江苏省扬州市邗江区2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷（含答案）

江苏省扬州市邗江区2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单选题1．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．物体做曲线运动，其速度可能不变B．物体做曲线运动时其加速度可能为零C．物体做曲线运动时它所受合外力一定不为零D．物体所受合外力的方向与速度方向可能在一条直线上2．对于匀速圆周运动，下列有关物理量之间关系的描述正确的是（）A．角速度一定与转速成正比 B．角速度一定与半径成反比C．线速度一定与半径成正比 D．周期一定与半径成正比3．如图所示，一个在水平桌面上做直线运动的铁球，在其运动路线旁边放一块磁铁，铁球在磁铁吸引下运动轨迹正确的是（）A．oa B．ob C．oc D．od4．如图是神舟十二号飞船，A、B、C是其帆板上的三点，其中A、B相对O距离相等，C点距离O点最远，飞船进行调姿时，围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动180°，则旋转过程中，下列判断正确的是（）A．A，B两点的向心加速度大小相等B．A，C两点周期不相同C．B，C两点线速度大小相等D．B，C两点角速度不相同5．2月7日，我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。运动员在短道速滑比赛中过弯道时的情景如图所示，已知过弯道时运动员速度大小恒定，蹬冰的作用力大小恒定，力的方向与身体共线，则下列关于运动员过弯道时的说法正确的是（）A．运动员处于平衡状态B．冰刀与冰面间的摩擦力提供向心力C．运动半径越小，运动员身体倾斜度越大D．运动员身体可以保持向外侧倾斜状态6．2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是首次在距离地面约400km的中国载人空间站“天宫”上进行的太空授课活动。授课期间，航天员与地面课堂的师生进行了实时互动交流，则（）A．在“天宫”中宇航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态B．即使在“天宫”中处于完全失重状态，宇航员仍可用弹簧拉力器炼身体C．“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间D．“天宫”能和地面课堂实时交流，是因其绕地球运行角速度和地球自转角速度相同7．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，三位中国航天员首次进入了自己的空间站，对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道III；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道I，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到B处与天和核心舱对接，则神舟十二号飞船（）A．沿轨道Ⅱ运行的周期为TB．在轨道I和轨道II运动经过A点时速度大小相同C．沿轨道II从A运动到对接点B过程中，速度不断增大D．沿轨道I运行的周期大于天和核心舱沿轨道III运行的周期8．质量为1kg的小球在xOy平面上做曲线运动，它在水平方向的速度图象和竖直方向的位移图象如图所示。下列说法正确的是（）A．质点的初速度为3m/sB．2s末质点速度大小为6m/sC．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．质点的加速度为1.5m/s29．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为FT，则此时（）A．人拉绳行走的速度为vsinθ C．船的加速度为FTcosθ−10．如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（）A．初速度v1、v2大小之比为4：3B．若仅增大v1，两球不可能相碰C．若v1大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点DD．若只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC二、实验题11．在“探究平抛运动的特点”的实验中：（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的____；A．实心小铁球 B．空心小铁球C．实心小木球 D．以上三种球都可以（2）在“研究平抛物体运动”的实验中，小球与斜槽间的摩擦力对描绘平抛物体运动的轨迹（填“有”或“没有”）影响；（3）某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置，图中背景方格的边长表示实际长度5cm，如果取g=10m/s2，那么：①图中A点是否为小球平抛的抛出点？（填“是”或“不是”）②照相机的频闪周期T=s；③小球做平抛运动的水平初速度大小是m/s。三、解答题12．一小船渡河，河宽d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s。若船在静水中的速度为v2＝5m/s。（1）欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？渡河的实际位移是多少？（2）欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？渡河用了多长时间？13．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.（1）A球运动到C点时的速度；（2）A、B两球落地点间的距离。14．假设火星探测器距火星表面的高度为h，绕火星做匀速圆周运动的周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，试求：（1）探测器的线速度的大小；（2）火星的平均密度；（3）火星的第一宇宙速度。15．2022年2月8日，18岁的中国选手谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中以绝对优势夺得金牌，这是中国代表团在北京冬奥会上的第三枚金牌，被誉为“雪上公主”的她赛后喜极而泣。现将比赛某段过程简化成如图可视为质点小球的运动，小球从倾角为α=30°的斜面顶端O点以v0飞出，已知v0=20m/s，且与斜面夹角为θ=60°。图中虚线为小球在空中的运动轨迹，且A为轨迹上离斜面最远的点，B为小球在斜面上的落点，C是过A作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）小球从O运动到A点所用时间t；（2）小球离斜面最远的距离L；（3）O、C两点间距离x。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．物体做曲线运动，其速度方向为轨迹上该点的切线方向，所以速度一定发生变化，A不符合题意；BC．物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上，故合外力一定不为零，加速度一定不为零，B不符合题意，C符合题意；D．根据物体做曲线运动的条件可知，当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上时，物体一定做曲线运动，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】物体做曲线运动其速度方向一定改变，其加速度不可能等于0；其合力方向与速度方向不共线。2．【答案】A【解析】【解答】A．由圆周运动公式ω=2πn可知，角速度一定与转速成正比，A符合题意；BC．ω=vD．由周期公式T=2πr故答案为：A。

