江苏省高邮市2021-2022学年高一下学期物理期中调研试卷（含答案）

江苏省高邮市2021-2022学年高一下学期物理期中调研试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单选题1．哥白尼、第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一万有引力定律。下列说法中正确的是（）A．第谷通过整理大量的观测天文数据得到行星运动规律B．牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出了万有引力常量C．牛顿“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样规律D．由万有引力定律的公式F=Gm1m22．用如图甲所示装置研究物体做曲线运动的条件。如图乙所示，小铁球以初速度v0在水平纸面上运动，忽略阻力，要使小铁球沿图乙中实线所示轨迹运动，则（）A．磁铁应放在A位置 B．磁铁应放在B位置C．磁铁应放在C位置 D．磁铁应放在D位置3．如图所示为修正带内部结构示意图，大、小齿轮啮合在一起，半径分别为1.2cm和0.3cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（）A．线速度大小之比为4：1 B．角速度之比为1：1C．周期之比为1：4 D．向心加速度大小之比为1：44．如图，某人在悬崖上斜向上抛出小石头，不计空气阻力、下列哪幅图像可以表示小石头在空中运动时的加速度a随时间t变化的规律（）A． B．C． D．5．在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中，如图所示，是研究哪两个物理量之间的关系（）A．研究向心力与质量之间的关系B．研究向心力与角速度之间的关系C．研究向心力与半径之间的关系D．研究向心力与线速度之间的关系6．下列有关天体运动的说法正确的是（）A．绕太阳运行的行星，轨道半长轴越短，公转的周期就越长B．在月球绕地球运动中，r3C．地球与太阳的连线和火星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等D．由开普勒第三定律r3T2=k，月球围绕地球运动的7．2021年12月9日下午3点40分，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行了中国空间站首次太空授课。跨越八年，“太空课”再次开课。已知空间站在距离地面高度约为342km的圆形轨道上绕地球运行，下列说法正确是（）A．空间站的线速度大于第一宇宙速度B．空间站遇见紧急情况如需要降低轨道避让太空垃圾，则要点火加速C．三名航天员在空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体D．三名航天员在空间站中处于失重状态，说明他们不受地球引力作用8．在xOy直角坐标平面上运动的质点，t=0时位于x轴上。该质点在x轴方向的位移一时间图像如图（a）所示，其在y轴方向运动的速度―时间图像如图（b）所示，则（）A．质点的加速度大小为2m/s2 B．C．该质点做直线运动 D．该质点初速度为8m9．2022年北京冬奥会于2月4日开幕，中国代表团以9金4银2铜位列金牌榜第三，创造了冬奥参赛史上最好成绩。在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛。比赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而甩离正常比赛路线。如图所示，圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看作质点）下列说法中正确的是（）A．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D．发生侧滑是因为运动员的速度过大，受到的合力不够提供向心力10．如图所示a为静止于赤道地面上的物体，b为低轨道卫星，c为同步卫星，则下列说法中正确的是（）A．a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为ωB．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aC．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为TD．若某时刻b卫星经过a的正上方，则b再运动一圈会再次经过a的正上方二、实验题11．某研究小组用如图所示的装置“研究平抛运动及其特点”，具体实验操作是：（1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放自由下落，A，B两球同时开始运动。下列说法中正确的____。A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响B．改变小锤击打的力度，可以改变A球在空中的运动时间C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点（2）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图乙让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有____A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次必须在同一位置由静止释放小球C．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线（3）某次实验画出小球运动的轨迹如图中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标，取g=10m/s2，小球做平抛运动的初速度（4）根据图中数据判断，A点（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点；（5）另一研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）。①第一次实验，如图a所示，将滑槽末端与桌面右端况对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1②第二次实验，如图b所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P'点，测出槽最低点与桌面右端M的距离L、M与P'间的水平距离x2，则滑块与桌面间的动摩擦因数三、解答题12．如图甲所示，某滑雪运动员从山坡上水平滑出，在空中完成规定的动作后落到目标位置完成比赛。比赛场地可简化为如图乙所示的模型。已知平台AB水平，BC竖直且高度h=20m，落地点D距C点距离s=40m，运动员可看作质点，不计空气阻力。重力加速度g取10m/（1）运动员在空中运动的时间t；（2）运动员即将落地时的速度大小v。13．2020年11月29日，“嫦娥五号”进入绕月圆轨道，轨道距月球表面高度为R，月球表面重力加速度为g，如图所示已知月球的半径为R，万有引力常量为G，求：（1）月球的质量M；（2）“嫦娥五号”运行周期T。14．一滑雪表演的测试滑道如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=5m的光滑四分之一圆形轨道，BC段竖直高度为H=10m的倾斜轨道，轨道倾斜角θ=45°，CD段为足够长的水平减速轨道。一质量为50kg的表演者从AB轨道上某点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为6m/s，离开B点做空中表演（可视为平抛运动），最后落回轨道，（重力加速度g=10m/s2）求：（1）表演者到达B点时对圆形轨道的压力；（2）表演者离开B点后，多长时间落在斜面上；（3）表演者距离斜面最远时的速度大小。15．如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO'成θ=37°角（重力加速度，g=10m/s2，（1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少；（2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少；（3）若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动且刚好不上滑，则转台转动的角速度为多少。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．开普勒通过整理大量的观测天文数据得到行星运动规律，A不符合题意；B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过精确的计算得出了万有引力常量，B不符合题意；C．牛顿“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样规律，C符合题意；D．由于万有引力定律的公式F=G只适用于求两个质点（或两个物体均可视为质点）之间的万有引力，但当r→0时，就不能将两个物体视为质点了，就不再适用这个公式，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】当r趋近与零时万有引力不适用，结合物理学史进行分析判断。2．【答案】B【解析】【解答】曲线运动的轨迹会弯向受力的一侧，故要使小铁球沿图乙中实线所示轨迹运动，磁铁应放在B位置，B符合题意。故答案为：B。

