浙江省温州十校联合体2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷（含答案）

浙江省温州十校联合体2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题1．美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性。关于经典力学，下列说法正确的是（）A．经典力学完全适用于宏观低速运动B．经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值2．如图所示为某人游珠江，他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去。设江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（）A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间不变C．水速大时，路程长，时间短 D．路程、时间与水速无关3．利用引力常量G和下列有关数据，不能计算出地球质量的是（）A．地球的半径和地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度和周期C．月球绕地球做圆周运动的周期和月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期和地球与太阳间的距离4．“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕在一次太空行走时丢失了一个工具包，关于工具包丢失的原因可能是（）A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉”了下去B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化C．工具包太重，因此宇航员一松手，工具包就“掉”了下去D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道5．某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（）A．圆盘转动的转速约为2πr/minB．圆盘转动的角速度大小为π30C．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为π3D．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为π90m/s6．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C的半径之比为1∶4∶16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）A．小齿轮A和大齿轮B的角速度大小之比为4∶1B．小齿轮A和后轮C的角速度大小之比为16∶1C．大齿轮B边缘和后轮C边缘各点的线速度大小之比为1∶4D．大齿轮B边缘和小齿轮A边缘各点的向心加速度大小之比为4∶17．如图所示，舰载机歼沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升，速度逐渐增大．下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向，其中可能的是（）A． B．C． D．8．不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾，如图所示是飘浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此说法中正确的是（）A．离地越低的太空垃圾运行周期越大B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小C．由公式v=grD．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞9．一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s210．如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起转动过程中，则下列说法正确的是（）A．人随“魔盘”转动过程中只受到重力和弹力的作用B．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力会变大C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力保持不变D．“魔盘”的转速至少为111．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO），其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（）A．倾斜地球同步轨道卫星不可能经过北京上空B．倾斜地球同步轨道卫星运行的线速度大于7.9km/sC．不同倾斜地球同步轨道卫星距地心的距离均相等D．倾斜地球同步轨道卫星的加速度大于9.812．篮球是高中学生十分喜欢的体有运动项目。如图所示，一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（）A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θB．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θC．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v013．在第24届北京冬奥运会跳台滑雪比赛项目中，运动员穿专用滑雪板，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，这项运动极为壮观。如图所示，在斜面上A点两名运动员先后以v0和2v0的速度沿水平方向飞出，不计空气阻力，则从跳出至第一次着地，两名运动员的水平位移之比不可能是（）A．1：2 B．1：3 C．14．火星表面特征非常接近地球适合人类居住，近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的12，质量是地球质量的19，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是A．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是9hB．火星表面的重力加速度是4C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23D．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的29二、多选题15．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和较矮的弟弟并排站立在同一水平线上，两人同时向各自正前方3m处放置在水平地面上的玩具小熊水平抛出小圆环，小圆环恰好都套中玩具熊。若小圆环离手后的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（）A．哥哥先套住玩具熊B．弟弟先套住玩具熊C．哥哥比弟弟水平抛出小圆环的初速度大一些D．哥哥比弟弟水平抛出小圆环的初速度小一些16．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高C．如图C所示，轻质细杆长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的最小速度为glD．如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出三、实验题17．（1）在用描点法做“探究平抛运动”的实验时，如图甲所示，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（2）某次实验画出小球运动的轨迹如图乙中曲线，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，则A点是否为平抛运动的起点（选“是”或“否”），小球做平抛运动的初速度v0=m/s。（计算结果保留2位有效数字）（3）在上面这次实验中，小球由B点运动到C点的过程中速度变化了m/s，方向。18．向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的大小。（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是____。A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法（2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是____。A．应使用两个质量不等的小球B．应使两小球离转轴的距离相同C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上（3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是____。A．T B．T2 C．1T D．四、解答题19．直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s。若飞机停留在离地100m高处空投物资，由于风的作用，可使降落伞和物资在水平方向产生1m/s的速度。求：（1）物资在空中运动的时间；（2）物资落地时速度的大小。20．如图所示，水流星是中国传统杂技的保留项目，是中华文化的重要传承。结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当做质点，设桶内水的质量为0.5kg，水桶做圆周运动的半径R=0.4m，重力加速度g=10m/s2。（1）若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率；（2）若在最高点时水桶的速率为4m/s，求此时水对桶底的压力。21．动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲所示），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳子断裂从而得救。其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为2L，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为L2（1）熊大和熊二在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则断裂时他们的速度是多大；（2）绳子断裂后，他们的落地点离O点的水平距离为多少；（3）改变绳长，且两熊仍然在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则绳长为多长时；他们的落地点离O点的水平距离最大，最大值为多少。五、填空题22．我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体．假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面处重力加速度为g，且不考虑地球自转的影响．则组合体运动的线速度大小为，向心加速度大小为．

