山西省2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-05-23 类型：期中考试

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一、单选题

1. 古诗词是中华传统文化的绚丽瑰宝，其中不少蕴含着朴素的物理规律，比如关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”中，下列说法正确的是（）

A、“轻舟”在任何情形下都可看作质点 B、以“轻舟”为参考系时，“万重山”是静止的 C、“朝辞”中的“朝”指的是时刻，“一日还”中的“一日”指的是时间 D、可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的平均速度

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2. 玩具小汽车（可看做质点）经过水平桌面上A处时做加速曲线运动，下列关于玩具小汽车运动轨迹、受到的合力F和速度v的关系示意图，合理的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（）

A、太阳系中所有行星分别沿不同大小的圆轨道绕太阳运动，太阳处于圆的圆心上 B、太阳系中所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 C、开普勒行星运动定律不适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动 D、太阳系中所有行星运动的方向总是沿椭圆轨道的切线方向，线速度大小在变化

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4. 物体的运动轨迹为曲线的运动称为曲线运动，曲线运动有平抛运动、圆周运动和斜抛运动等。关于质点做曲线运动，下列说法中正确的是（）

A、质点速度和加速度方向均时刻在改变，变速运动一定是曲线运动 B、曲线运动轨迹上任意一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 C、质点所受合力方向与速度方向相反时，可以做曲线运动 D、质点做曲线运动可能是匀变速运动，也可能是匀速运动

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5. 独轮车集休闲、运动、娱乐、健身于一体，长期坚持骑行能锻炼平衡能力及神经的反射能力。如图所示，小明同学骑独轮车在水平运动场上转弯，独轮车转弯的轨道半径为 $r_{1}$ 时，独轮车与地面间的摩擦力已达到最大。当独轮车速率增为原来的 $\sqrt{2}$ 倍，若要该同学骑独轮车在同样的地面上转弯时恰好不发生侧向滑动，则独轮车转弯的轨道半径 $r_{2}$ 应为（）

A、 $r_{2} = \frac{1}{4} r_{1}$ B、 $r_{2} = \frac{1}{2} r_{1}$ C、 $r_{2} = 2 r_{1}$ D、 $r_{2} = 4 r_{1}$

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6. 已知万有引力常量G，地球的半径R，地球两极处的重力加速度 $g_{0}$ 。若视地球为质量分布均匀的球体，赤道处的重力加速度g已经测出，则下列说法中正确的是（）

A、地球的自转周期为 $2 π \sqrt{\frac{R}{g_{0} - g}}$ B、地球的自转周期为 $2 π \sqrt{\frac{g_{0} - g}{R}}$ C、赤道表面物体随地球自转做匀速圆周运动的向心加速度为g D、因为地球自转的原因， $g > g_{0}$

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7. 2022年北京冬奥会秉持可持续发展理念，国家滑雪中心和首钢滑雪大跳台都致力于把普通人的休闲活动结合在赛场的设计之中，将“超人”设施“常人”化，为主办城市和人民群众带来长期积极的效益。如图所示，跳台斜坡与水平面的夹角 $θ = 37 °$ ，滑雪运动员从斜坡的起点A点水平飞出，经过3s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，则运动员离开A点时的速度大小为（）

A、15m/s B、30m/s C、25m/s D、20m/s

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8. 如图所示，汽车以一定速度驶上拱形桥，拱形桥可视为 $\frac{1}{3}$ 圆周且两端点水平，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力大小为车重的 $\frac{3}{4}$ 。当汽车通过拱桥顶点的速度为20m/s时，下列关于汽车运动情况的说法中正确的是（）（取 $g = 10 m / s^{2}$ ）

A、汽车离开拱形桥顶端后将做平抛运动 B、汽车离开拱形桥顶端后将做斜抛运动 C、小车到达水平面时距拱桥圆心的距离为40m D、小车到达水平面时距拱桥圆心的距离为 $40 \sqrt{2} m$

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二、多选题

9. 地球绕地轴自西向东做匀速圆周运动，一质量为1kg的物体甲位于赤道上，另一质量为2kg的物体乙位于北纬60°的地面上，地球可视为一个球体，则（）

A、甲、乙的角速度相等 B、甲、乙的线速度大小之比为 $2 ： 1$ C、甲、乙的向心力等于各自所受到的万有引力 D、甲、乙的向心力大小之比 $1 ： 1$

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10. 如图所示，甲、乙两小船在静水中的速度相等，渡河时甲船头向河的上游偏，乙船头向河的下游偏，两小船的船头与河岸的夹角大小相等。水流速度恒定，则下列说法正确的是（）

A、甲过河的位移大于乙过河的位移 B、在渡河过程中，两小船不可能相遇 C、无论水流速度多大，只要适当改变 $θ$ 角，甲总能到达正对岸 D、仅河水流速增大，两小船渡河时间相同且不变

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11. 如图所示，质量为2kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，使A、B恰好接触。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（g取 $10 m / s^{2}$ ）（）

