甘肃省2021-2022高一物理下学期期中试题

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2021-2022高一物理下学期期中试题
测试范围（曲线运动 ----- 功率）
注意：本试卷共分为第I卷和第II卷两部分，第I卷和第II卷的答案全部答在答题纸上，考试结束后将答题纸交回。

第I卷
一、单项选择题：（共12题，1-12只有一个正确答案，每题3分，共计36分）
1．关于曲线运动，下列说法正确的有( )
A. 做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变
B. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心
C. 物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动
D. 做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动是变速运动
2．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始由静止开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度-时间图象如图甲、乙所示，关于物体在0-4s这段时间内的运动，下列说法中正确的是( )
A. 前2s内物体沿x轴做匀加速曲线运动
B. 后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C. 4s末物体坐标为(4m,4m)
D. 4s末物体的速度为 m/s
3．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档是为了（）
A. 增大速度，增大牵引力
B. 减小速度，减小牵引力
C. 增大速度，减小牵引力
D. 减小速度，增大牵引力
4．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,下列说法中不正确的是( )
A. 人造地球卫星在地面附近绕行的线速度大小为Rg
B. 人造地球卫星绕行的周期小于2πg R
C. 人造地球卫星在距地面高为R 处的绕行速度为
2Rg D. 人造地球卫星在距地面高为R 处的周期为4πg
R 2 5．如图所示，离地面高h 处有甲、乙两个小球，甲以速度v 0水平抛出，同时以大小相同的初速度v 0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是（ ）
A. 32h
B. 12
h C. 3h D. 2h
6．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动，称之为双星系统。

由恒星A 与恒星B 组成的双星系统绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图所示。

已知它们的运行周期为T ，恒星A 的质量为M ，恒星B 的质量为3M ，引力常量为G ，则下列判断正确的是( )
A. 恒星A 与恒星B 的轨道半径之比为
B. 恒星A 与恒星B 的向心力之比为
C. 恒星A 与恒星B 的线速度之比为
D. 两颗恒星相距
7．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F 的作用下沿平面移动了距离s 。

若物体的质量为m ，物体与地面之间的摩擦力大小为f ，则在此过程中（ ）
A. 摩擦力做的功为fs
B. 力F 做的功为Fscosθ
C. 力F 做的功为Fssinθ
D. 重力做的功为MgS
8．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。

如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。

汽车的运动可看作是做半径为R 的圆周运动。

设内外路
面高度差为h ，路基的水平宽度为d ，路面的宽度为L ，已知重力加速度为g ，要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A ．
B ．
C ．
D ．
9．假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列判断正确的是()
A. 地球所受的向心力变为缩小前的1/4
B. 地球所受的向心力变为缩小前的1/8
C. 地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/4
10．继“天宫一号”之后，202X 年9月15日我国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“天宫二号”空间实验室。

“天宫一号”的轨道是距离地面343公里的近圆轨道；“天宫二号”的轨道是距离地面393公里的近圆轨道，后继发射的“神舟十一号”与之对接。

下列说法正确的是（ ）
A. 在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比“天宫一号”的速度大
B. 在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比地球同步卫星的周期长
C. 在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接
D. “神舟十一号”只有先运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速才能与之对接
11．若有一艘宇宙飞船绕某一行星做匀速圆周运动，它到行星表面的距离等于行星半径，测得其周期为T ，已知引力常量为G ，那么该行星的平均密度为 A. 23GT π B. 2
3GT π C. 224GT π D. 224GT
π 12．同步卫星到地心的距离为r ，加速度为1a ，速度为1v ；地球半径为R ，赤道上物体随地球自转的向心加速度为2a ，速度为2v ，则（ ） A. 12v R v r
=12v R v r = C.
12a r a R = D. 12a R a r
= 二、多项选择题：（13-17为多项选择题，每题4分，错选、多选不得分，漏选得2分。

