吉林省吉林市第五十五中学高一物理下学期期中试题(2021年整理)

中试题
编辑整理：
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期中试题
考试范围：物理必修二；考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷（选择题）
1．（本题4分）下面说法中正确的是( )
A 。

做曲线运动的物体,其速度方向必定变化
B 。

速度变化的运动必定是曲线运动
C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D 。

加速度变化的运动必定是曲线运动
2．（本题4分）河宽420m,船在静水中速度为4/m s ，水流速度是3/m s ，则船过河的最短时间为（ ）
A 。

140s
B 。

105s
C 。

84s
D 。

100s
一、单选题
3．（本题4分）在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低，如图所示．汽车的运动可看作是做半径为R的水平面内的匀速圆周运动．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(垂直于前进方向）摩擦力等于零,则汽车转弯时的车速应等于( ）
A。

gRh
L
B。

gRh
d
C。

gRL
h
D.
gRd
h
4．（本题4分）一个内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直，圆锥固定，有
质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运
动，如图所示,A的半径较大，则 ( )．
A．A球的向心力大于B球的向心力
B．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力
C．A球的运动周期大于B球的运动周期
D．A球的角速度小于B球的角速度
5．（本题4分）已知地球的质量约为火星质量的16倍，地球的半径约为火星半径的4倍，已知地球第一宇宙速度为7。

9km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）
A。

3.95km/s B. 15。

8km/s C。

17.7km/s D。

3.5km/s
6．(本题4分）如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出，经过时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ )
A t a〉t b，v a<v b
B。

t a>t b，v a〉v b
C。

t a〈t b，v a〈v b
D.t a<t b，v a>v b
7．（本题4分)如图所示是游乐园转盘游戏,游客坐在在匀速转动的水平转盘上,与转盘相对静止，关于他们的受力情况和运动
趋势，下列说法中正确的是（）
A。

游客在匀速转动过程中处于平衡状态
B。

受到重力、支持力、静摩擦力和向心力
的作用
C。

游客受到的静摩檫力方向沿半径方向指向圆心
D。

游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反
8．(本题4分)以下说法中正确的是（）
A。

哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行
B。

开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律
C 。

卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值
D. 由万有引力公式
，表明当r 为零时,万有引力为无穷大。

二、多选题
9．（本题6分)如图所示，P 、Q 为质量均为m 的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，如果把地球看成是一个均匀球体，P 、Q 两质点随地球自转做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是( ）
A. P 、Q 做圆周运动的向心力完全由地球的引力提供
B. P 做圆周运动的线速度大于Q 做圆周运动的线速度
C 。

P 、Q 做圆周运动的角速度大小相等
D 。

P 、Q 做圆周运动的周期不相等
10．（本题6分）一小物块做匀速圆周运动．已知向心加速度a =4m/s 2
,轨道半径R =1m ．关于小物块的运动情况，下列说法正确的是
A 。

角速度为2rad/s
B 。

周期为πs
C. 在s 4t π
=内通过的位移大小为m 20π
D 。

在π s 内通过的路程为零
第II卷（非选择题）
三、实验
题
15．（本题14分）在“探究平抛运动规律”的实验中：
(1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。

为了能较准确地描绘运动轨迹：
A．通过调节使斜槽的末端保持切线_________ .
B．每次释放小球的位置必须 _________ （“相同”或者“不同”）
C．每次必须由_________ 释放小球（“运动”或者“静止”）
D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成 _________（“折线"或“直线"或“平滑曲线”）
（2）该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长为L=5cm ， A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s2,
那么：
A.照相机拍摄时每________s 曝光一次；
B.小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s.
四、解答
题
11．（本题8分)某人驾驶摩托车匀速行驶至某处遇到5m 宽的沟，若对面比此处低5m ，则此人驾车的速度至少要多大才能安全跃过此沟？（g =10 m/s 2
）
12．（本题10分）一根长L ＝60cm 的轻质杆一端固定一个小球，给小球一定的初速度使之在竖直平面内做圆周运动．已知球的质量m ＝0.5kg ，g ＝10m/s 2
． （1）如小球在最高点时杆对小球的作用力为零，求小球此
时的速度？
（2)若小球通过最高点时受到杆向上的大小为3。

