15．【答案】D【解析】【解答】A．軌道器與地球同步繞太陽做圓周運動，則角速度等于地球的角速度，A不符合題意；B．根據v=ωr線速度小于地球的線速度，B不符合題意；C．根據a=向心加速度小于地球的向心加速度，C不符合題意；D．軌道器的向心力由太陽和地球的引力的合力提供，向心力方向指向太陽，則受到太陽的引力大于受到地球的引力，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用其軌道器與地球同步運動可以判別角速度相等，結合半徑的大小可以比較線速度的大小；利用向心加速度的表達式可以比較加速的大小；利用其向心力的方向可以判別軌道器受到太陽的引力大于地球對其的引力大小。16．【答案】D【解析】【解答】A．衛星繞某行星做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力有G解得v=所以甲的線速度比乙的小，A不符合題意；B．衛星繞某行星做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力有G解得ω=則甲的角速度比乙的小，B不符合題意；C．衛星繞某行星做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力有G解得T=2π則甲的運行周期比乙的大，C不符合題意；D．衛星繞某行星做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力有G解得a則甲的向心加速度比乙的小，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用引力提供向心力結合半徑的大小可以比較線速度、角速度、向心加速度和周期的大小。17．【答案】A【解析】【解答】由牛頓第二定律可得mg?其中F解得v=10m/s故答案為：A。

【分析】利用牛頓第二定律結合壓力的大小可以求出汽車通過橋頂的速度大小。18．【答案】B【解析】【解答】AB．把小球從最低位置P緩慢地拉至輕繩與豎直方向夾角為θ處的過程中，拉力F逐漸變大，則拉力是變力，則拉力F所做的功不等于Flsinθ；由動能定理可知，拉力F所做的功等于小球的重力勢能增量，為WF=mgl（1-cosθ）A不符合題意，B符合題意；C．繩的拉力方向與位移的方向總是垂直，則所做的功為零，C不符合題意；D．小球動能不變，則合外力的功為零，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】小球從P點緩慢運動到夾角為θ處的過程中，利用平衡條件可以判別拉力不斷變大；所以不能直接利用恒力做功的公式求出拉力做功的大小；利用動能定理結合重力做功可以求出拉力做功的大小；繩子拉力方向與速度方向垂直所以所做的功等于0；由于小球動能不變所以合力做功等于0.19．【答案】（1）B（2）C（3）368【解析】【解答】（1）測量引體向上上升過程中人體重心上升的高度時，可測量甲乙兩圖所示小明腳底上升的距離，因頭的姿勢可能會變化，則不能測量頭頂上升的距離，而頭頂離地面的距離和腳底離地面的距離都不一定是人重心上升的距離，故答案為：B。（2）所用的米尺的最小刻度是mm，則應該估讀到毫米的下一位，則記錄的數據正確的是C；（3）一次引體向上上拉的時間t=小明引體向上上拉過程中克服重力做功的平均功率P=

【分析】（1）測量引體向上上升的距離可以直接測量其腳底上升的距離；

（2）利用其米尺的分度值可以判別正確的數據記錄；

（3）利用其多次引體向上的時間除以次數可以求出向上運動的時間，結合其重力做功的大小可以求出平均功率的大小。20．【答案】（1）B（2）A（3）B；C（4）1：2【解析】【解答】（1）本實驗利用的物理方法為控制變量法，故答案為：B。（2）為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關系，則必須要保持質量和半徑相同，因其中一球放在了C處，則應該選用相同的鐵球放在A處，故答案為：A；（3）A．勻速轉動時的速度過大，不會引起較大的誤差，A不符合題意；B．實驗過程中難以保證小球做勻速圓周運動，使得角速度發生變化引起誤差，B符合題意；C．讀數時標尺露出的紅白相間的等分格數不穩定，從而產生誤差，C符合題意；故答案為：BC。（4）當用兩個質量相等的小球分別放在B、C處，則rB=2rC勻速轉動時右邊標尺上露出的紅白相間的等分格數為左邊的2倍，可知2FB=FC根據F=m則左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為ωB：ωC=1：2

【分析】（1）本實驗使用控制變量法探究向心力的影響因素；

（2）探究其向心力與角速度的關系，應該保持小球質量和半徑相同，所以應該選擇