河南省豫東名校2021-2022學年高一下學期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．2021年10月16日，“神舟十三號”載人飛船發射成功，中國走在了全球太空探索前沿。下列有關“神舟十三號”載人飛船的說法正確的是（）A．飛船剛發射時速度很小，所以加速度也很小B．研究飛船與“天和”核心艙對接的姿態時，可以將其看成質點C．研究飛船飛往太空的運行軌道時，可以將其看成質點D．以地球為參考系，飛船在與“天和”核心艙對接后是靜止的2．物理來源于生活，更要服務于生活。有一學校的興趣小組設計了巧拉車裝置，如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩子帶動小車m沿斜面上升。當滑輪右側的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度大小為v時，小車的速度大小為（）A．vcosθ B．vsinθ C．3．“狼牙山五壯士”的故事家喻戶曉，戰士們在彈盡的時候用石頭砸敵人，假設石頭被拋出的方向為水平方向，拋出點與砸中點的高度差h=5m，石頭的初速度大小v=4m/s，取重力加速度大小g=10m/sA．2m B．3m C．4m D．5m4．旋轉木馬寄托著童年美好的回憶。一小孩坐在游樂場的旋轉木馬上，繞其中心軸在水平面內做勻速圓周運動，圓周的半徑為5.0m。若木馬在A．4π3m/s B．π3m5．如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F的取值應有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物塊與斜面間的最大靜摩擦力為（）A．F12 B．2F2 C．6．“曹沖稱象”的故事家喻戶曉，顯示了古人非凡的智慧，現想設計一個方案“稱量”地球的質量，下列方案可行的是（）A．花巨資建足夠大的秤B．已知引力常量G，地球繞太陽的半徑R，周期TC．已知月球繞地球的角速度ω，月球的半徑R，月球的質量mD．已知地球的半徑R，引力常量G，地球表面的重力加速度g7．中國鐵路秉承“安全優質、興路強國”的鐵路精神，構筑了四通八達的交通網絡。鐵路的內、外軌道高度在彎道處是不同的，已知軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，重力加速度大小為g，若質量為m的火車轉彎時速度等于gRtanA．這時鐵軌對火車的支持力等于mgB．外軌對外側車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力小于mgD．內軌對內側車輪輪緣有擠壓二、多選題8．“科技讓生活更美好”，洗衣機脫水原理就來自于圓周運動知識。如圖所示，在勻速轉動的洗衣機脫水筒內壁上，有一件濕衣服隨圓筒一起轉動而未滑動，則（）A．加大脫水簡轉動的線速度，脫水效果會更好B．加大脫水筒轉動的角速度，衣服對筒壁的壓力增大C．水會從脫水筒甩出是因為水滴受到的向心力很大D．衣服隨脫水筒做圓周運動的向心力由衣服受到的重力提供9．如圖所示，A、B為彈性豎直擋板，相距L=4m，A、B之間為水平導軌。一小球（可視為質點）自A板處開始，以v0=4m/s的速度沿導軌向B板運動，它與A、B擋板碰撞后瞬間均以碰前瞬間的速率反彈回來，且在導軌上做減速運動的加速度大小不變，為使小球恰好停在兩擋板的中間，這個加速度的大小可能為（）A．47m/s2 B．0.8m/s2 C．1m/s2 D．1.5m/s10．宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動。如圖所示，已知雙星的質量分別為m1和m2，它們之間的距離為L，則雙星的運行軌道半徑r1和r2及運行周期T分別為（）A．r1=Lm1m1C．T=4πL3三、實驗題11．小明用圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系。實驗中，保持小車質量不變來探究小車加速度a與合力F的關系。（1）小明在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶，已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，相鄰兩計數點之間還有四個計時點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為m/（2）在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤受到的總重力mg，由此造成的誤差是（選填“系統”或“偶然”）誤差。設拉力的真實值為F真，小車的質量為M，為了使mg?F真mg<5%，應當滿足的條件是mM12．“啟明星”研究小組設計了如圖甲所示的裝置來研究平拋物體的運動規律。讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。（1）下列操作要求正確的是____。A．斜槽的末端不一定要保持水平B．要求軌道光滑無摩擦C．小球運動時不能與木板上的白紙（或方格紙）發生摩擦D．小球可以從不同位置釋放（2）圖乙為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中坐標紙方格的邊長均為L=1.25cm，取重力加速度大小①相機的閃光頻率為Hz；②小球運動的水平分速度大小為m/s；③小球經過B點時的速度大小為m/s。四、解答題13．一物體在地面上受到的重力大小G'為16N，現把物體放在以加速度為10m/s2豎直向上做勻加速直線運動的火箭中，取地面重力加速度大小g=10m/（1）物體受到的萬有引力的大小F；（2）火箭離地面的高度h。14．如圖所示，水平地面上有一高h=5.6m的豎直墻，現將一小球（視為質點）以v0=8.0m/s的速度垂直于墻面水平拋出，已知拋出點到墻面的距離s=4.8m、離地面高H=6.85m，不計空氣阻力和墻的厚度，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）求小球碰墻時速度方向與豎直墻夾角的正弦值；（2）若仍將小球從原位置沿原方向拋出，為使小球能越過豎直墻，求小球拋出時初速度v的最小值。15．如圖所示，質量為m的小球用細線懸掛于天花板的O點，使小球在水平面內做勻速圓周運動，重力加速度大小為g。（1）若懸掛小球的細線長為L，小球做勻速圓周運動的角速度為ω，求細線對小球的拉力F的大小；（2）設小球運動的軌跡圓的圓心O'到懸掛點O的距離為h，請寫出小球做勻速圓周運動的角速度ω（3）已知懸掛點O到水平地面（圖中未畫出）的高度H=2L，細線長為L，細線能承受的最大拉力是小球所受重力的2倍，緩慢增大小球的角速度，求小球平拋運動的水平位移大小x。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．飛船剛發射時速度很小，但其加速度很大，A不符合題意；B．研究飛船與“天和”核心艙對接的姿態時，要研究對接時的動作、姿勢，故飛船的大小和形狀不可以忽略不計，不可以將其看成質點，B不符合題意；C．研究飛船飛往太空的運行軌道時，飛船與軌道相比，飛船的大小和形狀可以忽略不計，可以將其看成質點，C符合題意；D．以地球為參考系，飛船在與“天和”核心艙對接后繞地球做勻速圓周運動，D不符合題意；故答案為：C。

