湖南省衡阳市2021-2022学年高一（下）期中物理试题（原卷版）

2022 年高中一年级期中考试 物理卷 注意事项： 1．本试卷共6 页，共16 小题，满分100 分，考试用时75 分钟。 2．请同学们科学、合理地安排好答题时间。 3．本卷为试题卷，答案必须答在答题卡的指定位置，答在试题卷上无效。 第Ⅰ卷 选择题（共49 分） 一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共24 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（ ） A. 甲图中，牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，A 点逐渐向B 点靠近时，观察AB 割线的变化，就是曲线在B 点的切线方向，运用了极限思想。 说明质点在B 点的瞬时速度方向 2. 下列说法，正确的是（ ） A. 正在比赛中的体操运动员，在裁判员的眼中能视为质点 B. 瞬时速度大小叫瞬时速率，平均速度大小就叫平均速率 C. 平抛运动是 匀变速运动 D. 匀速圆周运动是匀速运动 3. 2022 年2 月4 日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节 气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太 阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（ ） A. 地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向 B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动 C. 地球从夏至至秋分的时间小于地球公转周期的四分之一 D. 冬至时地球公转速度最大 4. 一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地。汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线 运动，开到乙地刚好停止，其v—t 图像如图所示那么0~ 和 ~3 两段时间内（ ） A. 位移大小之比为 1：4 B. 平均速度大小之比为1：1 C. 加速度大小之比为3：1 D. 辆汽所受合力之比为1：2 5. 如图甲所示，抛球游戏是小朋友们最喜欢的项目之一，小朋友站立在水平地面上双手将皮球水平抛出， 皮球进入水平篮筐且不擦到篮筐就能获得小红旗一枚。如图乙所示。篮筐的半径为R，皮球的半径为r，篮 筐中心和出手处皮球的中心高度为 和 ，两中心在水平地面上的投影点 、 之间的距离为d。忽略 空气的阻力，已知重力加速度为g。设水平投篮出手速度为v，要使皮球能入筐，则下列说法中正确的是（ ） A. 皮球出手速度越大，皮球进筐前运动的时间越长 B. 皮球从出手到入筐运动的时间为 C. 皮球出手速度v 的最大值为 D. 皮球出手速度v 的最小值为 6. 如图所示，水平横杆上套有圆环A，圆环A 通过轻绳与重物B 相连，轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑 轮，轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C，并在某一位置达到平衡，现将圆环A 缓慢向左移动一段距离，系统 仍保持静止，则下列说法正确的是（ ） A. 物体B 的高度上升 B. 横杆对环的支持力变大 C. AC 段绳与横杆的夹角变小 D. A 环所受摩擦力大小不变 二、选择题：本题共5 小题，每小题5 分，共25 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符 合题目要求，全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。 7. 8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为 vc 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处 A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 8. 在银河系中，双星的数量非常多。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，如 图所示，由A、B 两颗恒星组成的双星系统，A、B 绕连线上一点O 做圆周运动，测得A、B 两颗恒星间的 距离为L，恒星A 的周期为T，其中A 恒星做圆周运动的半径是B 恒星的半径2 倍，则（ ） A. 恒星B 的周期为 B. A、B 两颗恒星质量之比为2：1 C. 恒星A 的 向心加速度是恒星B 的2 倍 D. A、B 两颗恒星质量之和为 9. 如图，矩形金属框 竖直放置，其中 、 足够长，且 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 M 点，另一端连接一个质量为m 的小球，小球穿过 杆，金属框绕 轴分别以角速度 和 匀速转 动时，小球均相对 杆静止，若 ，则与以 匀速转动时相比，以 匀速转动时（ ） A. 小球的 高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 10. 2021 年10 月16 日，“神舟十三号”载人飞船成功与“天和”核心舱对接，发射过程简化示意图如图所示， 先把飞船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很 接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行很 接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q 分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q 之间的距离为2L，地球半 径为R。下列说法正确的是（ ） A. 载人飞船在轨道Ⅰ上的角速度比在轨道上Ⅳ的角速度大 B. 