2021-2022高一下学期物理试卷含答案

2021-2022年高一下学期物理周测试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔在答题卡上对应题目洗面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。

4.考生必须保持答题卡的整洁。

考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的，请你将它选出来.每小题3分，共计24分.
1．短道速滑是中国冬季项目强项，在北京冬奥会赛场上取得了2金1银1铜的好成绩，左图为中国运动员在比赛中。

弯道区是运动员超越对手的重要地段，因此弯道滑行也是短道速滑最重要的技术动作之一，但在弯道区常常出现侧滑。

如右图，圆弧实线O N 为正常运动路线的弯道，O M 为运动员在O 点的速度方向。

若运动员在O 点稍发生侧滑，她就会偏离正常比赛路线，则其滑动线路
A ．沿O M 直线
B ．在O M 左侧区域Ⅰ
C ．在O M 和O N 之间区域Ⅱ
D ．在O N 右侧区域Ⅲ
2．2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球。

我国的星象文化源远流长、博大精深，古人很早开始就探索宇宙的奥秘，并由此演绎出了一套完整深奥的观星文化。

我国古代人根据天地运行规律来确定四季循环的起点与终点，并划分为二十四节气。

二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。

如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气。

以下说法正确的是
A ．地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
B ．地球从冬至至春分的时间小于地球公转周期的四分之一
C ．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针D
．秋分时地球公转速度最大
2022.3.26
3．在学习《圆周运动》这一章节时，构建出如图a-d 所示的四个模型.下列有关模型的解释，最合理的是
A ．如图a ，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B ．如图b 所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度变大
C ．如图c ，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A 、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在A 位置小球所受筒壁的支持力等于在B 位置时的支持力
D ．如图d ，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用4．如图所示，三个小球从同一高度处的O 处分别以水平初速度v 1、v 2、v 3抛出，落在水平面上的位置分别是A 、B 、C ，O ′是O 在水平面上的射影点，且O ′A ︰O ′B ︰O ′C =1︰3︰5，若不计空气阻力，则下列说法正确的是
A ．123::1:3:5v v v =
B ．三个小球下落的时间之比为1︰3︰5
C ．三个小球落地的速度相同
D ．三个小球落地的位移相同
5．中国北斗导航卫星目前已经有27颗卫星在轨道上运行，该系统计划发射卫星35颗，使我国具有精确的导航系统．假若北斗导航系统将要发射的某颗中继卫星，在距地面高度为h 处做圆周运动的周期为T ，且与月球绕地球运行的轨道在同一平面内，与月球运行方向一致，如图所示，该时刻卫星与月球间的距离最近．已知地球半径为R ，月球绕地球做圆周运动的周期为T 0，月球轨道半径为r ，忽略地球公转和月球与卫星间引力的影响，关于该卫星下列说法正确的是
A ．环绕周期32
r T T R r ⎛⎫= ⎪+⎝⎭
B ．线速度为()0
2R h v T π+=
C ．加速度为2
2a r
T π⎛⎫
= ⎪⎝⎭
D ．卫星由图示位置运动至离月球最远处所需的时间至少为()
2TT t T T =-6．图甲和图乙分别是滚筒式和波轮式洗衣机。

洗衣机脱水时，衣物紧贴着筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。

图丙中，A 、C 分别为最高和最低位置，B 、D 与脱水筒圆心等高，衣物可
理想化为质点，下列说法正确的是
A ．图丙中衣物在A 、
B 、
C 、
D 四个位置对筒壁的压力大小相等B ．图丙中衣物在B 、D 位置受到摩擦力的方向相反C ．图丁中衣物对筒壁的压力保持不变
D ．图丁中脱水过程临近结束时，筒壁转动的角速度越来越小，衣物对筒壁的压力也越来越小
7．
如图甲，一长为R 且不可伸长的轻绳一端固定在O 点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v ，此时绳子拉力大小为F ，拉力F 与速度的平方v 2的关系如图乙所示，以下说法正确的是
A ．利用该装置可以得出重力加速度R
g
a
=B ．利用该装置可以得出小球的质量aR m b
=
C ．小球质量不变，换更长的轻绳做实验，a 点的位置不变
D ．绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大
8．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑转动．大、小圆盘的半径之比为3：1，两圆盘和小物体m 1、m 2间的动摩擦因数相同．m 1离甲盘圆心O 点2r ，m 2距乙盘圆心O′点r ，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时
A ．物块相对盘开始滑动前，m 1与m 2的线速度之比为1：1
B ．随转速慢慢增加，m 1与m 2同时开始滑动
C ．随转速慢慢增加，m 1先开始滑动
D ．物块相对盘开始滑动前，m 1与m 2的向心加速度之比为2：9
二、多项选择题：本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题意的，请你将它们选出来.每小题4分，共计16分.选对但不全的得2分，有选错的得0分.
9．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变
化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的1
5
，重力加速度210m /s g =。

