山西省太原市2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题Word版无答案

2021~2022 学年第二学期高一年级期中质量监测 物理试卷 （考试时间：上午7：30—9：00） 说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90 分钟，满分100 分。 1. 关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（ ） A. 物体做曲线运动时，其速度可能不变 B. 物体做曲线运动时，某点加速度的方向沿这一点曲线的切线方向 C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 D. 物体的运动状态改变时，其运动轨迹可能是直线，也可能是曲线 2. 对于生活中的离心运动，下列说法正确的是（ ） A. 增大洗衣机脱水筒转动的周期可以使衣服甩的更干 B. 汽车转弯时，若转弯半径过大会引起侧滑而造成交通事故 C. 赛跑通过弯道时，身体应该向弯道内侧倾斜一些 D. 当火车速度低于规定速度通过弯道时，轮缘会对外轨产生挤压 3. 一颗卫星在地球表面所受的重力大小为G，当它被发射到距地球表面高度为6 倍地球半径的轨道上时， 所受地球对它的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 4. 在建立万有引力定律的过程中，下面说法错误的是（ ） A. 建构了模型，将椭圆轨道简化为圆轨道 B. 使用了卡文迪许得到的引力常量 C. 运用牛顿第三定律进行了推理 D. 用“月-地检验”进行了验证 5. 用挖掘机从底部拆除高大的烟囱，在烟囱即将倒下时，司机会紧盯烟囱的顶端，根据顶端的运动情形判 断烟囱倒下的方向，从而针对性回避。以下说法正确的是（ ） A. 烟囱倒下时，其顶端的线速度较大，易于判断 B. 烟囱倒下时，其顶端的角速度较大，易于判断 C. 烟囱倒下时，其顶端的向心加速度较小，易于判断 D. 烟囱倾倒的方向与顶端的速度方向无关 6. 太原方特中的《勇闯鹿族》过山车，既有在轨道外侧的圆周运动，也有在轨道内侧的圆周运动，如图甲、 乙所示。过山车都有安全锁（由上、下、侧三个轮子组成），把过山车套在了轨道上，设两图中轨道的半 径都为R，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，过山车通过轨道最高点时，对人的作用力一定向上 B. 乙图中，过山车通过轨道最低点时，对人的作用力一定向上 C. 甲图中，过山车通过轨道最高点时的最小速度为 D. 乙图中，过山车通过轨道最低点时，对人的作用力可能小于他的重力 7. 2 月15 日，中国小将苏翊鸣在北京冬奥会摘得了男子单板滑雪金牌。如图是他在空中翻转时经多次连续 曝光得到的照片，相邻两次曝光的时间间隔相等。已知他重心的轨迹与同速度斜抛小球（不计空气阻力） 的轨迹重合，A、B、C 和D 表示其重心的位置，且A 和D 处于同一高度。将运动员视为质量集中于重心的 质点，则运动员（ ） A. 在A、D 位置时的速度相同 B. 从A 到B 和从C 到D 的时间相同 C. 相邻时间间隔内速度的变化相同 D. 运动最高点位于B 和C 中间 8. 一个可以看作质点的小球从 轴上的 点开始做平抛运动，经过时间到达 点，最后落到 轴上的 点。已知 点的横坐标和纵坐标相等，小球经过 点时速度方向与 轴正方向成45°角，则小球从 点运 动到 点的时间为（ ） A. B. C. D. 9. 往复式活塞压缩机原理如图所示，圆盘上的B 点与活塞上的A 点通过铰链连接在直杆两端，圆盘绕固定 转动轴O 点以角速度ω 逆时针匀速转动，从而使活塞水平左右移动。以O 为圆心，AO 为x 正方向建立如 图的坐标系，已知 ，下列说法正确的是（ ） A. 当B 到达（R，0）位置时，活塞的速度最大 B. 当B 到达（0，R）位置时，活塞的速度向左且最大 C. 在B 从（0，R）到（-R，0）的过程中，活塞的速度先增大后减小 D. 在B 从（0，R）到（0，-R）的过程中，活塞的速度先增大后减小 10. 如图，两个完全相同的小球P、Q 被细绳 、 悬挂在同一点O，并在同一水平面内做匀速圆周运 动，且绳长度 ，则（ ） A. 