四川省成都市第七中学2021-2022学年高一下学期期中 物理试卷 PDF版无答案

共6 页 第1 页 2021—2022 学年度下期高2024届半期考试 物理 考试时间：100 分钟 满分：110 分 一、单项选择题（本题包括10 小题，每小题3 分，共30 分，每小题只有一个选项符合题意． ） 1．开普勒关于行星运动的描述正确的是 A．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．行星靠近太阳时运动速度小，远离太阳时运动速度大 C．所有行星轨道半长轴的三次方与自转周期的二次方的比值都相等 D．地球在近日点的速度比火星在近日点的速度大 2．如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线匀速运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放 一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径） ，当乒乓球经过筒口的正前方时，对着球横向吹气，则 关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是 A．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 B．乒乓球将偏离原来的运动方向，但不会进入纸筒 C．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 D．乒乓球速度大小可能不变 3．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其 沿椭圆轨道2 运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2 相切于Q 点，2、3 相切于P 点，M、N 为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A．从1 轨道到2 轨道需要点火加速，从2 轨道到3 轨道需要点火减速 B．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2 轨道的Q 点，速率最小的时刻为经过2 轨道上P 点 C．卫星在轨道1 上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2 上经过Q 点时的加速度 D．卫星在轨道2 上从M­P­N 运动所需的时间等于从N­Q­M 的时间 4．如图所示，中国短道速滑名将武大靖在弯道转弯的过程，可以看成在水平冰面 上的一段匀速圆周运动（不考虑冰刀嵌入冰内部分） ，已知武大靖质量为m， 转弯时冰刀平面与冰面间夹角为θ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为μ，弯道半 径为R，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则武大靖在弯道转 弯时不发生侧滑的最大速度为 A．√𝜇𝑔𝑅 B．√𝜇𝑔𝑅(1 + cos 𝜃) C．√𝑔𝑅sin 𝜃 D．√𝜇𝑔𝑅(1 + tan𝜃) 5．如图所示，卫星1 为地球同步卫星，卫星2 是周期为3 h 的极地卫星，只 考虑地球引力，不考虑其他作用的影响，卫星1 和卫星2 均绕地球做匀 速圆周运动，两轨道平面相互垂直，运动过程中卫星1 和卫星2 有时可 处于地球赤道上某一点的正上方。下列说法中正确的是 A．卫星1 和卫星2 的向心力之比为1∶16 共6 页 第3 页 二、 多项选择题（本题包括6 小题，每小题4 分，共24 分．每小题给出的四个选项中，有多个选项符合 题目要求，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分． ） 11．如图所示，在距地面高为H＝45 m 处，有一小球A 以初速度v0＝ 10 m/s 水平抛出，与此同时，在A 的正下方有一物块B 也以相同 的初速度同方向滑出，B 与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.4， A、B 均可视为质点，空气阻力不计(取g＝10 m/s2)。下列说法正 确的是 A．小球A 从抛出到落地的时间为3 s B．A 球落地时，A、B 相距17.5 m C．A 球落地时，A、B 相距18 m D．小球A 落地时的速度为30 m/s 12．如图甲所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v 随 时间t 变化的规律如图乙、丙所示。取g=10 m/s2，则 A．第1 s 内推力做功为1 J B．第2 s 内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 J C．在1.5 s 时推力F 的功率为3 W D．第2 s 内推力F 做功的平均功率P =1.5 W 13．我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经 过一系列过程，在离月面4 m 高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器 自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81 倍，地球半径约为月球的3.7 倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器 A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s B．悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，发动机对探测器做正功 D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度 14．某机械装置可以用于提升重物的高度，其结构如图所示。薄板OA 可绕固定于竖直墙壁的转轴O 自 由转动，底面半径为R 的圆柱形重物M 置于薄板与墙壁间，现将薄板从水平位置以角速度逆时针 匀速转动，使重物沿着墙壁上升，设OA 与墙壁的夹角为θ。则 A．重物加速上升 B．重物减速上升 C．重物垂直于板方向的分速度为ωRcot𝜃 2 D．重物垂直于板方向的分速度为ωRtan𝜃 2 15．如图所示，质量为m 的物块始终倾角为θ 的斜面保持相对静止，重力加速度为g，则 A．若斜面向左匀速移动距离s，则斜面对物块做功为mgscosθsinθ B．若斜面向上匀速移动距离s，则斜面对物块做功为mgs C．若斜面向左以加速度a 匀加速移动距离s，则斜面对物块做功为mas D．若斜面向上以加速度a 匀加速移动距离s，则斜面对物块做功mas 共6 页 第4 页 16．