说法正确的是
A.该汽车的质量为31.010kg ⨯B ．06m /s
v =C ．在前5s 内，汽车克服阻力做功为42.010J ´D ．在5~15s 内，汽车的位移大小约为67.19m
10．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，如图，设四星系统中每个星体的质量均为m ，半径均为R ，四颗星稳定分布在边长为L 的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G ，关于四星系统（忽略星体自转的影响），下列说法正确的是
A ．四颗星的向心加速度的大小为2
22Gm L B ．四颗星运行的线速度大小是
(122)22Gm L +C ．四颗星表面的重力加速度均为2
m G R D ．四颗星的周期均为22(122)
L L
Gm π+11．如图叠放在水平转台上的物体A 、B 、C 正随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ，B 与转台、C 与转台、A 与B 间的动摩擦因数都为μ，B 、C 离转台中心的距离分别为r 、1.5r.最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是
A ．
B 对A 的摩擦力有可能为3μmg
B ．
C 与转台间的摩擦力大于A 与B 间的摩擦力C ．转台的角速度ω有可能等于
23g r
μD ．若角速度ω再在题干所述原基础上缓慢增大，C 将最先发生相对滑动
12．如图所示，半径为R 的半圆弧槽固定在水平地面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m 的物块从P 点由静止释放刚好从槽口A 点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到最低点B ，不计物块的大小，已知P 点到A 点的高度为h ，重力加速度大小为g ，则下列说法正确的是
A ．物块到
B 点时重力的瞬时功率为2mg gh B ．物块从P 到B 过程克服摩擦力做的功为mgR
C ．物块从A 到B 过程重力的平均功率为22mg gh
π
D ．物块在B 点时对槽底的压力大小为
()R h mg
R
+
三、实验题：本题共2小题，共计14分.
13．(本题8分)为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验：
(1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图所示装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开自由下落．关于该实验，下列说法正确的有________________．A．所用两球的质量必须相等B．只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论C．应改变装置的高度多次实验D．本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动(2)如图所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切．两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度0v同时从轨道M、N的末端射出，观察到P落地时与Q 相遇．只改变弧形轨道Q的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象．这说明：________________．
(3)为了进一步研究平抛运动，某同学用如上图所示的装置进行实验．
①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是________________．
A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
②B实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中用频闪光源代替钢球，频闪光源的频率为50Hz，抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹（如图）．将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标．如图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹，M1、M2、M3的坐标见表格，通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为________________m/s，当地的重力加速度为________________m/s2.
③该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据，通过计算机绘出如图所示的y v t 图象，并拟合出表达式，图中y v为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度．他们通过分析图象和表达式可以
得出的结论是________________．
A．斜槽末端可能不水平
B．频闪光源与斜槽之间存在摩擦
C．频闪光源在水平方向上做匀速直线运动
D．频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动
④如图丙同学将实验方案做了改变，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，
使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录
小球的落点，然后等间距地改变桌子与墙的距离，就可以得到多个落点．如
果丙同学还有一把刻度尺，他是否可以计算出小球平抛时的初速度？请简要
阐述理由．
14．(本题6分)向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动
所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。

两
个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速
轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。

横
臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通横臂
的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间
的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

如图是探究过程中某
次实验时装置的状态。

（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的
__________方法；
（2）如图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与__________的关系；（3）如图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C 所受向心力的比值为4：9，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为__________；
四、计算题：本题共4小题，共计46分.
15.(本题10分)2021年10月16日，我国成功发射了神舟十三号载人飞
船，与空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员翟志刚、王亚
平、叶光富成功送入了天和核心舱，他们将在轨驻留6个月，任务主
要目标为验证中国空间站建造相关技术，为我国空间站后续建造及运
营任务奠定基础。

已知神舟十三号与空间站组合体完成对接后在轨道上运行，可视为匀速圆周运动，它们飞行n圈所用时间为t。

已知它们的总质量为m，它们距地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G。

求：
（1）神舟十三号与空间站组合体对接后，地球对它们的万有引力F；
（2）地球的质量M；
（3）地球表面的重力加速度g。

16.(本题12分)“魔盘”是一种神奇的游乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，随着“魔盘”转动角速度的增大，“魔盘”上的人可能滑向盘的边缘．如图所示，质量为m的人（视为质点）坐在转盘上，与转盘中心O相距r，转盘的半径为R，人与盘面及侧壁间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