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，A符合题意；B．经典力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，B不符合题意；CD．在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学仍然是正确的，不会过时也不会失去价值，CD不符合题意。故答案为：A。

【分析】经典力学不能适用于微观低速的物体；经典力学只是适用范围局限，没有过时的说法；也有一定的应用价值。2．【答案】B【解析】【解答】将人运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，水流的运动不影响垂直于河岸方向上的运动，在垂直于河岸方向上t=人的划水速度不变，所以过河的时间不变．水流速的大小影响在沿河岸方向上的位移x=v水t时间不变，水流速越大，沿河岸方向上的位移越大，根据运动的合成，发生的位移（路程）越大．B符合题意，ACD不符合题意．故答案为：B。

【分析】其过河时间为河岸宽度与人的速度的比值，与水速大小无关，利用其位移的合成可以判别水速越大其过河位移越大。3．【答案】D【解析】【解答】A．根据G可得M=已知地球的半径和地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转），可以求出地球的质量，A不符合题意；B．根据G可得M=又r=所以已知人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度和周期，可以求出地球的质量，B不符合题意；C．根据万有引力提供向心力可得G可求出地球的质量，C不符合题意；D．根据G可以计算出太阳的质量，不能计算出地球的质量，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用引力形成重力可以求出地球的质量；利用引力提供向心力可以求出地球的质量；利用其地球的周期及轨道半径只能求出太阳的质量。4．【答案】B【解析】【解答】A.工具包开始时随宇航员一起在万有引力的作用下做圆周运动，处于完全失重状态，A说法错误，D.工具包虽有惯性，但由于万有引力作用的存在，使得它继续沿原轨道运动，D不符合题意；C.若工具包的丢失，是由于在地球周围其它星球引力的作用下，被吸引过去了，那么宇航员也将被吸引过去，C不符合题意；B.当宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化时，它将偏离原有轨道做向心或离心运动，与宇航员的轨道分离，从而丢失，B符合题意，故答案为：B。

【分析】工具包做匀速圆周运动所以处于完全失重状态；由于工具包惯性的影响所以继续做圆周运动；其工件包的丢失时由于受到星体的引力作用；其宇航员碰到工具包会导致其速度变化导致出现离心或向心运动。5．【答案】B【解析】【解答】A．蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则圆盘转一圈的周期T=60s，故转速为1r/min，A不符合题意；B．由角速度ω=B符合题意；C．蛋糕边缘的奶油线速度大小v=ωr=π×0.10C不符合题意；D．蛋糕边缘的奶油向心加速度a=ω2r=π2302×0.D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其转动的周期可以求出转速的大小；利用其周期可以求出角速度的大小；利用角速度和半径可以求出线速度的大小；利用角速度和半径可以求出向心加速度的大小。6．【答案】A【解析】【解答】A．大齿轮和小齿轮边缘的线速度相等，根据v=ωr可知小齿轮A和大齿轮B的角速度大小之比为4∶1，A符合题意；B．小齿轮和后轮是同轴转动，角速度相等，B不符合题意；C．根据v=ωr可知，小齿轮和后轮边缘的线速度之比为1：16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：16，C不符合题意；D．根据a=可知，大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为1：4，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】大小齿轮线速度相等，结合半径的大小可以求出角速度之比；利用其同轴转动可以判别小齿轮与后轮角速度相等；利用其小齿轮和后轮的线速度可以求出大齿轮边缘线速度和后轮边缘速度之比；利用向心加速度的表达式可以求出向心加速度之比。7．【答案】B【解析】【解答】舰载机从M点运动到N点做曲线运动，合力方向指向轨迹弯曲方向，又由于飞机做加速运动，则有沿切线方向与速度同向的分力，即合力方向与速度方向夹角为锐角。故答案为：B。

【分析】利用曲线轨迹弯曲的方向可以判别其合力的方向，结合速度的变化可以判别其合力与速度之间的夹角。8．【答案】B【解析】【解答】太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，根据GMmA.由T=4B.由ω=GMC.由v=GMD.由v=GM故答案为：B。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较周期、角速度和线速度的大小；利用同轨道线速度相等可以判别不会发生相碰。9．【答案】D【解析】【解答】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A不符合题意；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得f=mv2r，解得v=frm=1.4×故答案为：D【分析】汽车转弯时，汽车与地面的静摩擦力提供向心力，向心力并不是一种力，如果静摩擦力不足以提供向心力，汽车就会向外滑动。10．【答案】D【解析】【解答】A．人随“魔盘”转动“贴”在“魔盘”竖直壁上时，人受到重力、弹力和摩擦力的作用，A不符合题意；B．竖直方向，人受的摩擦力和人的重力平衡，则摩擦力等于重力；如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力不变，B不符合题意；C．根据N=m可知，如果转速变大，人与器壁之间的弹力变大，C不符合题意；D．当人恰好能“贴”在“魔盘”竖直壁上时，则N=m竖直方向mg=μN解得n=即“魔盘”的转速至少为12π故答案为：D。