【分析】物体做曲线运动时，其轨迹的弯曲方向为所受合力的方向。3．【答案】D【解析】【解答】A．齿轮传动，线速度相等，线速度大小之比为1：1，A不符合题意；B．角速度为v=v=解得角速度之比为ωB不符合题意；C周期为v=v=解得周期之比为TC不符合题意；D向心加速度为aa解得向心加速度之比为aD符合题意。故答案为：D。

【分析】同皮带转动各点的线速度相等，同轴转动各点的角速度相等，利用线速度和周期的关系得出周期之比；通过向心加速度和线速度的关系得出向心加速度之比。4．【答案】B【解析】【解答】由题意，忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变。故答案为：B。

【分析】对石块进行分析，抛出后石块做斜抛运动，根据牛顿第二定律和斜抛运动的相关规律列方程分析求解。5．【答案】A【解析】【解答】铝球与钢球质量不同，转速相同，本实验研究向心力与质量之间的关系，不是研究向心力与角速度、半径、线速度的关系。故答案为：A。

【分析】根据向心力的表达式以及控制变量法进行分析判断。6．【答案】D【解析】【解答】A．绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越长，A不符合题意；B．在月球绕地球运动中，r3C．对同一颗行星，与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，C不符合题意；D．由开普勒第三定律r3T2=k，月球围绕地球运动的故答案为：D。

【分析】利用开普勒三定律以及开普勒第二定律进行分析判断。7．【答案】C【解析】【解答】A．第一宇宙速度是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，同时也是物体绕地球运行的最大环绕速度，所以空间站的线速度一定小于第一宇宙速度，A不符合题意；B．空间站遇见紧急情况如需要降低轨道避让太空垃圾，则要制动减速，B不符合题意；C．空间站中虽处于完全失重状态，但不影响弹簧产生弹力，三名航天员在空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体，C符合题意；D．三名航天员在空间站中处于失重状态，这是由于万有引力全部提供向心力，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】第一宇宙速度是星体绕地球运动的最大环绕速度结合超失重进行分析判断正确的选项。8．【答案】A【解析】【解答】A．由x轴方向的位移一时间图像可知，质点在x轴方向做匀速直线运动，由y轴方向运动的速度―时间图像可知，质点在y轴方向做匀减速直线运动，则质点的加速度大小为a=A符合题意；B．由x轴方向的位移一时间图像可知，t=2.0s由y轴方向运动的速度―时间图像可知，t=2.0s时，质点在y轴方向的速度为vy=4mB不符合题意；C．质点在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀减速直线运动，则质点做匀变速曲线运动，C不符合题意；D．由x轴方向的位移一时间图像可知，t=0时，质点在x轴方向的速度v由y轴方向运动的速度―时间图像可知，t=0时，质点在y轴方向的速度为v0y=8mD不符合题意。故答案为：A。

