浙江省温州市新力量联盟2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷（含答案）

浙江省温州市新力量联盟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．下列各物理量属于矢量的是（）A．路程 B．周期 C．线速度 D．转速2．关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A．做曲线运动物体的速度大小一定改变B．做曲线运动的物体所受合外力可以为0C．做曲线运动物体的速度方向一定变D．做曲线运动的物体所受合外力一定是变力3．游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是（）A．路程变大，时间延长 B．路程变大，时间不变C．路程变大，时间缩短 D．路程和时间均不变4．天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时天车上的起吊电动机吊着货物正在匀速上升，则地面上的人观察到货物运动的轨迹是图（）A． B． C． D．5．在某次演习中，一架歼-16战斗机水平匀速飞行.从战斗机上每隔1s释放1颗炸弹，先后共释放4颗，若不计空气阻力，从地面上观察4颗炸弹（）A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的6．玩“套圈圈”游戏时，身材高大的哥哥和身高较矮的弟弟站在同一位置，两人同时向正前方水平地面上的玩具小熊水平抛出圆环，圆环恰好都套中玩具小熊。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，它们的初速度分别为v1与v2，下列说法正确的是（）A．哥哥先套住玩具熊 B．两人同时套住玩具熊C．v1＜v2 D．v1=v27．如图为一列火车匀速转弯时的示意图，以下说法正确的是（）A．利用轮轨间的摩擦力提供向心力B．火车转弯时，必须按规定速度行驶，才能使轮缘不受侧向弹力C．设计好倾斜角度后，无论火车运行速度多大，一定不受侧向弹力D．如果火车转弯时，按规定速度行驶，轨道面支持力恰等于重力8．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。C为A盘上的一点，已知2rc=rAA．ωA：ωC．vA：9．洗衣机脱水时衣服附着在筒壁上，此时（）A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．因为衣服重力不变，所以弹力保持不变10．关于三个宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度大小为7.9km/hB．绕地球运行的同步卫星的环绕速度必定大于第一宇宙速度C．第二宇宙速度为11.2km/s，是绕地飞行器最大的环绕速度D．在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了11．苹果自由落向地面时的加速度大小为g，在离地面高度等于地球半径的两倍处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度大小为（）A．g B．14g C．112．2020年3月9日19时55分在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗三号GEO-2地球同步轨道卫星，图为北斗三号卫星。2020年6月11日2时31分在太原卫星发射中心，我国利用长征二号丙运载火箭，成功发射海洋一号D星，海洋一号D星离地高度约800km。月球是地球唯一的天然卫星，环绕周期为27.3天。三颗卫星绕地球的运动均看做匀速圆周运动。关于这三颗卫星，下列说法正确的是（）A．北斗三号GEO-2卫星的环绕周期大于海洋一号D星的环绕周期B．月球环绕地球的向心加速度最大C．北斗三号GEO-2卫星环绕地球的线速度大于海洋一号D．月球环绕地球的角速度大于北斗三号GEO-2环绕地球的角速度13．如图所示，质量相同的两个小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出，恰好都落在斜面底端。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球a、b运动过程中速度变化量的方向不相同B．小球a、b到达斜面底端时的位移大小之比为4C．小球a、b做平抛的初速度大小之比为2D．小球a、b到达斜面底端的速度方向与斜面的夹角相同二、多选题14．关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是匀变速曲线运动B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动C．做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化量相同D．做匀速圆周运动的物体角速度和线速度都不变15．如图所示，一长为r的轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动。