浙江省衢温“5 1”联盟2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷（含答案）

浙江省衢温“51”联盟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．下列单位属于国际单位制中的基本单位的是（）A．克 B．牛顿 C．秒 D．千米2．2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中谷爱凌以总分188.25分，获得我国冬奥会历史上首枚自由式滑雪女子大跳台金牌，此项比赛要求选手起跳后在空中完成翻腾、旋转和手抓滑板等一系列动作。如图，是她在空中完成跳跃时的情景，下列说法正确的是（）A．研究谷爱凌运动轨迹时可以将她看做质点B．研究谷爱凌空中抓板时间时可以将她看做质点C．研究谷爱凌在空中转体角度时可以将她看做质点D．研究谷爱凌在空中动作的姿态时可以将她看做质点3．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史的说法正确的是（）A．地心说的代表人物是托勒密B．牛顿提出了万有引力定律，并测出了引力常量C．伽利略理想斜面实验证明了力是维持物体运动的原因D．第谷通过开普勒的观测数据得出了行星运动的三大规律4．中国空间站“天宫课堂”在2022年3月23日下午3点40分开展第二次太空授课活动。若请你推荐授课实验内容，以下实验可以在空间站完成的是（）A．用天平称量物体的质量B．研究自由落体运动实验C．进行平抛运动的研究实验D．用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验5．以某一初速度竖直向上抛出一个苹果，并落回手中，忽略空气阻力，以向上为正方向，以下描述此过程的v−t图像中，可能正确是（）A． B．C． D．6．船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头，则v1A． B．C． D．7．用相同的绳子将相同的画框用下列方式固定在墙上，从受力的角度分析绳子最不容易断的是（）A．B．C．D．8．如图，为生活中常见的时钟，对于时钟上的秒针、分针和时针最末端的三个质点，下列说法正确的是（）A．三点的周期之比为720：12：1B．三点的角速度之比为720：12：1C．三点的转速之比为1：12：720D．三点的线速度大小之比为1：12：7209．近期，俄乌局势紧张，双边冲突不断。如图为某次战斗中轰炸机投弹情景，假设轰炸机水平匀速飞行过程中每隔相同时间投下一颗炸弹至一片平地，忽略空气阻力，则（）A．在空中任何时刻炸弹总是排成抛物线，炸弹落地点是等间距的B．在空中任何时刻炸弹总是排成抛物线，炸弹落地点不是等间距的C．在空中任何时刻炸弹总在飞机正下方排成竖直直线，炸弹落地点是等间距的D．在空中任何时刻炸弹总在飞机正下方排成竖直直线，炸弹落地点不是等间距的10．离心分离器在医学检验等领域发挥着重要作用。图展示了离心分离的原理示意图，在盛有清水的圆筒转鼓中倒入同样大小的钢球（黑色球）和木球（白色球），然后启动电机使其绕轴以足够大的速度旋转，则稳定后的球分布情况是（）A． B．C． D．11．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图所示，已知内外轨道平面与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，则质量为m的火车在该弯道处转弯时，以下说法中正确的是（）A．火车转弯所需的向心力主要由摩擦力提供B．若火车行驶速度太大，内轨对内侧车轮轮缘有挤压C．火车转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用D．若火车行驶速度等于gRtan12．如图所示，甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十三号”宇宙飞船（绕地运行周期为90minA．它们运动的周期大小关系是TB．它们运动的向心加速度大小关系是aC．卫星乙的运行速度小于地球的第一宇宙速度D．同步卫星丙的运行速度大于地球的第一宇宙速度13．如图所示，斜面体A放在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧一端与物块B相连，另一端固定在斜面底端的挡板上，弹簧处于压缩状态，压缩量x=3cm，整个系统始终处于静止状态。已知斜面倾角为37°，物块B质量MB=1kg，物块B与斜面间动摩擦因数μ=0.5，弹簧劲度系数k=200N/m，A．弹簧上的弹力大小为600N B．物块B不受到摩擦力的作用C．斜面体A受到水平向右的摩擦力 D．挡板受到弹簧的压力大小为12N14．如图所示是赛车比赛中的某一发卡弯，甲乙丙三条虚线为赛车过此弯角的三种赛车行驶线路，关于赛车过此弯角的说法正确的是（）A．三种赛车行驶线过弯时的位移相同B．为获得更大的过弯速度，应选择乙赛车线C．赛车手过弯时有被向外甩的趋势，故赛车手过弯时受到的合力指向弯道外侧D．因赛车过弯时的最大摩擦力相同，故无论哪条赛车线的最大向心加速度相同15．均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极的少数地区外的“全球通讯”。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则三颗卫星中任意两颗的距离为（）A．334πC．3234二、实验题16．（1）如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有____。A．振针的质量 B．振片的长短C．交流电源电压的大小 D．交流电源的频率（2）下图中打点计时器的使用方式正确的是（填“甲”或“乙”）（3）探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。①本实验采用的科学方法是A．放大法B．理想实验法C．等效替代法D．控制变量法②通过本实验可以得到的结果有A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比17．如图甲，某兴趣小组用力传感器和矿泉水，在教室的黑板上做“探究求合力的方法”实验。（1）下列关于这个实验的说法正确的是____；A．实验时，矿泉水的质量越轻越好B．该实验采用了控制变量思想C．该实验运用了等效替代原理D．实验时，两根细绳套间的夹角越大越好（2）由图乙可知实验的结果有一定的偏差，造成这一结果的原因可能是实验中____；A．绳套长度偏短 B．两个绳套长度不相同C．两绳套的方向与黑板不平行 D．力传感器外壳与黑板有接触（3）用如图丙所示装置探究平抛运动水平分运动的特点。将白纸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，落在覆有白纸条和复写纸条的水平挡板MN上，钢球落在挡板上时，复写纸条下方的白纸条上就留下了一个点迹，垂直硬板过点迹在白纸上画点，这就记录了小球运动轨迹上的一个点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列点，用平滑曲线连接各点可得到平抛运动轨迹。①为了得到平抛运动的轨迹，下列实验条件必须满足的是；A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末段切线必须水平C．每次向下移动挡板的距离应尽可能相等D．钢球必须每次从斜槽上相同的位置由静止释放②本实验中坐标原点应取在。A．从Q点飞出时小球的最高点B．从Q点飞出时小球的球心C．从Q点飞出时小球的最低点D．重垂线上任意位置均可三、解答题18．一质量为2t的探测器着陆某星球之前，需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段发动机提供的力为104N，探测器速度大小由90m/s减小到2m/s求：（1）在动力减速阶段，探测器的加速度大小和下降距离；（2）该星球的第一宇宙速度是多少。19．有一种叫“飞椅”的游乐项目如图。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。不计钢绳的重力。（1）座椅的转动的速度是多大；（2）写出转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系；（3）已知人和座椅的总质量M=80kg，钢绳长L=4m，水平转盘半径r=4m，当钢绳受到的力为8002N时，转盘转动的角速度20．如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为m=80kg，以2m/s的初速度沿倾斜滑道匀加速直线滑下，倾斜滑道倾角为θ=370，在t=5s的时间内沿倾斜滑道下滑的路程为x=60m，设滑雪者受到的阻力恒定，（1）求滑雪者的加速度a的大小；（2）求滑雪者受到的阻力f的大小（包括摩擦和空气阻力）；（3）若滑雪者的初速度可调节，滑雪者经x1=16m倾斜滑道，进入x221．如图所示为某一游戏简化装置的示意图，AB是一段长直轨道，与半径为R的光滑圆弧轨道BC相切与B点。BC轨道末端水平，末端离地面的高度为2h，高度为h的探测板DE竖直放置，离BC轨道末端C点的水平距离为L，上端D与C点的高度差也为h。在AB长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的的小球（可视为质点），小球质量为m，不计小球在运动过程中所受空气阻力。（1）求小球打在探测板DE的中点时小球的速度大小；（2）若小球打在探测板E点时，小球对圆弧轨道C点的压力；（3）若h=22m，L=2m