8N 的支持力，求此时小球的速度大小？
（3）如小球在最高点的速度为6m/s ，求杆对小球作用力的大小和方向?
13．(本题12分）如图所示，一质量 4.0kg m =的物体，由高 2.0m h =，倾角53θ=︒的固定斜面的顶端滑到底端,物体与斜面间的动摩擦因数0.2μ=,求物体所受
各个力所做的功及合外力所做的功？(2
g ）
10m/s
14．（本题12分）随着航天技术的不断发展,人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。

一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t。

此前通过天文观测测得此星球的半径为R。

已知万有引力常量为G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力.
（1）求星球表面的重力加速度；
（2）求此星球的质量；
（3）若卫星绕星球做匀速圆周运动,运行周期为T，则此卫星距星球表面的高度为多少？
参考答案
1．A
【解析】做曲线运动的物体，其速度方向必定变化，选项A正确;如果速度的大
小变化，方向不变,则物体的运动是直线运动,选项B 错误；加速度恒定的运动也可能是曲线运动,例如平抛运动,选项C 错误；加速度变化的运动不一定是曲线运动，也可能是直线运动，例如变加速直线运动,选项D 错误;故选A 。

2．B
【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动,渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时,沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而min 4201054c d t s s v =
==,故B 正确，ACD 错误;
故选B 。

【点睛】本题关键是将船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向分解，由于渡河时间等于沿船头指向分运动的时间,故当船头指向垂直河岸时,沿船头方向的分运动的位移最小，小船渡河时间最短.
3．B
【解析】汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F mgtan θ=向，根据牛顿第二定律：
2v F m r =向， h tan d θ=
，解得汽车转弯时的车速v =B 正确；ACD 错误； 故选B.
4．CD
【解析】两球贴着筒壁在水平面内做匀速圆周运动时,受到重力和筒壁对它的支持力，其中N 的分力F 提供球做匀速圆周运动的向心力,如图所示,由图可得
F向＝F＝
mg
tanθ
① N＝
mg
sinθ
②
由上述两式可以看出，由于两个小球的质量相同，θ为定值，故A、B两球所受的向心力和它们对筒壁的压力大小是相等的，选项A、B错误．由向心力的计算
公式F＝mrω2和F＝mr
2
2
4
T
π
得
mg tanθ＝mrω2
g
rtanθ
③
mg tanθ＝mr
2
2
4
T
π
，T＝2
rtan
g
θ
④
由④可知T A>T B，所以C正确．
由③可知ωA<ωB,所以D正确．
5．A
【解析】第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，设地球质量为M,火星质量为M’；地球半径为R，火星半径为R'；地球第一宇宙速度为v，航天器速度为v’;
那么，由万有引力做向心力可得：
2
2
GMm mv
R R
＝,
2
2
''
''
GM m mv
R R
＝;所以，
v ，
1' 3.95/2v v km s =＝＝，故A 正确,BCD 错误;故选A 。

点睛：万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．
6．A
【解析】
【错解分析】B 没有用平抛运动两个分运动的等时性判断,而是凭想象和观察直接得结论，错选B
【正解】竖直方向的高度h a >h b ,由自由落体公式h=gt 2/2得 t a 〉t b ，又水平位移相同由s=vt 得 v a <v b ．应选A ．
11．5m/s
【解析】本题考查平抛运动的基本规律。

