安徽省宣城市七校2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷（含答案）

安徽省宣城市七校2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．自然界中的曲线运动是很常见的，抛出的篮球、公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。以下有关说法正确的是（）A．做曲线运动的物体加速度一定发生变化B．曲线运动的速度大小一定发生变化C．做曲线运动的物体所受合力一定不能为零D．物体在曲线运动过程中的平均速度方向一定沿轨迹切线方向2．物理学中有些规律可以在实验室中验证，有的则不能，下列四个等式中无法在实验室验证的是（）A．v=2πrT B．F=mv2r 3．某质点仅受恒力F作用，从A点沿图中的曲线运动到B点，已知轨迹在A点的切线水平，在B点的切线竖直，则质点的运动状态是（）A．圆周运动 B．一直加速C．先加速后减速 D．先减速后加速4．近日，国内疫情形势较为严峻，部分小区也因此实行人员管控，要求住户尽量减少不必要的外出，某同学对着自家的院子练起了花样投篮，只见他在某楼层阳台上以一个标准的跳投姿势将篮球水平投出，篮球以与水平面成45°角准确落入篮筐。设投球点到篮筐的水平距离为10m，篮筐到地面高度为3.05m，他家楼房层高约A．二楼 B．三楼 C．四楼 D．五楼5．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，它们的绕行方向相同，周期分别为TaA．Ta大于B．b加速可以追上cC．b与c的向心力大小相等D．每隔TaTb6．如图所示，质量分别为2m、m的小物块a、b（可视为质点）放在水平圆盘上，物块a、b与圆盘间的动摩擦因数和与转轴OO'的距离依次分别为μ、2μ和L、2L，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用A．b一定比a先开始滑动B．a一定比b先开始滑动C．a、b所受的摩擦力始终相等D．当ω=μg2L二、多选题7．遥控汽车以恒定速率绕周长为120m的圆形赛道一周用时2min，则关于遥控汽车运动过程中相关说法正确的有（）A．线速度大小为60mB．任一时刻瞬时加速度大小为πC．任意10s内速度方向改变30°D．任意20s内平均加速度大小为18．地球同步卫星是指与地球始终保持相对静止的人造卫星，利用三颗位置适当的同步卫星，可实现地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。已知地球半径为6400km，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，下列说法中正确的是（）A．地球同步卫星的发射速度约为3B．地球同步卫星的运行速度约为3C．同步卫星绕地球正常运行过程中有可能经过合肥正上方D．若地球自转周期为3h，则三颗同步卫星无法实现上述通信目的9．如果你站在月球上，仅用一把刻度尺和一块秒表就可以估测出月球的各项数据，如：用秒表记录羽毛从高度为h处由静止释放、自由下落的总时间为t。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列估测中正确的有（）A．月球表面的重力加速度g月=hC．月球的第一宇宙速度v=2hRt 10．某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=300g的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，通过水平距离1.6m后落地。已知握绳的手离地面高度为1.2m，手与球之间的绳长为A．小球落地前瞬间速度大小为4B．绳能承受的最大拉力为12NC．若其他条件不变，当绳长为0.D．若其他条件不变，仅改变绳长，则小球从最低点飞出的水平距离最大为6三、实验题11．某次研究性学习活动中，同学们用如图所示的带有一个白点的黑色圆盘进行自主探究，已知圆盘可绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速为n=20r/（1）白点转动一圈需用时s；（2）小华同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，观察不到白点在运动，则频闪光源的频率f需满足的关系式为；（用题中字母表示，如有其它字母，请注明其含义）（3）小军同学在暗室中用不同频率的频闪光源照射圆盘，则下列描述中正确的是____（填答案序号）。A．若光源闪光频率为19Hz，则观察到白点顺时针转动B．若光源闪光频率为21Hz，则观察到白点顺时针转动C．若光源闪光频率为22Hz，则观察到白点转动的周期为012．三个同学根据不同的实验装置，验证“平抛运动的规律”：（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明；（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb=（3）丙同学采用如图丙所示的装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是____。A．斜槽末端必须调节为水平B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端C．每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节D．小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线四、解答题13．如图所示，一长为l=1.0m的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m=0.1kg的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动．已知当小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力大小为（1）小球运动的角速度ω；（2）小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力FN14．如图所示，竖直平面内的34圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°（1）要使小球能落到斜面AD上，求从B点飞出的最小速度大小；（2）满足（1）中条件，求小球落到斜面前瞬间的最小速度。15．在足够大的光滑水平面上，质量m=1kg的小球（可视为质点）在水平恒力F1的作用下，t=0时刻从A点以水平初速度v0=5m/s开始运动；小球运动到B点时，vB=3m/s（1）试求出水平恒力F1（2）若在C点给小球施加水平力F2，小球恰好能做匀速圆周运动并返回到A点，则水平力F（3）若以C点为坐标原点，在水平面内分别沿vC方向和垂直vC方向建立x轴、y轴，当小球到达C点的同时，施加水平恒力F3，小球后续的轨迹满足关系式y=