绳张力的值等于 绳张力的值的2 倍 B. P 球角速度的值等于Q 球角速度的值的2 倍 C. P 球向心加速度的值等于Q 球向心加速度的值 D. P 球线速度的值等于Q 球线速度的值的2 倍 二、多项选择题：本题包含5 小题，每小题3 分，共15 分。在每小题给出的四个选项中，至 少有两个选项正确。全部选对的得3 分，选不全的得2 分，有错者或不答的得0 分。请将正 确答案填入下表内。 11. 百武彗星是人类第一次探测到发射X 射线的彗星，它的近日点仅0.1AU，周期很长（200 年以上）。已 知地球的轨道半径为1AU，只考虑行星与太阳间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 百武彗星在近日点的速度比在远日点的速度大 B. 百武彗星轨道的半长轴大于地球的轨道半径 C. 太阳处在百武彗星椭圆轨道的中心点上 D. 在远离太阳的过程中，百武彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 12. 图甲是一种可自动计数的智能呼啦圈。腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一 端固定有配重，其简化模型如图乙所示。锻炼身体时，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，这时腰带可 看作不动，配重可视为在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B. 若增大转速，腰受到腰带的弹力变大 C. 若增大转速，杆受到配重的弹力变大 D. 如果转速足够大，配重可上升到腰带所在的高度 13. 河流中河水的速度大小为5m/s，小船相对于静水的速度大小为3m/s。小船船头正对河岸渡河时，恰好 行驶到河对岸的B 点。若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（ ） A. 到达对岸时一定在B 点的上游 B. 到达对岸时可能还在B 点 C. 渡河时间可能变短 D. 渡河位移可能变短 14. 汽车更换轮胎后其重心会偏离转轴，这时需对轮胎进行动平衡旋转（动平衡）调整。卸下轮胎固定在 动平衡机上，在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块，就可以让其重心恢复到转轴。若平衡块的质量 为m，与转轴的距离为R，当轮胎以角速度 匀角速转动时（ ） A. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上，则应减小平衡块的质量 B. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向，则只应调整平衡块的质量 C. 平衡块到达最低点时对轮毂的作用力大小为 D. 平衡块到达与转轴等高的位置时，受到轮毂的作用力为 15. 在斜面的顶端，将甲、乙两小球分别以v 和 的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。则 （ ） A. 甲、乙两球的水平位移之比为2∶1 B. 甲、乙两球的水平位移之比为4∶1 C. 甲、乙两球落至斜面时的速率之比为4∶1 D. 甲、乙两球落至斜面时的速率之比为2∶1 三、实验题：本题包含2 小题，共14 分。将答案填在题中横线上或按要求作答。 16. 如图，向心力演示器塔轮自上而下有三层，对应各层左、右半径之比分别是1∶1、2∶1 和3∶1，A、C 到左、右塔轮中心的距离相等，A、B 的距离等于A 到左塔轮中心的距离。实验时转动手柄，塔轮、长槽 和短槽随之转动。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是_________。 A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法 （2）保持两小球质量相等，将小球分别放在B 处和C 处，同时左、右塔轮采用1∶1 半径比，可得到的关 系是_________；将小球分别放在A 处和C 处，同时左、右塔轮采用2∶1 半径比，可得到的关系是_______ __；（填正确选项字母） A.