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位，克、千米不是国际单位制中的单位，牛顿是导出单位，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。

【分析】其秒属于国际基本单位，其克、千米只属于基本单位，其牛顿属于导出单位。2．【答案】A【解析】【解答】A．研究谷爱凌运动轨迹时，运动员的形状和大小能忽略，能看成质点，A符合题意；B．研究谷爱凌空中抓板时间时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，B不符合题意；C．研究谷爱凌在空中转体角度时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，C不符合题意；D．研究谷爱凌在空中动作的姿态时，要考虑姿态，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】物体能否作为质点主要看本身的形状大小对所研究的问题有无影响。3．【答案】A【解析】【解答】A．地心说的代表人物是“托勒密”，A符合题意；B．牛顿提出了万有引力定律，但卡文迪许最早用实验的方法测出了引力常量的数值，B不符合题意；C．伽利略用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，C不符合题意；D．开普勒通过第谷的观测数据得出了行星运动的三大规律，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】卡文迪许测出了引力常量的大小；其伽利略利用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因；开普勒提出了行星三大定律。4．【答案】D【解析】【解答】由于在空间站中处于完全失重状态，则与重力有关的实验都不能进行，即不能用天平称量物体的质量，也不能研究自由落体运动实验，不能进行平抛运动的研究实验等；但是可以用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验。故答案为：D。