以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆对球的作用力可能为零B．小球恰能过最高点时的速度为grC．小球过最低点时，杆对球的作用力一定竖直向下D．小球恰能过最高点时的速度为016．有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。人和座椅的总质量为m，不计钢绳的重力。以下说法正确的是（）A．钢绳的拉力大小为mgB．钢绳的拉力大小为mgC．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直D．两个质量不同的人，摆开的夹角θ一样大17．如图，用小锤打击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到两球总是同时落地，改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象。则该实验可说明（）A．平抛运动竖直方向分运动不受水平方向分运动的影响B．平抛运动竖直方向分运动是自由落体运动C．平抛运动水平方向分运动是匀加速直线运动D．平抛运动水平方向分运动是匀速直线运动三、实验题18．某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做匀速圆周运动向心力Fn的大小与小球质量m、角速度ω和运动半径r之间的关系。匀速转动手柄，可使变速塔轮A、B以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。该演示器可以巧妙地将向心力转化为竖直方向的效果进行显示，左边立柱可显示球1所受向心力F1的大小，右边立柱可显示向心力F2的大小。皮带与变速轮A、塔轮B有多种组合方式，图示为其中的一种组合，此时连接皮带的两轮半径RA（1）本实验采用的科学方法是____。A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．放大法（2）在图示情景下转动手柄，要探究的是____。A．向心力的大小与半径的关系B．向心力的大小与角速度的关系C．向心力的大小与质量的关系（3）在图示情景下转动手柄，则F1：19．用如图所示装置做“探究平抛运动水平分运动的特点”实验。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）在该实验中，下列器材中需要的是____（填字母，可多选）A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．刻度尺（2）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是____。A．保证小球飞出时的速度既不太大也不太小B．保证小球飞出时的初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线（3）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点O，并建立直角坐标系，下列图像坐标原点和坐标系的选择正确的是。（4）某同学正确操作后描出小钢球作平抛运动的轨迹如图，以抛出点为坐标原点O，在轨迹上取点A、B、C，坐标分别为A(x1，y1)、B(x2四、解答题20．如图所示，玩具手枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上，枪口与靶心距离为5 m，不考虑空气阻力，子弹击中靶后即停止。在某次射击中，子弹击中点距靶心20 cm，g=10 m/s（1）子弹在空中的运动时间；（2）子弹从枪口飞出时的速度大小；（3）子弹击中靶时的速度方向（用与水平方向所成的夹角θ的正切值表示）。21．预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验。若宇航员乘坐的宇宙飞船在离月球表面高度为H处绕月球做匀速圆周运动，其周期为T。已知月球的半径为R，万有引力常量为G。求：（1）宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动的速率v；（2）月球的质量M；（3）月球的“第一宇宙速度”v122．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m为50 g的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d为1.6 m，手与球之间绳长为0.4 m，绳能承受的最大拉力F为3.5 N，重力加速度g=10 m/s（1）要使球能在竖直平面内完成整个圆周运动，它在最高点的速度至少多大？（2）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，求绳断时球的速度大小？（3）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离多大？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】线速度既有大小又有方向是矢量，路程、周期、转速只有大小没有方向是标量。故答案为：C。