共
计20分）
13．如图所示的传动装置中，B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动，A 、B 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是r A ＝r C ＝2r B .若皮带不打滑，则A 、B 、C 三轮边缘上a 、b 、c 三点的角速度之比和线速度之比为
A. 角速度之比1∶2∶2
B. 角速度之比1∶1∶2
C. 线速度大小之比1∶2∶2
D. 线速度大小之比1∶1∶2
14．关于将物体以v 0的速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分位移的大小与水平分位移的大小相等时，以下说法中正确的是( )
A. 50
B. 运动的时间为02v g
C. 运动的位移的大小为2022v g
D. 竖直分速度的大小等于水平分速度的大小
15．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图，则下列关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A 的速度大于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度
16．2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。

该卫星在距月球表面高度为h 的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T ，最终在月球表面实现软着陆。

若以R 表示月球的半径，引力常量为G ，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（ ）
A ．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为224R T
π B ()32R R h π+
C．月球的质量为
()3
2
2
4R h
GT
π+
D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为
23
22
4()
R h
R T
π+
17．A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们由相同材料制成，A的质量为2m，B、C的质量各为m。

如果OA=OB=R，OC=2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动），下述结论中正确的是( )
A. 物体A 向心加速度最大
B. B物静摩擦力最小
C. 当圆台旋转转速增加时，C比B先开始滑动
D. 当圆台旋转转速增加时，A比B先开始滑动
第Ⅱ卷
三、实验题（10分）
18．（4分）如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中。

（1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，速度沿水平方向
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
（2）该实验装置对轨道的要求是______
A．必须光滑 B．可以粗糙
19．（6分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（1）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s。

（）
（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度
为 m/s；B点的竖直分速度为 m/s。

（）
四、计算题（共34分）
20．（10分）质量kg m 1=的小球在长为m L 1=的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力N T 46max =，转轴离地高度m h 6=，2
/10s m g =试求：
(1)若恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大.
(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大.
(3)绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离x .
21．（12分）如图所示，质量为m ＝2 kg 的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0．5，已知：sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8，g 取10 m/s 2．求：
（1）前2 s 内重力做的功；
（2）前2 s 内重力的平均功率；
（3）2 s 末重力的瞬时功率．
22．（12分）宇航员站在某一星球距离表面h 高度处，以初速度v 0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t 后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，求：
（1）该星球表面重力加速度g 的大小；
（2）小球落地时的速度大小；
（3）该星球的质量．
高一物理答案
1．【答案】D2．【答案】D3．【答案】D4．【答案】B5．【答案】A6．【答案】D
7．【答案】C8．【答案】A9．【答案】C10．【答案】C11．【答案】D12．【答案】C
13．【答案】AD14．【答案】ABC15．【答案】AC16．【答案】CD17．【答案】BC
18．【答案】 B B
19. 【答案】（1）1．6m/s ；（2）1．5m/s ；2m/s
20.
解：当小球恰好通过最高点时，小球只受重力，并由重力提供向心力
设此时速度为，根据牛顿第二定律得：，
所以；
若细绳此时恰好被拉断，则
小球在最低点时，由牛顿第二定律得：
代入数据解得；
绳断后球做平抛运动，设水平距离为x，则有
得
水平距离。

21. 【答案】（1）48 J （2）24 W （3）48 W
【解析】（1）木块所受的合外力
F合＝mgsin θ－μmgcos θ＝mg（sin θ－μcos θ）＝2×10×（0．6－0．5×0．8）N ＝4 N
木块的加速度a＝F
m
合＝
4
2
m/s2＝2 m/s2
前2 s内木块的位移l＝1
2
at2＝
1
2
×2×22 m＝4 m
所以，重力在前2 s内做的功为W＝mglsin θ＝2×10×4×0．6 J＝48 J （2）重力在前2 s内的平均功率为
P＝W
t
＝
48
2
W＝24 W
（3）木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s
2 s 末重力的瞬时功率P ＝mgvsin θ＝2×10×4×0．6 W ＝48 W
22. 【答案】（1）22h t （2（3）2
22hR Gt
【解析】（1）由平抛运动的知识知，在竖直方向小球做自由落体运动，h ＝1
2gt 2
所以g ＝22h
t
（2）水平方向速度不变v x ＝v 0
竖直方向做匀加速运动v y ＝gt ＝2h
t
所以落地速度v （3）在星球表面，物体的重力和所受的万有引力相等．故有： mg ＝2GMm R 所以M ＝2gR G ＝2
22hR Gt。