【分析】x-t图像的斜率为物体运动的速度，v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，结合运动的合成进行分析判断。9．【答案】D【解析】【解答】A．若在O点发生侧滑，若向心力突然消失，则沿切线Oa运动，而现在是由于所提供的向心力小于所需要的向心力，因此Oa与Ob之间，A不符合题意；BCD．运动员发生侧滑是因为运动员受到的合力指向圆心小于所需要的向心力，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】当物体所需的向心力大于合力时，物体做离心运动，发生侧滑是因为运动员做了离心运动。10．【答案】B【解析】【解答】AC．a和c的周期相等，角速度也相等，即ωa=对正常运行的卫星，根据万有引力提供向心力，则有G可得ω=GMr轨道半径越小的卫星角速度越大，周期越小，b的轨道半径比c的轨道半径小，所以b的角速度比c的角速度大，周期比c的小，即ωb>所以有ωb>AC不符合题意；B．a、c的周期相同，所以a、c的角速度相等，根据a=ω2对正常运行的卫星，根据万有引力提供向心力，则有G得a=G轨道半径越小的卫星，向心加速度越大，所以a所以有aB符合题意；D．由于Tb故答案为：B。

【分析】根据同步卫星的特点得出ac的角速度关系，结合万有引力提供向心力从而得出abc的角速度之比；结合向心加速度之比得出向心加速度之比；结合万有引力提供向心力从而得出运动周期的表达式，并判断大小关系。11．【答案】（1）C（2）A；B（3）2.0（4）不是（5）x【解析】【解答】（1）A．两球的体积、材料和质量的选择不同，受到的阻力大小不同，对实验结果有影响，A不符合题意；B．改变小锤击打的力度，可以改变A球的水平初速度，但不能改变空中的运动时间，B不符合题意；CD．小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放自由下落，A、B两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。（2）A．为了保持小球抛出时的初速度方向为水平方向，需要通过调节使斜槽的末端保持水平，A符合题意；B．为了保证每次小球做平抛运动的初速度相同，每次必须在同一位置由静止释放小球，B符合题意；C．记录小球经过不同高度的位置时，不需要等距离下降，C不符合题意；D．将坐标纸上确定的点用平滑曲线连接，D不符合题意。故答案为：AB。（3）竖直方向有Δy=解得t=水平方向有x解得v（4）B点的竖直分速度为v则A点的竖直分速度为v可知A点不是平抛运动的抛出点；（5）②设第一次实验，滑块水平抛出的初速度为v1，平抛运动过程，竖直方向有水平方向有x联立解得v设第二次实验，滑块水平抛出的初速度为v2，平抛运动过程，竖直方向有水平方向有x联立解得v滑块在水平桌面上做匀减速直线运动，加速度大小为a=根据运动学公式可得−2aL=联立解得μ=

【分析】（1）（2）根据“研究平抛运动及其特点”的实验原理以及注意事项进行分析判断正确的选项；

（3）平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合平抛运动的规律得出初速度；

（4）根据匀变速直线运动的速度与时间的关系得出A点竖直方向的初速度；

（5）根据平抛运动的规律得出动摩擦因数的大小。12．【答案】（1）解：运动员从B点滑出后竖直方向做自由落体运动，则有h=代入数据得t=（2）解：运动员从B点滑出后水平方向匀速直线运动，水平初速度v运动员即将落地时竖直分速度大小为v所以运动员即将落地时速度大小为v=【解析】【分析】（1）运动员从B点滑出后做平抛运动，结合竖直方向的自由落体运动得出运动员在空中运动的时间；

（2）平抛运动分解为水平方向的匀速直