【分析】由于在空间站所有物体处于完全失重状态，所以与重力有关的实验不能进行但可以探究力的合成实验。5．【答案】C【解析】【解答】因不计空气阻力，加速度恒定，设其初速度为v0，根据匀变速直线运动规律，据题意有v=可知其图像为直线且斜率为负，ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。

【分析】利用匀变速的速度公式可以判别其速度和时间的关系，由于加速度不变所以图像斜率保持不变。6．【答案】B【解析】【解答】当船速大于水流速度时，为使船行驶到河正对岸的码头，则合速度的方向与河岸垂直，即合速度方向与水流方向垂直。故答案为：B。

【分析】当其船行驶到正对岸码头时，利用其合速度的方向垂直于河岸可以判别其对应的船速度和水速的方向。7．【答案】A【解析】【解答】画框的重力一定，两段绳子的拉力的合力与画框重力平衡。当两段绳子夹角最小时，绳上拉力最小。选项中A项绳子夹角最小，所以A选项中绳子最不容易断。故答案为：A。

【分析】利用其画框的平衡条件结合其绳子的角度可以判别绳子拉力的大小进而判别其A中绳子拉力最小最不容易断开。8．【答案】B【解析】【解答】A．时钟上的秒针、分针和时针的周期分别为T则TA不符合题意；B．根据角速度与周期的关系式，有ω=可得ωB符合题意；C．根据转速与角速度关系，有ω=2πn可得nC不符合题意；D．根据线速度与角速度关系，有v=ωr依题意，三个质点的轨道半径关系不明，所以不能得出其线速度大小关系。D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其指针运动一圈的时间可以求出周期的大小；结合周期和角速度的关系可以求出角速度之比；利用角速度之比可以求出转速之比；由于未知半径的大小不能求出其线速度之比。9．【答案】C【解析】【解答】AB．飞机上释放的炸弹做平抛运动，即在竖直方向上，向下是做加速运动的，在水平方向上，由于惯性，每个炸弹都是做匀速直线运动，由于不计阻力，其运动的速度和飞机的速度相同，所以释放的炸弹全部在飞机的正下方，故在空中形成一条竖直直线，AB不符合题意；CD．在水平方向上，由于惯性，每个炸弹都是做匀速直线运动，由于不计阻力，其运动的速度和飞机的速度相同，所以释放的炸弹全部在飞机的正下方，故在空中形成一条竖直直线，由于间隔时间相同，则炸弹落地点是等间距的，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】由于飞机上释放的炸弹在水平方向速度相同所以其在空中形成一条竖直线；利用其运动的时间间隔相同所以炸弹落地点时等间距的。10．【答案】A【解析】【解答】根据向心力的表达式F=m转动时密度大的物体(钢球)所需的向心力大，周围水对其作用力小于所需的向心力则做离心运动，向外运动。密度小的物体(木球)所需的向心力小，周围水对其作用力大于所需的向心力则做近心运动，向里运动。则稳定后的球分布情况为A图所示。故答案为：A。

【分析】利用向心力的表达式结合其水的密度不同可以判别其钢球的运动情况。11．【答案】D【解析】【解答】A．火车转弯所需的向心力主要由其所受的重力和支持力的合力提供的，A不符合题意。B．若火车行驶速度太大，有离心趋势，则外轨对外侧车轮轮缘有挤压，B不符合题意；D．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，受力分析如图所示F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向心力，则有mgtanθ=m解得v=可知此时内外轨道均不受车轮轮缘挤压，D符合题意；C．向心力为效果力，火车没有受到向心力，C不符合题意；故答案为：D。

【分析】其火车拐弯的向心力主要由重力和支持力的合力所提供；当火车速度太大时其外轨对车轮有挤压；火车拐弯时不会受到其向心力的作用；利用其牛顿第二定律可以求出火车车轮不受挤压时速度的大小。12．【答案】D【解析】【解答】A．依题意，甲和丙的周期相同，即TA正确，与题意不符；B．根据GMm解得a=可得a根据a=可得a则有aB正确，与题意不符；CD．地球的第一宇宙速度是所有卫星最大的环绕速度，所以卫星乙的运行速度和同步卫星丙的运行速度均小于地球的第一宇宙速度。C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。故答案为：D。

【分析】利用其引力提供向心力结合半径的大小与比较卫星周期、加速度、线速度的大小；利用同步卫星和赤道上物体周期相等，结合半径的大小可以比较加速度和线速度的大小。13．【答案】B【解析】【解答】AD．根据胡克定律，可得F即弹簧上的弹力大小为6N，易知挡板受到弹簧的压力大小为6N。AD不符合题意；C．依题意系统始终处于静止状态，竖直方向受力平衡，水平方向不受摩擦力。C不符合题意；B．对物块B受力分析，如图根据平衡条件可得F即物块B不受到摩擦力的作用。B符合题意。故答案为：B。

