河南省新乡市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-05-27 类型：期中考试

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一、单选题

1. 黄河“九曲十八弯”，一只船在弯道处航行，下列说法正确的是（）

A、船的速度可能保持不变 B、船所受合外力方向与船的速度方向可能在一条直线上 C、船的加速度可能为零 D、船做变速曲线运动

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2. 郑州地铁5号线，一抹梧桐绿，闪耀绿城。列车的质量为m，在转弯处的运动半径为R，线速度为v，则下列说法正确的是（）

A、列车可能受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用 B、列车需要的向心力大小为 $\frac{m v^{2}}{R}$ C、列车的加速度大小为 $v^{2}$ R D、列车处于平衡状态

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3. 在东京奥运会上，巩立姣获得女子铅球冠军，为国家争得了荣誉。铅球做斜抛运动时，取竖直向下为正方向，下列描述铅球在竖直方向的分速度 $v_{y}$ 随时间变化的图像正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 如图所示，土星沿椭圆轨道运行，在远日点离太阳的距离为a，在近日点离太阳的距离为b，过近日点时土星的速率为 $v_{b}$ ，则过远日点时土星的速率为（）

A、 $\frac{b}{a} v_{b}$ B、 $\sqrt{\frac{b}{a}} v_{b}$ C、 $\frac{a}{b} v_{b}$ D、 $\sqrt{\frac{a}{b}} v_{b}$

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5. 如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出速度为 $v_{1}$ 时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为 $α_{1}$ ；当抛出速度为v₂时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为 $α_{2}$ ，则（）

A、当 $v_{1} > v_{2}$ 时， $α_{1} > α_{2}$ B、当 $v_{1} > v_{2}$ 时， $α_{1} < α_{2}$ C、无论 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 的关系如何，均有 $α_{1} = α_{2}$ D、 $α_{1}$ 、 $α_{2}$ 的大小与斜面倾角θ无关

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6. 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。汽车的运动可看做是做半径为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、 $\sqrt{\frac{g R h}{L}}$ B、 $\sqrt{\frac{g R h}{d}}$ C、 $\sqrt{\frac{g R L}{h}}$ D、 $\sqrt{\frac{g R d}{h}}$

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7. 我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，将“高分一号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。这是我国重大科技专项高分辨率对地观测系统的首发星。设“高分一号”卫星轨道的离地高度为h，地球半径为R，地面重力加速度大小为g，则“高分一号”卫星在时间t内，绕地球运转的圈数为（）

A、 $\frac{t}{2 π} \sqrt{\frac{g R^{2}}{(R + h)^{3}}}$ B、 $\frac{t}{2 π} \sqrt{\frac{g R}{{(R + h)}^{3}}}$ C、 $\frac{t}{2 π} \sqrt{\frac{g R^{2}}{{(R + 2 h)}^{3}}}$ D、 $\frac{t}{2 π} \sqrt{\frac{g R^{3}}{{(R + h)}^{3}}}$

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8. 如图所示的装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端，并都以转速n绕过O点的竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，质量为2m的物块C静止不动；若将C换成质量为3m的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍绕过O点的竖直轴在同一水平面内以相同的转速做匀速圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做匀速圆周运动的转速n可以如何调整（）

A、减小A，B的质量，增大转速n B、保持A，B的质量不变，增大转速n C、减小A的质量，B的质量不变，减小转速n D、增大A，B的质量，减小转速n

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9. 为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为 $r_{1}$ 的圆轨道上运动，周期为 $T_{1}$ ，总质量为 $m_{1}$ ，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 $r_{2}$ 的圆轨道上运动，登陆舱的质量为 $m_{2}$ ，则（）

A、该星球的质量为 $M = \frac{4 π^{2} r_{1}}{G T_{1}^{2}}$ B、该星球表面的重力加速度为 $g = \frac{4 π^{2} r_{1}}{T_{1}^{2}}$ C、登陆舱在半径为r₁与半径为r₂的轨道上运动时的速度大小之比为 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{m_{1} r_{2}}{m_{2} r_{1}}}$ D、登陆舱在半径为r₂的轨道上做圆周运动的周期为 $T_{2} = T_{1} \sqrt{\frac{r_{2}^{3}}{r_{1}^{3}}}$