A、轻弹簧的压缩量为0.2m B、物体AB一起向下做匀加速直线运动 C、物体B的瞬时加速度为 $10 m / s^{2}$ D、物体B对物体A的压力为12N

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12. 竖直平面内的圆周运动是物理学里的经典模型之一，某同学通过如下实验来探究其相关规律：如图，质量为m的小球固定在力传感器测量的一侧，传感器另一侧固定在轻杆一端，现给小球一初速度让其绕O点做圆周运动，小球到O点距离为L，已知当力传感器受到球对其为压力时读数为负，受到拉力时读数为正，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A、只有当小球通过圆周最高点的速度大于0时才能完成完整的圆周运动 B、若小球通过圆周最高点时速度为 $\sqrt{\frac{g L}{3}}$ ，则力传感器读数为 $- \frac{2}{3} m g$ C、小球在与圆心等高的B点下方运动过程中，力传感器读数总是为正值 D、若小球通过圆周最低点时速度为 $\sqrt{2 g L}$ ，则力传感器读数为 $m g$

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三、实验题

13. 某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过拱形桥最高点时对桥的压力的实验。在用三合板模拟的拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，玩具车可以在桥面上跑起来，把这套系统放在电子秤上。

(1)、玩具车静止在拱桥顶端时的电子秤示数（填“小于”“等于”或“大于”）它运动通过拱桥顶端时的电子秤示数。

(2)、玩具车运动通过拱桥顶端时处于状态（填“超重”或“失重”）。

(3)、玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），电子秤示数（填“越小”“不变”或“越大”）。

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14. 如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。

(1)、进行该实验时，需要用到下列哪些器材___________。

A、打点计时器 B、弹簧测力计 C、重垂线

(2)、研究平抛运动，下列说法正确的是___________。

A、使用密度大、体积小的小球 B、必须测出平抛小球的质量 C、将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 D、尽量减小小球与斜槽之间的摩擦

(3)、某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的A、B、C所示，测出x、 $h_{A B}$ 、 $h_{B C}$ 的长度，则小球平抛的初速度的计算式为 $v_{0} =$ 。（用测出的长度x、 $h_{A B}$ 、 $h_{B C}$ 和当地重力加速度g表示）

(4)、下列操作可能引起实验误差的是。
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平

B．确定竖直方向时，没有用重垂线

C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦

D．每次从轨道同一位置释放小球

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四、解答题

15. 如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星A、B，A的轨道半径为B的n倍，A、B同方向绕地心做匀速圆周运动。已知地球的半径为R。地球表面的重力加速度大小为g。卫星B绕地球运行的周期为T，求卫星B离地面的平均高度h和卫星B、A的角速度之比 $\frac{ω_{B}}{ω_{A}}$ 。

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16. 如图所示，水平桌面放置一小球（可视为质点），打击小球后，小球以4m/s的速度水平抛出，下落H后垂直撞击倾角为 $θ = 45 °$ 的斜面，小球反向弹回后，继续向上运动的最大高度为 $\frac{1}{2} H$ 。不计空气阻力，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求；

(1)、小球下落的高度H；

(2)、小球撞击斜面弹回后，上升到最大高度时，小球与斜面撞击点间的水平距离x。

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17. 某电视台大众娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如图所示，质量为m的选手（可视为质点）在竖直平面内绕圆心O做圆周运动，当选手某次运动到O点的正下方时松手，然后做平抛运动，选手飞行水平距离H后落地。已知O点离平台高度为H，选手与O点之间的绳长为 $\frac{3}{4} H$ ，重力加速度大小为g，不考虑空气阻力和绳的质量，求：

(1)、选手松手时速度的大小 $v_{1}$ 和选手落到平台时的速度大小 $v_{2}$ ；

(2)、选手运动到O点的正下方时绳对选手拉力的大小 $F_{T}$ 。

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18. 近年来，我国多地出现无人机灯光秀，成百上千架无人机通过与地面 $R T K$ （实时差分）基站实时通讯，保证每一架无人机都有其特定的轨迹，共同完成大型美轮美奂的巨幅图案及动画表演。现将某一架无人机的运动简化成竖直平面内的曲线运动，如图，无人机（可看成质点）从O点出发并开始计时，竖直方向上从静止开始以 $a_{y 1}$ 的加速度匀加速上升 $2 s$ ，接着以 $a_{y 2}$ 的加速度继续匀加速上升 $5.5 s$ ， $a_{y 2} = 4 a_{y 1}$ ，最后以 $a_{y 3}$ 的加速度匀减速上升 $3 s$ ，竖直速度恰好减为0， $a_{y 3}$ 的大小为 $8 m / s^{2}$ 。水平方向上 $2.5 s$ 时刻后从静止开始以 $a_{x 1}$ 的加速度做匀加速直线运动，一段时间后马上以 $a_{x 2}$ 的加速度做匀减速直线运动 $4 s$ ，且在 $10.5 s$ 时刻恰好到达指定位置A点悬停， $O A$ 之间的水平距离 $x = 40 m$ 。求：

(1)、竖直和水平加速度 $a_{y 1}$ 、 $a_{x 1}$ 的大小；

(2)、 $8.5 s$ 时刻无人机速度v的大小；

(3)、 $O A$ 之间的位移方向如何？（方向可用与水平方向夹角的正切值表示）

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