（1）当转盘的角速度大小为ω0时，人未滑动，求此时人受到的摩擦力大小和方向；
（2）使转盘的转速缓慢增大，求人与转盘发生相对滑动时转盘的角速度大小ω；
（3）当人滑至“魔盘”侧壁时，只要转盘的角速度不小于某一数值ωm，人就可以离开盘面，贴着侧壁一起转动，试求角速度ωm的大小。

17.（本题12分）“跳一跳”小游戏模拟了斜抛运动．玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离。

某次游戏中，棋子从正方体平台A 上表面中心跳向正方体平台B ，初速度方向在过平台A 、B 中心的竖直面内。

平台的边长和平台间距离均为L ，空气阻力不计，棋子的大小忽略不计，重力加速度为g ，（斜抛运动
的轨迹关于通过最高点的竖直线对称）。

（1）若某次游戏中棋子上升的最大高度为H ，求棋子从最高点落到平台B 上表面中心的时间；
（2）求（1）情形下，棋子落到平台B 上表面中心的速度与水平方向夹角的正切值；
（3）保持棋子初速度与水平方向夹角θ不变，为使棋子能落在平台B 上，求棋子初速度大小的取值范围。

18．(本题14分)跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。

质量m =50kg 的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以v 0的速度从上边缘的A 点水平向右跳出，运动时间t 1=0.6s 后落在一倾角为53︒的斜面上的B 点，速度方向与斜面垂直。

此时运动员迅速转身并调整姿势，以03
8
v 的速度从B 点水平向
左蹬出，刚好落到斜面的底端C 点。

D 点为平台的下边缘点，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，
取g ＝10m/s 2，sin53︒=0.8，cos53︒=0.6。

求：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度v 0大小；
（2）水平高台AD 的高度H ；
（3）若运动员迅速转身以4
v 0的速度从B 点水平向左蹬出，判断
3运动员落点的位置。

2021-2022年高一下学期物理周测试卷
参考答案
1．C 2．B 3．C 4．A 5．D
6．D
7．D
8．D
9．AD 10．BC 11．CD
12．BC
13．
（1）C
（2）平抛运动在水平方向做匀速直线运动
（3）①AC ②0.5
9.75
③AD
④可以．用刻度尺测量落点与抛出点之间的竖直距
离y ，测量墙与桌子的水平距离x ，根据212y gt =
，可得t =
，则0x v t ==桌子与墙的水平距离x ，测量多组x ，y 值，计算多组初速度，取平均值即可．14．（1）控制变量法
（2）角速度ω
（3）
122132
R R ωω==15.（1）组合体绕地球运动的周期t T n
=则所受的万有引力为2
22
2
2
44()()n F m
R h m
R h T t ππ=+=+（2）根据万有引力等于向心力22
2
2
4()
()
Mm
n G m R h R h t
π=++解得地球的质量22
3
2
4()
n M R h Gt
π=+（3）根据2Mm
G mg
R
=解得22
3
2224()GM n g R h R t R
π==+16.（1）人做圆周运动，摩擦力作为向心力，有2
0f m r ω=方向指向转盘中心O 点
（2）静摩擦力提供圆周运动所需的向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，此时的角速度为最大角速度，则μmg =mω2r
解得ω（3）人可以离开盘面，贴着侧壁一起转动时，竖直方向受力平衡，水平方向侧壁对人的支
持力提供向心力，则有2
N m F m R ω=、μF N =mg
解得ωm
17.（1）棋子从最高点落到平台B
上表面中心可视为平抛运动，则运动的时间t=
（2）棋子从最高点落到平台B
上表面中心时的竖直速度y v=
水平速度x
x
v
t==
速度与水平方向夹角的正切值
2
tan y
x
v H
v L
θ==
（3）若棋子落到平台B的左边缘，则11
cos 1.5
v t L
θ⋅=1
1
2sin
v
t
g
θ
=
解得
1
v=
若棋子落到平台B的右边缘，则22
cos 2.5
v t L
θ⋅=2
2
2sin
v
t
g
θ
=
解得
2
v=
v≤≤
18．（1）设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为v y，运动员从A点落到B点时间为t1，
有1
y
v gt
=
tan53
y
v v=︒
解得08m/s
v=
（2）运动员从A点落到B点，竖直方向2
11
1 1.8m
2
y gt
==
运动员从B点落到C点做平抛运动，设时间为t2，水平和竖直位移分别为202
3
8
x v t
=，2
22
1
2
y gt
=
又2
2
tan53y
x
︒=
解得2 3.2m
y=
则125m
H y y
=+=
（3）假设从B点蹬出落在AD上，设飞行时间为t3，水平位移3101
x x v t
==
303
3
4
x v t
=
解得2
33
1 3.2m
2
y gt
==
因为32
y y=，所以恰好落在D点。