【分析】飛船發射時速度很小，加速度很大，當物體的大小和形狀對問題的研究沒有影響時該物體可看做質點；結合勻速圓周運動進行分析判斷。2．【答案】A【解析】【解答】ABCD．重物下滑的方向是合速度方向，可分解為垂直繩子方向和沿著繩子方向兩個分速度，小車的速度大小與重物沿著繩子方向的分速度大小相等，v'故答案為：A。

【分析】重物M下降的過程中，把m的速度沿著繩子和垂直于繩子方向進行分解，兩物體沿繩子方向的分速度相等，從而得出小車的速度。3．【答案】C【解析】【解答】石頭的運動時間為h=解得t=1s石頭運動的水平位移大小是x=故答案為：C。

【分析】石頭拋出后小球做平拋運動，結合平拋運動的規律得出石頭的水平位移。4．【答案】B【解析】【解答】線速度與轉速關系v=2πnr一分鐘內剛好轉了2圈轉速故n=解得v=所以，A項、C項和D項錯誤，B項正確。故答案為：B。

【分析】結合線速度和轉速的關系得出該旋轉木馬的線速度，從而進行分析判斷。5．【答案】C【解析】【解答】對滑塊受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，設滑塊受到的最大靜摩擦力為f，物體保持靜止，受力平衡，合力為零；當靜摩擦力平行斜面向下時，拉力最大，有：F1當靜摩擦力平行斜面向上時，拉力最小，有：F2聯立解得：f=F故答案為：C。【分析】對滑塊受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，四力平衡；當靜摩擦力平行斜面向下時，拉力最大；當靜摩擦力平行斜面向上時，拉力最小；根據平衡條件列式求解即可。6．【答案】D【解析】【解答】A．A不具有可行性，A不符合題意；B．地球繞太陽做勻速圓周運動，有GMm故地球質量m不能求出，B不符合題意；C．C中沒有已知月球繞地球的半徑，也沒有已知引力常量，地球質量不能求出，C不符合題意；D．由地球表面重力和萬有引力近似相等GMm可以求出地球的質量M=D符合題意。故答案為：D。

【分析】地球繞太陽運動利用萬有引力提供向心力從而判斷能否求出地球的質量，在地球表面，重力等于萬有引力從而得出地球的質量。7．【答案】A【解析】【解答】火車轉彎時，設火車轉彎對內、外軌道都無壓力時，豎直方向受力平衡N水平方向根據牛頓第二定律可得N聯立解得N=mgcos當火車轉彎時速度等于gRtanθ時，說明火車轉彎對內、外軌道都無壓力，鐵軌對火車的支持力大小為故答案為：A。