【分析】线速度有大小与方向属于矢量。2．【答案】C【解析】【解答】A．匀速圆周运动是曲线运动，但是速度大小不变，A不符合题意；BC．曲线运动是变速运动，其曲线运动的速度方向时刻改变，则肯定有加速度，根据牛顿第二定律，合外力必定不为零，B不符合题意C符合题意；D．平抛运动是曲线运动，但是平抛运动只受重力，是恒力，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】匀速圆周运动属于曲线运动其线速度的大小不变；做曲线运动的物体一定受到合力的作用；做曲线运动的物体可以受到恒力的作用。3．【答案】B【解析】【解答】游泳运动员实际参与了两个分运动，沿垂直于河岸方向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿垂直于河岸方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又游泳运动员的速度是恒定的，所以渡河的时间是不变的。沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，B符合题意，ACD不符合题意。故答案为：B【分析】水速大小影响过河的位移不会影响过河的时间。4．【答案】C【解析】【解答】我们站在地面上观察，货物既沿水平方向做匀速运动，又沿竖直方向做匀速运动，货物水平位移大小为x=vxt竖直位移大小y=vyt轨迹满足方程y=x故轨迹是倾斜直线。故答案为：C。

【分析】利用水平方向的位移公式和竖直方向的位移公式可以导出两个位移之间的关系式。5．【答案】C【解析】【解答】因为不计空气阻力，炸弹在水平方向将和飞机做相同的匀速运动，因而4颗炸弹在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线。因为飞机高度一定，物体做平抛运动的时间一定，水平速度相同，释放的时间间隔相同，所以它们的落地点是等间距的。故答案为：C。

【分析】利用平抛运动水平方向速度相同可以判别4颗炸弹在飞机的正下方；利用其水平方向的位移公式可以判别落地点的间距相等。6．【答案】C【解析】【解答】AB．设抛出的圈圈做平抛运动的高度为h，则下落的时间为t=平抛运动的物体飞行时间由高度决定，弟弟抛出的圆环运动时间较短，AB不符合题意；CD．水平方向位移为x=vt=v因水平位移相同，哥哥抛出的圆环运动时间长，则哥哥抛环的速度小，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】由平抛运动相关规律可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，分方向根据运动学公式进行求解。7．【答案】B【解析】【解答】AB．火车转弯做匀速圆周运动，合力指向圆心，受力如图由向心力公式得F当火车以规定速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力的合力提供向心力，A不符合题意，B符合题意；C．若火车运行速度小于此速度，则火车要做近心运动，会对轨道内侧造成挤压，C不符合题意；D．当火车以规定速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力的合力提供向心力，所以此时N=D不符合题意。故答案为：B。

【分析】对火车进行受力分析，根据合力提供向心力判断转弯时轮缘是否受侧向弹力，结合受力分析图得出轨道面支持力的大小。8．【答案】B【解析】【解答】由图可知，两轮边缘处线速度大小相等，但是半径不同，根据公式v=ωr，可知A、B两点的角速度之比为1：2，由公式a=v2r可知，A、B两点的向心加速度之比为1：2，A、C两点同在大齿轮上，角速度相等，但是半径不同，根据公式v=ωr，可知A、C两点的线速度大小之比为2：1，由公式a=ω2r故答案为：B。【分析】本题主要考查三种传动方式中，齿轮传动的特点：线速度相等，角速度之比与半径成反比，周期之比等于半径之比，向心加速度之比等于半径的反比。9．【答案】B【解析】【解答】A．衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用，合力提供向心力，A不符合题意；BC．重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，故若提高转速，筒壁对衣服的摩擦力不变，C不符合题意B符合题意；D．筒壁的弹力提供衣物的向心力F衣服重力不变，但是衣服含水量的不断减少，故弹力发生变化，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】衣服受到重力、弹力和摩擦力的作用；利用其竖直方向的平衡方程可以判别转动速度加快其摩擦力大小不变；利用牛顿第二定律结合衣服质量的变化可以判别其弹力大小发生改变。10．【答案】D【解析】【解答】A．第一宇宙速度大小为7.9km/s，A不符合题意；B．根据G可得v=绕地球运行的同步卫星的环绕半径大于地球的半径，则环绕速度必定小于第一宇宙速度，B不符合题意；C．第二宇宙速度为11.2km/s，是脱离地球的吸引力的最小速度，C不符合题意；D．在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了，D符合题意。故答案为：D。

【分析】第一宇宙速度为7.9km/s；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；第二宇宙速度是脱离地球的最小速度。11．【答案】C【解析】【解答】在地球表面G在高空G解得a故答案为：C。

【分析】利用引力形成重力及牛顿第二定律可以求出人造卫星向心加速度的大小。12．【答案】A【解析】【解答】根据G解得T=2πa=v=ω=北斗三号GEO-2卫星的环绕半径大于海洋一号D星的环绕半径，则北斗三号GEO-2卫星的环绕周期大于海洋一号D星的环绕周期；月球环绕地球的轨道半径最大，则向心加速度最小；北斗三号GEO-2卫星环绕地球的线速度小于海洋一号D星的线速度；月球环绕地球的角速度小于北斗三号GEO-2环绕地球的角速度。故答案为：A。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较周期、线速度、角速度和向心加速度的大小。13．【答案】D【解析】【解答】A．小球a、b均做平抛运动，加速度方向竖直向下，所以运动过程中速度变化量的方向相同，均为竖直向下，A不符合题意；B．因为B为斜面中点，所以小球a、b到达斜面底端时的位移大小之比为2∶1，B不符合题意；C．小球做平抛运动的初速度大小为v小球a、b做平抛的初速度大小之比为vC不符合题意；D．设小球到达斜面底端时速度方向与水平方向夹角为α，斜面倾角为θ，则tan由上式可知小球a、b到达斜面底端的速度方向相同，所以速度方向与斜面的夹角相同，D符合题意。故答案为：D。