【分析】利用胡克定律可以求出弹簧弹力的大小；利用其系统的平衡条件可以判别A不受地面摩擦力的作用，利用力的合成可以判别B不受摩擦力的作用；利用其牛顿第三定律可以判别挡板受到的弹簧压力的大小。14．【答案】B【解析】【解答】A．由轨迹可以看出三种赛车行驶线过弯时的初位置和末位置均不相同，所以三者位移不同。A不符合题意；B．乙赛车线所对应的轨迹圆的半径最大，根据F易知为获得更大的过弯速度，应选择乙赛车线。B符合题意；C．赛车手过弯时有被向外甩的趋势，故赛车手过弯时受到的合力指向弯道内侧。C不符合题意；D．因赛车过弯时的最大摩擦力相同，故无论哪条赛车线的最大向心加速度大小相同，方向不同。D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其初末位置可以比较位移的大小；利用牛顿第二定律结合其半径的大小可以判别其速度的大小；利用其圆心的位置可以判别合力的方向；当其最大静摩擦力相同时结合牛顿第二定律可以判别向心加速度大小相等方向不同。15．【答案】B【解析】【解答】设同步卫星的轨道半径为r，地球质量为M，卫星质量为m，距题意有Gg=G解得r=三颗同步卫星，每两颗之间的夹角为120°，由几何知识，其相互间距为L=2rACD，错误，B符合题意。故答案为：B。

【分析】利用引力提供向心力结合黄金代换等式可以求出其同步卫星的半径，结合几何关系可以求出两个卫星之间距离的大小。16．【答案】（1）D（2）乙（3）D；AC【解析】【解答】（1）打点计时器的打点周期由交流电的频率决定。故答案为：D。（2）纸带需要穿过限位孔，这样打出的点才能成直线排列。故乙正确。（3）使用向心力演示器研究向心力大小与质量关系时，半径和角速度都不变；研究向心力大小与半径的关系时，质量和角速度不变；研究向心力大小和角速度的关系时，半径和质量不变。所以采用的是控制变量法。故答案为：D。可以得到的结果是在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比；在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比。故答案为：AC。

【分析】（1）打点计时器的打点周期由交流电的频率所决定；

（2）纸带要穿过限位孔，打出来的点才能沿直线排列；

（3）探究向心力大小影响因素的实验使用控制变量法；利用向心力的表达式可以判别向心力与质量、轨道半径、角速度的大小关系。17．【答案】（1）C（2）A；C（3）BD；C【解析】【解答】（1）BC．F′是通过作图的方法得到合力的理论值。而F是通过一个力传感器沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个力传感器的拉力与两个力传感器的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，C符合题意、B不符合题意；AD．质量越小，力的图示不容易画，误差大。夹角太大，分力越大，也不利分力的测量，误差大，AD不符合题意。故答案为：C。（2）A．绳套长度偏短，可能导致标注方向的误差，A符合题意；B．两绳套的长度不一定相同，故长度不同并不影响实验结果，B不符合题意；C．两绳套的方向与黑板不平行，可能导致分力方向标注的错误，C符合题意；D．力传感器外壳与黑板有接触，对分力大小的测量没有误差，D不符合题意。故答案为：AC。（3）①AD．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的相同位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，A不符合题意、D符合题意；B．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，B符合题意；C．向下移动挡板时，不需要每次移动的距离相等，C不符合题意。故答案为：BD。②因为确定小球运动轨迹上点时，是通过小球在挡板上留下的点迹，垂直硬板过点迹在白纸上画点，即为球的最低点在白纸上留下的点迹，所以确定坐标原点时，坐标原点应取在从Q点飞出小球的最低点，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。

【分析】（1）实验时其矿泉水质量太小不利于其弹力的测量；其实验使用了等效替换法；两根细绳套间的夹角不能太大；

（2）细绳套太短不利于弹力方向的确定；其细绳套方向与黑板不平行会导致其分力的方向标注出现错误；

（3）其平抛运动的轨道是否光滑对小球初速度大小没有影响；其每次下降挡板的距离不需要相等；其小球飞出时球心位置作为其坐标纸的原点。18．【答案】（1）解：根据加速度定义式，可得a=下降距离为x=（2）解：根据牛顿第二定律，可得F−m该星球的第一宇宙速度为v=解得v=4 ×1【解析】【分析】（1）探测器做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出加速度的大小，结合平均速度公式可以求出下降的距离；

（2）探测器做匀减速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出重力加速度的大小，利用重力加速度的大小可以求出第一宇宙速度的大小。19．【