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．做曲线运动的物体加速度可能不变，如平抛运动，A不符合题意；B．曲线运动的速度大小不一定发生变化，如匀速圆周运动，B不符合题意；C．因为曲线运动的物体，运动方向改变了，所以运动状态改变了，运动状态改变就必然受力不平衡，所以合力不为零，C符合题意；D．物体在曲线运动过程中的瞬时速度方向一定沿轨迹切线方向，平均速度方向与位移方向相同，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】物体做曲线运动其加速度可能不变；物体做曲线运动其速度的方向一定发生改变，其物体做曲线运动其平均速度方向与位移方向相同。2．【答案】C【解析】【解答】线速度公式、向心力公式和万有引力公式都可以在实验室进行验证；开普勒第三定律是开普勒根据第谷多年的天文观测数据总结出来的，无法在实验室进行验证，ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。

【分析】其开普勒第三定律属于行星运动规律，不能直接在实验室中验证。3．【答案】D【解析】【解答】A．质点做圆周运动时的向心力方向时刻在变，不可能由恒力提供，A不符合题意；BCD．质点做曲线运动，恒力方向指向轨迹凹侧，而质点速度方向沿轨迹切线方向，从A到B速度方向与恒力的夹角先大于90°，后小于90°，所以质点先减速后加速，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。

【分析】质点做匀速圆周运动其向心力方向时刻改变；利用其恒力的方向可以判别质点其速度的变化。4．【答案】B【解析】【解答】由题意得，篮球以与水平面成45°角准确落入篮筐，即速度角为45°，根据平抛推论知，位移角正切值是速度角正切值的一半，即tan所以投球点到篮筐的竖直距离为h=5m所以投球点到地面距离为8.05m，又因为楼层高故答案为：B。

【分析】利用平抛运动的推论可以求出其位移的方向，结合位移的方向可以求出其投篮的位置。5．【答案】D【解析】【解答】A．由开普勒第三定律r3TA不符合题意；B．b加速后会做离心运动，B不符合题意；C．因卫星质量未知，向心力大小无法判断，C不符合题意；D．根据角度关系有(可求出共线周期t=D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用开普勒第三定律可以比较周期的大小；b加速会做离心运动；由于卫星质量未知不能求出其向心力的大小；利用其角速度的关系可以求出ab与地球球心共线的时间间隔。6．【答案】C【解析】【解答】对a分析：μ·2mg=2mω2L，对b分析：2μmg=mω2·2L，所以ab两物体同时开始滑动，故AB错误；

摩擦力提供向心力，根据分析可知，两物体所受摩擦力相等，故C正确；

对a：7．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．线速度等于周长和周期的比值，即v=A不符合题意；B．角速度ω=向心加速度a=ωv=B符合题意；C．意10s内速度偏转角等于圆心角θ=ωt=C符合题意；D．20s内速度偏转角θ根据几何关系可知速度变化量大小为Δv=1m根据加速度定义得平均加速度为a=D符合题意。故答案为：BCD。

【分析】利用线速度和周期的关系可以求出线速度的大小；利用其线速度和角速度可以求出向心加速度的大小；利用其角速度及时间可以求出速度偏转角；利用其速度变化量及时间可以求出平均加速度的大小。8．【答案】B,D【解析】【解答】A．同步卫星轨道高于近地卫星，发射更困难，近似卫星的发射速度是第一宇宙速度，是最小的发射速度，所以地球同步卫星的发射速度一定大于第一宇宙速度，A不符合题意；B．地球同步卫星的运行速度约为v=B符合题意；C．同步卫星相对地面某位置静止不动，轨道平面与赤道平面必须重合，所以只能在赤道正上空，不可能经过北半球的合肥正上方，C不符合题意；D．根据几何关系可知，达到通信目的临界情况是：同步卫星的轨道半径应为2倍地球半径。根据万有引力提供向心力G得T=两种情况下同步卫星的轨道半径和周期关系为(6周期应为T因为周期越小，说明轨道半径越小，则地球自转周期为3h，三颗同步卫星无法实现上述通信目的。D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用周期和线速度的关系可以求出线速度的大小；同步卫星的轨道在赤道上空不会经过其合肥附近；利用引力提供向心力结合其轨道半径的大小可以判别其实现通讯的同步卫星的高度。9．【答案】C,D【解析】【解答】A．由h=可知gA不符合题意；B．由m可知MB不符合题意；C．根据m月球的第一宇宙速度v=C符合题意；D．月球的平均密度ρ=D符合题意。故答案为：CD。