载人飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运动的周期之比为 C. 载人飞船在轨道Ⅲ上P 处与Q 处的加速度大小之比为 D. 载人飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ的线速度大小之比为 11. 如图甲所示，用黏性材料粘在一起的A、B 两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为mA＝ 1kg、mB＝2kg，当A、B 之间产生拉力且大于0.3N 时A、B 将会分离。t＝0 时刻开始对物块A 施加一水平 推力F1，同时对物块B 施加同一方向的拉力F2，使A、B 从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不 变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B 两物块受力及运动情况的分析，正确 的是（ ） A. t＝2.0s 时刻A、B 之间作用力大小为0.6N B. t＝2.0s 时刻A、B 之间作用力为零 C. t＝2.5s 时刻A 对B 的作用力方向向左 D. 从t＝0 时刻到A、B 分离，它们运动的 位移为5.4 m 第Ⅱ卷 非选择题（共51 分） 12. 某实验小组在测木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图甲所示的装置，图中长木板水平固定， 调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。 （1）实验过程中，电磁打点计时器应接在“4V~8V”的_________（选填“直流”或“交流”）电源上。 （2）图乙为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4 为计数点，相邻两 计数点间还有4 个打点未画出，从纸带上测出 ， ， ， 。则木块加速度大小 _________ （保留两位有效数字）。 （3）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木 块与长木板间的动摩擦因数 _________。 13. 在“探究平抛运动的特点”实验中，可分为两个实验，从竖直和水平两个方向进行探究。 实验一： 利用如图甲所示的装置先进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球沿水平方向抛出；同时B 球被释放，改变 小球的高度和敲击的力度，若两球始终同时落地，说明平抛的竖直分运动是_________。 实验二： 步骤一：利用如图乙所示的装置进行实验。将白纸和复写纸对齐重叠，并固定在竖直的硬板上。使钢球沿 斜槽轨道M 滑下后水平飞出，落在水平挡板N 上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，就 会挤压复写纸，在白纸上留下印迹，上下移动挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位 置。 （1）关于图乙实验，下列说法中正确的有（ ）。 A．斜槽必须光滑 B．斜槽末端切线方向水平 C．图乙实验中每次从斜槽上释放钢球必须是在同一位置且静止释放 D．图乙实验中每次移动挡板的距离必须相等 步骤二：在图乙实验中，需要用平滑曲线把各个印迹点连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹，通过对轨 迹的研究，得到平抛水平分运动的特点。 （2）图丙是某同学在描绘的轨迹上选取了A、B、C 三点，用它来分析运动的特点。白纸方格的边长为 5.0cm，A、B、C 是小球的三个位置，取 ，则小球平抛运动的初速度_________m/s；小球在B 点速度_________m/s（保留两位有效数字）。 14. 如图甲所示，在科技馆中，“小球旅行记”吸引了很多小朋友的观看。“小球旅行记”可简化为如图乙所示 的示意图，处在P 点的质量为m 的小球由静止沿半径为R 的光滑圆弧轨道下滑到最低点Q 时对轨道的压力 为2mg，小球从距地面高为R 的Q 点水平飞出后落到地面上的S 点，不计摩擦和空气阻力，已知重力加速 度大小为g，求： （1）小球从Q 点飞出时的速度大小。 （2）Q 点到S 点的水平距离。 （3）小球落地的速度大小。 15. 抗击疫情期间，由于疫情严重，利用无人机运输物资，如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直 起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用，一架无人机连同所载货物质量 的，其动 力系统所能提供的最大升力 ，运动过程中所受空气阻力大小恒为 。g 取 。 （1）无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在 时离地面的高度h； （2）当无人机悬停在距离地面高度 处时，由手动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求 无人机坠落地面时的速度v； （3）在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地， 求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间 。 16. 如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A 和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定 于竖直转轴和环A，细线穿过小孔O，两端分别与环A 和小球B 连接，线与水平杆平行，环A 的质量为 m，小球B 的质量为2m。现使整个装置绕竖直轴以角速度 匀速转动，环A 与转轴间距离不变时，细线 与竖直方向的夹角为37°。已知重力加速度g， ， 。求： （1）装置转动的角速度为 时，细线OB 的拉力T。 （2）装置转动的角速度为 时，细线OB 的长度s。 （3）若装置转动的角速度为 ，环A 与转轴间距离再次不变，细线与竖直方向的夹角为53°，此时弹簧 弹力与角速度为 时大小相等，求此时弹簧的弹力大小F。