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二、多选题

10. 假设地球绕太阳的运动是匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，根据这些数据可以求出的物理量有（）

A、地球的线速度大小 B、地球受到的万有引力大小 C、地球的质量 D、太阳的质量

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11. 一小球从A点做自由落体运动，另一小球从B点做平抛运动，两小球恰好同时到达C点，已知AC高为h，两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等，方向成60^°夹角，g=10m/s²。由以上条件可求（）

A、两小球在C点所用时间之比为1∶2 B、做平抛运动的小球初速度大小为 $\sqrt{\frac{3 g h}{2}}$ C、A，B两点的高度差为 $\frac{3 h}{4}$ D、A，B两点的水平距离为 $\frac{h}{2}$

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12. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴 $O O^{'}$ 转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与O点共线且 $O A = O B = B C = r = 0.2 m$ ，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度 $ω$ 缓慢地增大，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，则对于这个过程，下列说法正确的是（）

A、物体A，B同时达到最大静摩擦力 B、物体C受到的静摩擦力先增大后不变 C、当 $ω > \sqrt{5} r a d / s$ 时整体会发生滑动 D、当 $\sqrt{2} r a d / s < ω < \sqrt{5} r a d / s$ 时，在 $ω$ 增大的过程中B、C间的拉力不断增大

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三、填空题

13. “求知”兴趣小组研究“向心加速度与运动半径的关系”。

(1)、经过一系列对比实验，得出结论：若角速度 $ω$ 相同，向心加速度大小a与运动半径r成；若线速度大小v相同，向心加速度大小a与运动半径r成。（均选填“正比”或“反比”）

(2)、下列关于向心加速度的说法正确的是____。

A、向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢 B、向心加速度表示角速度变化的快慢 C、做匀速圆周运动的物体的向心加速度不变 D、向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢

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四、实验题

14. “启明星”研究小组设计了如图甲所示的装置来研究平抛物体的运动规律。让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。

(1)、下列操作要求正确的是____。

A、斜槽的末端不一定要保持水平 B、要求轨道光滑无摩擦 C、小球运动时不能与木板上的白纸（或方格纸）发生摩擦 D、小球可以从不同位置释放

(2)、图乙为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中坐标纸方格的边长均为 $L = 1.25 c m$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，那么：
①相机的闪光频率为Hz；
②小球运动的水平分速度大小为m/s；
③小球经过B点时的速度大小为m/s。

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五、解答题

15. 若“神舟十三号”在离地球表面高度为h的空中沿圆形轨道绕地球做匀速圆周运动，周期为T。地球半径为r，引力常量为G。求：

(1)、地球的质量；

(2)、地球表面的重力加速度；

(3)、地球的第一宇宙速度。

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16. 如图所示，长为L的轻杆一端固定在O点，另一端固定着一质量为m的小球，小球在竖直面内做圆周运动，重力加速度大小为g。

(1)、当小球在最高点B的速度为 $v_{1}$ 时，求杆对球的作用力；

(2)、求小球过最高点的最小速度；

(3)、“类比法”是研究物理问题的重要方法之一，请用“类比法”分析小球过光滑圆管竖直轨道最高点的最小速度。

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17. 如图所示，一水平传送带两端A、B的距离 $L = 6 m$ ，离水平地面的高度 $h = 5 m$ ，地面上的C点在传送带右端点B的正下方。一物块以水平初速度 $v_{0} = 4 m / s$ 自A点滑上传送带，传送带匀速转动，物块与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。（ $\sqrt{10} = 3.16$ ， $\sqrt{14.24} = 3.77$ ，结果保留三位有效数字）

(1)、要使物块从B点抛出后的水平位移最大，求传送带运转的速度应满足的条件以及物块从B点抛出的最大水平位移；

(2)、若物块从A点滑上传送带到落地所用的时间为2.3s，求传送带运转的速率。

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