【分析】利用其自由落体的位移公式可以求出月球表面重力加速度的大小；结合引力形成重力可以求出月球的质量；利用引力提供向心力可以求出月球第一宇宙速度的大小；结合体积公式可以求出月球的平均密度。10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．绳断后，小球做平抛运动，其运动时间为t=2(h−l)小球飞出时的初速度大小为v0小球落地时的竖直分速度大小为vy小球落地前瞬间速度大小为v=vA符合题意；B．绳绳能承受的最大拉力为T，根据牛顿第二定律有T−mg=mv解得T=15N⑥B不符合题意；CD．若其他条件不变，仅改变绳长，根据①②⑤式可得小球飞出的水平距离x与绳长l的关系为x=8l根据数学知识可知当l=0.6m时，x有最大值CD符合题意。故答案为：ACD。

【分析】小球做平抛运动，利用其位移公式可以求出初速度的大小；结合位移的合成可以求出落地瞬间合速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出细绳的拉力大小；利用其位移公式与绳子长度的关系式看求出其位移最大时绳子的长度。11．【答案】（1）0.05（2）f=（3）A；C【解析】【解答】（1）白点转动一圈需用时为T=（2）小华同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，观察不到白点运动，说明每次闪光时白点刚好位于同一位置，则闪光周期为T频闪光源的频率为f=（3）白点转动的频率为fAB．若光源闪光频率为19Hz，即闪光周期大于白点转动周期，每次闪光时，白点出现的位置都比上次闪光时沿顺时针转动一定角度，所以观察到白点顺时针转动；同理可知若光源闪光频率为21Hz，则观察到白点逆时针转动，A符合题意，B不符合题意；C．若光源闪光频率为22Hz，则每次闪光时，观察到白点逆时针转动的圈数为N=1−观察到白点转动的周期为T=C符合题意。故答案为：AC。

【分析】（1）利用其转动的时间可以求出周期的大小；

（2）利用其闪光周期与转动周期的关系可以求出光源频率的大小；

（3）利用其闪光频率与转动的频率比较可以判别其白点转动的方向；利用闪光频率可以求出白点转动周期的大小。12．【答案】（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2）1.25（3）A【解析】【解答】（1）在同一高度、同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体的小球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，根据匀变速直线运动规律之一：任意连续相等时间间隔位移之差为一定值，可知在竖直方向上Δy=g解得T=0.05s解得v0=1所以小球经过b点时的速度大小vb（3）A．斜槽末端必须调节为水平，确保小球平抛运动的初速度为水平方向，A符合题意；B．坐标系应建立在小球刚飞出时球心的位置，B不符合题意；C．由于同一个平抛运动需要多次重复实验，因此每次实验时都必须让小球在同一位置释放，确保小球运动一样，C不符合题意；D．平抛运动小球应只受重力，如果让小球上沾上墨水，小球和纸面接触后会产生摩擦力，就不是平抛运动了，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】（1）两个小球同时落地说明平抛运动其竖直方向为自由落体运动；

（2）利用其竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小，结合速度的合成可以求出b点速度的大小；

（3）其坐标系原点建立在斜槽末端球心的位置；每次释放小球的位置必须相同；小球粘上墨水会受到摩擦力的影响，不再做平抛运动。13．【答案】（1）解：小球到最高点时，轻杆对小球作用力大小为1N，等于小球重力大小，显然不可能是向上的支持力，只能是向下的拉力。根据牛顿第二定律有T+mg=ml代入数据得ω=2（2）解：小球运动到水平位置A时，对小球受力分析，杆的水平分力提供向心力，竖直分力平衡重力，根据几何关系得F代入数据得F【解析】【分析】（1）轻杆做匀速圆周运动，利用最高点杆对小球的作用力大小结合牛顿第二定律可以求出角速度的大小；

（2）当小球运动到水平位置A时，利用牛顿第二定律结合力的合成可以求出杆对小球作用力的大小。14．【答案】（1