如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带以恒定的速 率v0=2 m/s 运送质量为m=0.5 kg 的工件，工件从A 位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件 与传送带之间的动摩擦因数μ=√3 2 ，传送带与水平方向夹角是θ=30°，传送带A、B 间长度是l=16 m； 每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取g=10 m/s2，下列说 法正确的是 A．工件从传送带A 位置到B 位置需要8.4 s B．在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为0.8 m C．在传送带上摩擦力对每个工件做的功3 J D．传送带满载工件比空载时增加功率57.5 W 三．实验题（共两题，17 题6 分,18 题8 分） 17．(6 分) 某同学利用图中所示的DIS 向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因 素。实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传 感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同 时获得一组向心力F 和挡光时间Δt，换算生成ω。保持砝码的质量和转动半径不 变，改变其转速得到多组F、ω 的数据后，作出了F­ω2图线如图乙所示。牵引杆 的质量和一切摩擦可忽略。 (1)该同学采用的主要实验方法为___________。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法 (2)实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为Δt，已知挡光杆到转轴的 距离为d，挡光杆的挡光宽度为Δs，则可得挡光杆转动角速度ω 的表达式为 _______。 (3)根据图乙，得到的实验结论是：___________。 18. (8 分) 在做“研究平抛运动”的实验时，成都七中的一位同学让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画 小球做平抛运动的轨迹。取地表重力加速度g 为10 m/s2。 (1)为了能较准确描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确 ．．． 的选项前面的字母填在 横线上______ 。 A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须相同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 (2)在做实验时，该同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C 三点并以A 点为坐标原点建立了直角 坐标系，得到如图所示的图像。试根据图像求出物体平抛运动的初速度大小为_____m/s(结果保留两位有 共6 页 第5 页 效数字)；物体运动到B 点时的速度大小为______m/s。 (3)在未来的某一天，另一位成都七中的同学在地心探险的过程中，在地球内部采 用频闪摄影的方法拍摄 “小球做平抛运动”的照片，得到钢球平抛运动轨迹中的三个点 A、B、C，如图所示，已知小球小球从槽口末端水平抛出的初速度为0.6 m/s，坐标纸 每小格边长为4 cm，地球半径为6400 km。则该同学离地心的距离为______km。(在 匀质球体内部距离球心r 处的质点受到的万有引力等于球体内半径为r 的同心球体对 它的万有引力) 四．计算题（共42 分，请写出必要的文字说明和计算过程） 19. (8 分) 一宇航员在半径为R 的某星球表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长 度为l 的轻绳一端系一质量为m 的小球，另一端固定在O 点，当小球绕O 点在竖直 面内做圆周运动通过最高点速度为v0，绳的弹力为零。不计小球的尺寸，已知引力 常量为G，求： (1)该行星的密度； (2)该行星的第一宇宙速度。 20. (10 分) 一列火车总质量m＝500 吨，机车发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的 阻力Ff是车重的0.01 倍，g 取10 m/s2。 (1)求火车在水平轨道上行驶的最大速度； (2)若火车在水平轨道上从静止开始，保持0.5 m/s2 的加速度做匀加速直线运动，接着以额定功率工作 共经过8 s 时间，求火车从静止开始经8 s 内牵引力做的功。 21．(10 分) 图a 是我国传统农具——风鼓车，图b 是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车 斗内送风，入料仓漏口H 漏出的谷物经过车斗，质量大于2.0×10­5 kg 的谷粒为饱粒，落入第一出料口 A1B；质量为1.2×10­5 kg ~2.0×10­5 kg 的谷粒为瘪粒，落入第二出料口A2B；质量小于1.2×10­5 kg 的草屑 被吹出出风口。已知A1、B、A2 三点在同一水平线上，A1B 的宽度为0.12 m；A1 在H 正下方，A1H 的高 度为0.4 m；质量为2.0×10­5 kg 的谷粒从H 漏出，恰好经B 点落入A2B，设谷物从H 漏出时速度竖直向 下，大小为1 m/s；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力 加速度g 为10 m/s2。 (1)求谷粒从H 落到出料口所经历的时间； (2)求谷粒所受水平风力的大小； (3)若瘪粒恰好能全部落入A2B，求A2B 的宽度。 共6 页 第6 页 22. (14 分) 2022 年4 月12 日是成都七中117 岁的生日，学校举办了一系列的庆祝活动，学校的喷泉更为校庆活 动增添了节日的氛围，小张同学看着学校的喷泉陷入了沉思：假设在与水平面成45°的足够大斜面上O 点 固定一水管，水管竖直向上，高为h，喷泉的喷口固定在水管顶端，水从喷口持续以速度v0 向各个方向水 平喷出。其立体图如图甲所示，正视图如图乙所示，侧视图如图丙所示。为方便计算，忽略空气阻力，不 考虑水柱下落对水的影响。已知重力加速度大小为g. (已知sin45°=√2 2 ，cos45°=√2 2 )。 求： (1)水落在斜面上与O 点等高的A、B 两点间的距离； (2)水落在斜面上最高点D 和最低点C 之间的距离； (3)若喷口是直径为d 的圆形，仅改变喷口方向，使水仍以速度v0 竖直向上喷出。已知水的密度为ρ， 求水离开管口时，喷口对水做功的功率。