据212h gt =
得1t s === 则初速度至少为: 05/5/1x v m s m s t =
== 7、C
【解析】游客做匀速圆周运动，合力指向圆心,不为零，故不是处于平衡状态，A 错误；对游客受力分析,重力G 与支持力N 二力平衡,合力等于摩擦力f ，充当向心力，在这向心力是一个力或者几个力的合力，不能与它们同时分析,B 错误；摩擦力f ，充当向心力，游客受到的静摩檫力方向沿半径方向指向圆心，C 正确；
游客相对于转盘的运动趋势和其受到的摩擦力方向相反,故是背离圆心，而游客是做圆周运动，所以两者是垂直关系,D 错误．
【点睛】游客做圆周运动，合力指向圆心,充当向心力，对游客受力分析,可按照重力、弹力、摩擦力的顺序,防止漏力、多力、重复，向心力是按照力的作用效果命名的,在匀速圆周运动中是由合力提供，不能重复受力．
8．C
【解析】A ：哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说,但没有认为行星以椭圆轨道绕太阳运行；认为行星以椭圆轨道绕太阳运行的是开普勒。

故A 项错误. B:开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了行星运动的规律；牛顿总结出了万有引力定律。

故B 项错误.
C:卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，故C 项正确。

D ：两物体间距离r 为零时,万有引力定律公式不成立，两物体间万有引力不会是无穷大。

故D 项错误。

点睛：知道物理学史，知道物理学家的主要成就及相应研究中对应的科学方法。

9．BC
【解析】P 、Q 做圆周运动的向心力由地球的引力和地面的支持力的合力来提供，选项A 错误；质点P 与质点Q 都绕地轴转动，角速度大小相等,周期相等,根据v=ωr 知，P 转动的半径大于Q 质点转动的半径，则P 做圆周运动的线速度大于Q 做圆周运动的线速度。

故B C 正确，D 错误.故选BC.
10．AB
【解析】依据a=ω2R,物块运动的角速度： 2/rad s ω===，故A 正确;
周期T=2π
ω=πs,故B 正确；质点运动的周期为πs，知是t=4πs 内,即在14
T 内
物块转过14
圆，通过的位移大小为：x R m ，故C 错误；根据v=ωr,知v=2m/s ，小球在πs 内通过的路程为:l=vt=2×π=2π，故D 错误；故选AB 。

点睛：解决本题的关键掌握线速度v=ωr、加速度a=ω2
r 、周期的关系公式T=2πω，以及它们的联系,能熟练对公式进行变形应用．
11．（1）水平 相同 静止 平滑曲线 （2）0。

1s 1。

5m/s
【解析】（1）A ．通过调节使斜槽的末端保持切线水平。

B ．每次释放小球的位置必须相同；C ．每次必须由静止释放小球;E ．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线；
（2）由△y=gT 2得， 20.050.110y T s g ⨯=
==． 平抛运动的初速度030.05/ 1.5/0.1x v m s m s T ⨯=
== ． 12．5m/s
【解析】本题考查平抛运动的基本规律。

据212h gt =得1t s === 则初速度至少为： 05/5/1x v m s m s t =
==
13．（/s （2） 1.2/m s （3）25N 方向沿杆向下
【解析】（1）如小球在最高点时杆对小球的作用力为零，由重力提供向心，有： 20v mg m L
=
解得： 0/v s =
（2）若小球通过最高点时受到杆向上的大小为 2.33.8N 的支持力，有：
2
N v mg F m L
-= 解得:v=1.2m/s
（3)因为06/6/v m s v m s =>='，所以小球受到杆的拉力作用,有：
2
v mg F m L
'+= 解得：F=25N 方向沿杆子向下
14．80G W J =; 0N W J =； 12f W J =-； 68W J =合
【解析】重力做功40280J G W mg h =∆=⨯=
支持力方向与位移方向垂直,不做功，则有0N W =
滑动摩擦力为： 0.2400.6 4.8N N f F μ==⨯⨯=
则摩擦力做功为24.812J 0.8
f W fs =-=-⨯=- 合外力做功为801268J N f G W W W W W =+++=-=合
15．（1) （2） （3)
【解析】试题分析：根据得出星球表面的重力加速度;根据万有引力等于重力求出星球的质量；根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出此卫星距星球表面的高度。

（1）设此星球表面的重力加速度为g ，则，解得；
（2）设此星球的质量为M ，则，解得
（3）设此卫星距星球表面的高度为H,则，
解得:
点睛：本题主要考查了万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论的灵活运用。