【分析】利用其角速度的表达式可以判别其角速度与转速的关系；利用其角速度和线速度的表达式可以判别两者之间的关系；利用周期的表达式可以判别与线速度的关系。3．【答案】D【解析】【解答】在水平桌面上做直线运动的铁球，在其运动路线旁边放一块磁铁，铁球受到磁铁的吸引力，铁球所受的吸引力和它速度方向不在同一直线上，铁球做曲线运动，而且铁球受到的吸引力指向运动轨迹的内侧，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。

【分析】利用其铁球运动的轨迹弯曲方向为磁铁的引力方向可以判别对应的轨迹。4．【答案】A【解析】【解答】D．A、B、C三点同轴转动，角速度相同，D不符合题意；A．根据a=A、B两点的向心加速度大小相等，A符合题意；B．根据T=A、C两点周期相同，B不符合题意；C．根据v=ωrB、C两点线速度大小不相等，C不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用其ABC同轴转动所以角速度相等，结合半径的大小可以比较线速度和向心加速度的大小，其角速度相等所以周期相等。5．【答案】C【解析】【解答】A．运动员过弯道时在水平面内做圆周运动，有向心加速度，不是平衡状态，A不符合题意。B．运动员过弯道时的向心力由蹬冰时作用力的反作用力与重力的合力提供，B不符合题意。C．设身体与竖直方向的夹角为θ，则有mg可见在v一定的条件下，r越小，θ角越大，C符合题意。D．过弯道时，向心力和向心加速度方向均指向轨道内侧，故运动员身体不能向外侧倾斜，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】运动员过弯道做圆周运动需要向心加速度不属于平衡状态；其向心力是由冰对运动员的作用力及运动员的重力所提供的；利用牛顿第二定律可以判别其半径与身体与竖直方向夹角的大小关系；利用其向心力的方向可以判别运动员的身体倾斜方向。6．【答案】B【解析】【解答】A．在“天宫”中宇航员仍然要受到地球引力，但是由于处于完全失重状态，使得处于漂浮状态，A不符合题意；B．即使在“天宫”中处于完全失重状态，宇航员仍可用弹簧拉力器炼身体，B符合题意；C．根据Gv=可知，“天宫”的运行速度小于第一宇宙速度，C不符合题意；D．根据Gω=可知“天宫”绕地球运行的角速度大于地球同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于自转的角速度，可知“天宫”绕地球运行角速度大于地球自转角速度，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用宇航员做匀速圆周运动所以处于完全失重状态；利用其引力提供向心力结合半径的大小可以比较线速度和角速度的大小。7．【答案】A【解析】【解答】A．根据开普勒第三定律r则沿轨道Ⅱ运行的周期为TA符合题意；B．在A点经过加速才能进入轨道II，所以在轨道I经过A点时速度小于在轨道II经过A点时速度，B不符合题意；C．沿轨道II从A运动到对接点B过程中，万有引力做负功，速度不断减小，C不符合题意；D．根据开普勒第三定律，轨道I半径小于轨道III半径，所以沿轨道I运行的周期小于天和核心舱沿轨道III运行的周期，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用开普勒第三定律可以求出运行周期的大小；利用其飞船在A点进入II轨道做离心运动所以应该进行加速；利用其A到B过程其引力做负功可以判别速度的变化；利用开普勒第三定律可以比较运行周期的大小。8．【答案】D【解析】【解答】A．由于质点在水平方向的初速度为3m/s，竖直方向的初速度为－4m/s，所以质点的初速度大小为v0＝vxA不符合题意；B.2s末时质点的速度大小为v＝213m/s，所以B不符合题意；C．合外力沿水平方向，但是我们的初速度方向与水平方向夹角为37°，所以初速度的方向与合外力方向不垂直，C不符合题意；D．由图可知质点水平方向的加速度a＝1.5m/s2，竖直方向加速度为零，质点的加速度合为1.5m/s2，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用其速度的合成可以求出初速度的大小；利用其速度的合成可以求出2s末速度的大小；利用其加速度的方向可以判别其与初速度方向不垂直；利用其水平方向的图像斜率可以求出加速度的大小。9．【答案】C【解析】【解答】AB．将船的速度分解可知人拉绳行走的速度为v人=vcosθAB不符合题意；CD．船的加速度为a=C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】对船的速度进行分解可以求出人的速度大小；利用牛顿第二定律可以求出船的加速度大小。10．【答案】D【解析】【解答】A．甲乙两球从等高处做平抛运动怡好在C点相碰，则时间相等，水平方向有xx初速度v1、v2大小之比为3：4，A不符合题意；B．两球相碰，则满足v若仅增大v1，显然存在t满足方程，所以两球会相碰，B不符合题意；C．若v1大小变为原来的一半，在时间不变的情况下水平位移会变为原来的一半，但由于甲球会碰到斜面，下落高度减小，时间减小，所以甲球的水平位移小于原来的一半，不会落在斜面的中点，C不符合题意；D．若甲球垂直击中圆环BC，则落点时速度的反向延长线过圆心O，由几何关系有(tan以上方程为两个未知数两个方程可以求解v1和t，因此只抛出甲球并适当改变v故答案为：D。