【分析】两个小球只受重力所以其速度变化量方向相同；利用其几何关系可以比较小球位移的大小；利用其位移公式可以求出初速度大小之比；利用其位移的分解可以比较速度的方向。14．【答案】A,C【解析】【解答】A．平抛运动的加速度是重力加速度不变，做匀变速曲线运动，A符合题意；B．匀速圆周运动的加速度方向指向圆心，则加速度改变，不是匀变速曲线运动，B不符合题意；C．平抛运动的物体加速度不变，根据Δv=gΔtC符合题意；D．做匀速圆周运动的物体角速度不变，但是线速度是矢量，线速度大小不变，但方向不断变化，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】平抛运动属于匀变速曲线运动；匀速圆周运动其加速度方向时刻改变所以不属于匀变速曲线运动；物体做匀速圆周运动其线速度的方向时刻改变。15．【答案】A,D【解析】【解答】A．当小球通过最高点的速度为v=grF+mg=m解得杆对球的作用力为零，A符合题意；BD．小球在最高点，由重力和杆对球的作用力提供向心力，若杆对球的支持力F根据mg−可知小球的速度为零，所以小球过最高点的最小速度是零，B不符合题意D符合题意；C．在最低点，球受到重力和杆的拉力，其合力提供向心力，故杆对球的作用力一定竖直向上，C不符合题意。故答案为：AD。

【分析】利用小球的速度结合牛顿第二定律可以求出杆对小球作用力的大小；利用其杆对小球的作用力大小可以判别小球过最高点的临界速度大小；利用其最低点向心力的方向可以判别杆对小球的作用力方向。16．【答案】B,D【解析】【解答】AB．对座椅受力分析，如图所示竖直方向上F解得F=A不符合题意B符合题意；C．因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，C不符合题意；D．水平方向，根据F解得mg两边可消掉m，即两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用座椅的平衡方程可以求出拉力的大小；利用其牛顿第二定律可以求出其质量不同其摆角相同；利用竖直方向的平衡方程可以判别钢绳子不可能沿水平方向。17．【答案】A,B【解析】【解答】AB．本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动，竖直方向分运动不受水平方向分运动的影响，AB符合题意；CD．本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况，CD不符合题意。故答案为：AB。

【分析】本实验说明平抛运动其竖直方向的分运动为自由落体运动，且其分运动不受水平方向运动的影响。18．【答案】（1）B（2）B（3）1：4【解析】【解答】(1)本实验采用的科学方法是控制变量法。故答案为：B。(2)在图示情景下转动手柄，两球质量相等，两球距立柱转轴中心的距离也相同，根据F要探究的是向心力的大小与角速度的关系。故答案为：B。(3)依题意，连接皮带的两轮边缘上的点线速度大小相同，有v=ωR又R解得ω故F

【分析】（1）探究向心力大小的影响因素实验使用控制变量法；

（2）当其小球质量相等及半径相等时，探究的是向心力大小与角速度大小的关系；

（3）利用其塔轮线速度相等，结合半径的关系可以求出角速度的大小关系，再利用向心力的表达式可以求出向心力大小比值。19．【答案】（1）C；D（2）B（3）C（4）1：【解析】【解答】（1）实验中需要用重锤线确定木板是否在竖直平面内，用刻度尺测量点迹间的距离。不需要测量小球的质量，则不需要天平，时间可以通过竖直位移求出，不需要秒表。故答案为：CD。（2）斜槽末端的切线必须是水平的，是为了保证小球抛出后做平抛运动。故答案为：B。（3）坐标原