【分析】對火車進行受力分析，結合共點力平衡以及牛頓第二定律合力提供向心力得出鐵軌對火車的支持力以及火車的速度。8．【答案】A,B【解析】【解答】A．加大脫水筒轉動的線速度，需要提供的向心力變大，當不足以提供向心力時，水滴就會做離心運動，脫水效果會更好，A符合題意；B．加大脫水筒轉動的角速度，需要提供的向心力變大，筒壁對衣服的彈力也增大，根據牛頓第三定律，衣服對筒壁的壓力就增大，B符合題意；C．水會從脫水筒甩出是因為衣服對水的力不足以提供水滴做圓周運動的向心力，C不符合題意；D．衣服受到豎直向下的重力、豎直向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，重力和靜摩擦力是一對平衡力，大小相等，故向心力是由支持力提供的，D不符合題意。故答案為：AB。

【分析】加大脫水桶的轉速時，向心力變大，離心現象更明顯，脫水效果更好，結合牛頓第三定律得出衣服對桶壁的壓力也在不斷變大。9．【答案】A,B【解析】【解答】物體停在AB的中點，可知物體的路程s=nL+由v得a=v0代入數據得a=42n+1當n=2時a=0當n=3時a=AB符合題意，CD不符合題意。故答案為：AB。

【分析】物體運動過程中利用勻變速直線運動的位移與速度的關系得出該小球的加速度的表達式，從而得出該小球加速度的可能值。10．【答案】B,D【解析】【解答】根據牛頓第二定律得GGr解得rrT=4故答案為：BD。

【分析】根據牛頓第二定律萬有引力提供向心力以及兩星體之間距離的關系得出兩星體運動的軌道半徑以及周期。11．【答案】（1）2.00（2）系統；5.【解析】【解答】（1）根據逐差法可得a=（2）小車和砝碼、砝碼盤一起運動，根據牛頓第二定律有mg?F=maF=Ma可得小車受到的拉力F=即實際拉力小于mg，本實驗用砝碼和砝碼盤受到的重力代表小車受到的拉力，只有m?M才有F≈mg此誤差為系統誤差依題意F與mg?聯立，可得mg解得m若不滿足此條件，圖像會出現彎折，若砝碼質量非常大，小車加速度會趨于自由落體加速度g（為一定值）。故答案為：B。

【分析】（1）勻變速直線運動相同時間間隔內的位移差相等得出該小車的加速度；

（2）分別對小車和砝碼和砝碼盤受力分析，利用牛頓第二定律得出F的表達式，從而得出造成誤差的原因，并得出a-F圖像。12．【答案】（1）C（2）20；0.75；1.25【解析】【解答】（1）A．斜槽的末端一定要保持水平，以確保小球水平拋出，A不符合題意；B．軌道不必光滑，只要每次小球從同一位置由靜止釋放，使小球做平拋運動的初速度大小相等即可，BD不符合題意；C．小球運動時不能與木板上的白紙（或方格紙）發生摩擦，使小球只在重力作用下運動，C符合題意。故答案為：C。（2）①由題意可知，小球從A運動到B和從B運動到C的時間相等，設為T，豎直方向由勻變速直線運動的推論可得Δy=5L?3L=g解得T=0故相機的閃光頻率為f=②小球從A運動到B的過程，水平位移為3L，可得小球的水平分速度大小為v③小球經過B點時的豎直分速度大小為v故小球經過B點時的速度大小為v=

【分析】（1）根據研究平拋物體的運動規律選擇正確的選項；

（2）平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，結合自由落體運動的規律以及勻速直線運動的規律得出水平和豎直方向的速度，結合速度的合成得出小球經過B點的速度。13．【答案】（1）解：設物體的質量為m、加速度為a，物體對火箭的壓力為FN，火箭對物體的支持力為FNF解得F=4N（2）解：設當物體對火箭的壓力為20N時，地球的質量為M，引力常量為GF=G解得h=6400km【解析】【分析】（1）對物體進行受力分析，利用牛頓第二定律得出物體受到的萬有引力的大小；

（2）利用萬有引力的表達式以及重力等于萬有引力得出火箭離地面的高度h。14．【答案】（1）解：小球做平拋運動，設小球碰墻時豎直方向的分速度為vy，有水平方向s=v0t豎直方