【分析】人受到其重力、弹力和摩擦力的作用；竖直方向其摩擦力等于重力所以保持不变；利用转速可以判别弹力的大小变化；利用其牛顿第二定律结合竖直方向的平衡方可以求出墨盘的转速。11．【答案】C【解析】【解答】A．根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动过程中经过北京上空，所以A不符合题意；B．根据公式Gv=可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速度小，B不符合题意。C．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据GT=可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即不同倾斜地球同步轨道卫星距地心的距离均相等，所以C符合题意；D．根据G倾斜地球同步轨道卫星的轨道半径远大于地球的半径，可知其加速度小于9.8m/s故答案为：C。

【分析】利用倾斜地球同步卫星的运动轨迹可以判别可能经过北京上空；利用引力提供向心力结合半径相同可以判别线速度、距离和加速度的大小。12．【答案】D【解析】【解答】根据题意，由逆向思维可知，该运动可以看成从A点到B、C两点做平抛运动，竖直方向上，根据h=12gt根据vy=gt可知，B点和C点的竖直速度相等，水平方向上，根据x=vx根据v=vx即运动员后撤到C点投篮，应增大抛射速度v0，根据几何关系可知由于竖直速度相等，水平速度vx故答案为：D。

【分析】利用平抛运动的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较其击中篮板的速度大小，结合速度的合成可以求出其抛出速度的大小及方向，结合其速度的分解可以判别其抛射角的大小变化。13．【答案】D【解析】【解答】设水平位移为x，竖直位移为y，两名运动员分别为1、2，若都落在斜面上时y即2可得t根据x=可得x当都落在水平面时，由h=12综上可知，两名运动员水平位移之比最小为1：故答案为：D。

【分析】运动员落在斜面上，利用其平抛运动的位移公式结合位移的分解可以求出其时间之比，结合水平方向的位移公式可以求出水平位移之比；再利用其位移公式可以求出其落在水平面的水平位移之比。14．【答案】D【解析】【解答】ABD．由万有引力定律公式F=GMmR2可知，王跃在火星表面受到的万有引力是在地球表面受到的万有引力的49倍，则火星表面的重力加速度为49g，由速度位移公式C．由万有引力提供向心力可得Gv即火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23故答案为：D。

【分析】利用引力公式结合引力形成重力可以求出重力加速度之比；利用速度位移公式可以求出宇航员跳起的最大高度之比；利用引力提供向心力可以求出第一宇宙速度之比；利用引力公式可以求出引力大小之比。15．【答案】B,D【解析】【解答】AB．竖直方向根据h=可得t=可知弟弟抛出的小圆环运动时间短，所以弟弟先套住玩具熊，B符合题意，A不符合题意；CD．水平方向位移相等，根据x=可得v结合B选项可知可知哥哥比弟弟水平抛出小圆环的初速度小一些，D符合题意，C不符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用其竖直方向的位移公式可以比较运动的时间；利用其水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。16．【答案】A,B【解析】【解答】A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，具有向上的加速度，则处于超重状态，A符合题意；B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，利用重力和支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，B符合题意；C．如图C所示，在最高点，当杆对小球的支持力等于小球重力时，小球所受合力为零，此时小球的速度最小为零，C不符合题意；D．如图D所示，水滴和衣服间的摩檫力不足以提供水滴做圆周运动的向心力，水滴做离心运动，D不符合题意。故答案为：AB。

【分析】汽车过凹形桥时，利用加速度的方向可以判别处于超重状态；铁路轨道外高内低，利用其支持力和重力的合力提供向心力；利用向心力的方向可以判别小球过最高点的速度大小；当其水滴与衣服之间的摩擦力不足以做圆周运动的向心力时做离心运动。17．【答案】（1）A；B（2）否；2.0（3）1；竖直向下【解析】【解答】（1）A．斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，A符合题意；B．每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，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．小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，D不符合题意。故答案为：AB；（2）小球在竖直方向做自由落体运功，故在竖直方向有Δy=g则有T=若A为起点，则竖直方向的高度为hA不是起点，水平方向的速度为v（3）在上面这次实验中，小球由B点运动到C点的过程中速度变化为Δv=gT=1m/s方向与重力加速度的方向相同，即竖直向下。

【分析】（1）记录小球的位置不需要等距离下降；应该利用平滑曲线连接各坐标点；

（2）利用其竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，结合竖直方向的位移公式可以判别A不是起点；利用其水平方向的位移公式可以求出水平方向初速度的大小；

（3）利用其竖直方向的速度公式可以求出速度变化量的大小及方向。18．【答案】（1）A（2）C（3）D【解析】【解答】（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是控制变量法。故答案为：A。（2）为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，应该保持质量m和角速度ω相同，则应使用两个质量相