【分析】利用水平方向的位移公式可以求出初速度之比；利用其水平方向位移关系可以判别增大v1可以相遇；利用平抛运动的运动轨迹可以判别甲球的落点及速度的方向。11．【答案】（1）A（2）没有（3）不是；0.1；1.5【解析】【解答】（1）选择密度大的球能够减少空气阻力的影响，故选择实心铁球，即A符合题意。（2）该实验只要求每一次释放小球时，小球从轨道飞出的初速度一致即可。故只要从斜槽的同一高度释放，即可满足以上要求，因此摩擦力对实验没有影响。（3）由于小球在竖直方向应做自由落体运动，若A为抛出点，则竖直方向上应满足匀变速的比例关系，即y而图中显然比例关系并非如此，因此A不是抛出点。小球在竖直方向上做自由落体运动，则满足匀变速直线运动的规律y可得T=0.1s。由于小球在水平方向上做匀速直线运动x可得v=1.5m/s。

【分析】（1）为了减小空气阻力应该选择密度较大的实心铁球；

（2）其斜槽摩擦力对小球其初速度大小没有影响；

（3）利用其竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合其水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用竖直方向的位移之比可以判别A不是抛出点。12．【答案】（1）解：若v2＝5m/s，欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向，当船头垂直河岸时，如图所示合速度为倾斜方向，垂直分速度为v2＝5m/stvx（2）解：欲使船渡河航程最短，合速度应沿垂直河岸方向，如图所示船头应朝v2方向。垂直河岸过河要求v有v得α=30°所以当船头与上游河岸成60°时航程最短xt=【解析】【分析】（1）为了使小船过河时间最短，其船速垂直于河岸，利用其河岸宽度和船速可以求出过河的时间，结合其位移公式可以求出渡河的实际位移；

（2）当其渡河路径最短时，利用其合速度的方向可以求出其船头的方向，结合其河岸宽度及合速度的大小可以求出过河的时间。13．【答案】（1）解：小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，对A球有3mg+mg=m解得v对B球有mg−0解得v（2）解：根据平抛运动的规律，两球下落时间相等，由2R=解得t=2水平方向做匀速运动，对A球x对B球xA、B两球落地点