质量和角速度一定时，向心力的大小与半径的关系 B.质量和半径一定时，向心力的大小与角速度的关系 （3）在探究角速度和半径一定的条件下向心力与小球质量的关系时，应将质量不同的两小球分别放在处_ ________（选填“A 和B”、“A 和C”或“B 和C”），同时左、右塔轮采用的半径比应为_________（选填 “1∶1”、“2∶1”或“3∶1”）。 17. 为研究平抛物体的运动规律，某同学在水平桌面上用字典和薄木板搭成一个斜面，让小球从斜面滚下 后沿桌面飞出，桌面右侧的地面上放置一个高低可调的水平木板，木板上有复写纸用来记录小球的落点。 （1）为让小球在空中做平抛运动，下列措施正确的 是_________； A.应使斜面与桌面足够光滑 B.桌面必须水平 C.应选择空心轻质小球 D.应选择质量较大、体积较小的实心小球 （2）改变木板离地的高度，将小球从斜面上同一位置释放，落点会不同。测得当木板的离地高度为 时， 小球的水平位移为x1；木板的离地高度为 时，小球的水平位移为x2。已知重力加速度为g，则 小球离开桌面时速度的大小为_________。（用物理量的符号表示） 四、计算题：本题包含5 小题，共41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 18. 在飞机灭火演练中，离地 的高空，以大小为 的速度水平飞行的飞机，释放了一 枚灭火弹，灭火弹恰好落到地面上的着火点上，如图所示。不计空气阻力，取 ，求灭火弹被 释放后： （1）在空中运动的时间； （2）释放点与着火点水平距离。 19. 2022 年6 月16 日凌晨，太阳系中除地球外的七颗行星将大致排列成一条直线，形成“七星连珠”的天 文奇观（如图）。部分行星的质量及其与太阳的距离如下表，已知引力常量为G，忽略各星球的大小，求： 行星名称 地球 火星 木星 土星 质量/ / 日星距/AU / （1）已知地球的公转周期为1 年，估算火星的公转周期；（不考虑行星间的相互作用力） （2）届时土星和火星间将有木星阻挡，此时土星和火星间是否还存在万有引力。如果不存在，说出理由； 如果存在，写出其间万有引力大小的表达式。（用题中字母表示，不必计算数值。） 20. 在一次施工中，塔吊将重物从 点吊起，从此刻开始计时，以 为原点，分别沿水平、竖直方向建立 x 轴、y 轴，重物x、y 方向的运动规律分别如图甲、乙所示，求： （1） 时重物速度的大小； （2） 时间内重物运动的轨迹方程。 21. 如图，竖立的圆轨道直径 ，固定在地面上。一辆质量 的小汽车在进行特技表 演时，以某一速度冲上圆轨道，到达最高点时速度 ；之后到达最低点时速度 。 将汽车视为质点，求小汽车：（取 ） （1）在圆轨道最高点受到的弹力； （2）在圆轨道最低点受到的弹力。 22. 抛石机是古代战场的 破城重器（如图甲），可简化为图乙所示。将石块放在长臂A 端的半球形凹槽， 在短臂B 端挂上重物，将A 端拉至地面然后突然释放，石块过最高点P 时就被水平抛出。已知转轴O 到地 面的距离 ， ，质量 的石块从P 点抛出后的水平射程达到90m，不计空气阻 力和所有摩擦，取 ，求： （1）石块落地时速度的大小； （2）石块到达P 时对凹槽压力的大小及方向。 23. 如图（俯视）所示，水平转盘可绕过圆心O 的竖直轴转动，在转盘上的P 点放一质量为m 的小碟子， 已知重力加速度为g，碟子与转盘间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，测得P 与O 的 距离为r。现让转盘开始转动并缓慢增大转盘的转速，求： （1）当转盘的角速度为ω1时碟子与转盘相对静止，求碟子受到的摩擦力； （2）当转盘的转速增大为某一值n 时碟子相对转盘开始滑动，求此时转盘的转速。 24. 如图所示，半径 的 水平圆盘可绕其竖直轴转动，在圆盘的边缘关于转轴对称的两点放上质量均 为m 的相同小物块A、B，并将它们用轻质细线连接，当圆盘静止时，保持细线伸直且恰无张力。已知物 块与圆盘间的动摩擦因数 ，细线可承受的最大拉力 ，认为最大静摩擦力均等于滑动摩 擦力，取 。现让圆盘开始转动并缓慢增大其角速度，求： （1）细线产生弹力时圆盘的角速度 ； （2）细线断裂时圆盘的角速度 ； （3）已知圆盘距地面的高度 ，求细线断裂后A、B 落地点间的距离。