山西省运城市新绛县2021-2022学年高一下学期物理期中质...

更新时间：2022-05-16 浏览次数：87 类型：期中考试

一、单选题

1. 2022年3月24日15：40“天宫课堂”第二讲在中国空间站开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将相互配合进行授课，航天员们在轨演示太空“冰雪”实验、液桥实验、水油分离实验、太空抛物实验。空间站内航天员王亚平将“冰墩墩”平抛出去，航天员们看到“冰墩墩”的运动轨迹是（）

A . 抛物线 B . 直线 C . 圆周 D . 曲线

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2. 2022年2月中国成功举办了第24届冬季奥林匹克运动会（The XXIV Olympic Winter Games），即2022年北京冬季奥运会，北京成为世界上第一个“双奥之城”。速滑运动员在弯道拐弯时的图片如图，下列说法正确的是（）

A . 拐弯时运动员所受合力一定为0 B . 拐弯时运动员所受合力一定不为0 C . 拐弯时运动员的加速度方向和速度方向在同一直线上 D . 拐弯时冰面对运动员的支持力不垂直于冰面

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3. 如图所示是水流星表演示意图， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是完全相同的水杯，两水杯绕对称中心做圆周运动，水杯里面盛有等质量的水，水的质量均为 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ 水杯在最高点，水杯里的水恰好没流出，此时 $\text{[math]}$ 水杯的速度为 $\text{[math]}$ ，针对图示位置，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的大小与绳子长度无关 B . $\text{[math]}$ 的大小与水杯和水的总质量有关 C . $\text{[math]}$ 水杯里的水对杯子底部的压力为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 水杯里的水对杯子底部的压力为 $\text{[math]}$

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4. 2022年2月爆发了俄乌战争，冲突双方都使用了大炮。假设炮筒与水平方向成30°角，炮弹从炮口射出时的速度大小为800m/s，本次发射没有击中空中目标，炮弹落到同一水平面上某点，忽略空气阻力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，则从发射阵地到炮弹落地点的距离大约为（）

A . 28km B . 38km C . 55km D . 79km

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5. 已知地球半径 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，根据常识知识估算一个质量为50kg的人在赤道处随地球自转所需向心力大小约为（）

A . 0.17N B . 0.50N C . 1.7N D . 5.0N

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6. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸 $\text{[math]}$ 的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 宇宙中存在质量相等的四颗星组成的四星系统，这些系统一般离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对它们的引力作用；四颗星稳定地分布正方形的四个顶点上运动，它们都绕正方形中心做圆周运动，如题图所示，若每个星体的质量均为m，引力常量为G，正方形的边长为a，则每个星体所受万有引力为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图一汽车过拱形桥，汽车质量为 $\text{[math]}$ ，拱形桥的半径为100m，当汽车行驶到拱桥的最高点时速度为10m/s，汽车自身重力与汽车对桥的压力大小之差占自身重力的百分数为（重力加速度g取 $\text{[math]}$ ）（）

A . 5% B . 8% C . 10% D . 15%.

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9. 如图所示为自行车的传动装置，图中Ⅰ轮半径为 $\text{[math]}$ ， Ⅱ轮半径为 $\text{[math]}$ ， Ⅲ轮半径为 $\text{[math]}$ ，当人踩动脚踏轮的周期为T时，自行车行驶速度的表达式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 如图所示，小张同学为自己设计了一个投掷弹性小球的小游戏，他站在水平地面上将一个弹性小球水平抛出，抛出点A点距地面高度为1.8m，小张的右侧有一竖直放置的挡板B，当小球打到右侧挡板时水平方向小球等速弹回，竖直方向的速度不受影响，若小球能恰好落入水平地面的地洞C里，则该游戏成功。已知C点到A、B两点的水平距离相等，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，小球可视为质点，则B挡板处距地面高度为（）

A . 1.0m B . 0.8m C . 0.9m D . 0.5m

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二、多选题

11. 有关万有引力定律及其公式 $\text{[math]}$ 的说法正确的是（）

A . 牛顿给出了万有引力计算公式但他却无法算出两个天体之间的万有引力大小 B . 当两个物体间距r趋近于0时，万有引力F趋于无穷大 C . 万有引力公式只适用于天体之间的相互作用力 D . 引力常量G的单位是 $\text{[math]}$

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12. 环球飞车是在铁笼里驾驶摩托车的杂技表演，题图为两个表演者在铁笼里绕铁笼做圆周运动，其工作原理可以简化成题图所示，假设题图中A和B两个质点分别代表两个表演者且均绕图示虚线轨迹匀速圆周运动，忽略摩擦力，则以下说法正确的是（）

A . 两个质点的角速度大小关系 $\text{[math]}$ B . 两个质点的线速度大小关系 $\text{[math]}$ C . 两个质点的向心加速度大小关系 $\text{[math]}$ D . 两个质点的向心力大小关系 $\text{[math]}$

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13. 如图所示，细绳一端固定在 $\text{[math]}$ 点；另一端系一个小球，在 $\text{[math]}$ 点的正下方顶一个钉子 $\text{[math]}$ ，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前后瞬间小球的线速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，角速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，向心加速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则以下说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 钉子的位置越靠近小球细绳越容易断裂

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14. 如图所示，在一固定斜面的顶端分别以v和2v分两次平抛同一小球，小球都落到斜面上，关于两次平抛过程中，以下说法正确的是（）

A . 飞行时间之比1：2 B . 水平位移之比为1：2 C . 竖直位移之比为1：2 D . 合位移之比为1：4

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15. (2021·河北) 如图，矩形金属框 $\text{[math]}$ 竖直放置，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 足够长，且 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 杆，金属框绕 $\text{[math]}$ 轴分别以角速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 匀速转动时，小球均相对 $\text{[math]}$ 杆静止，若 $\text{[math]}$ ，则与以 $\text{[math]}$ 匀速转动时相比，以 $\text{[math]}$ 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

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三、实验题

16. 如图所示是向心力演示仪示，用来探究向心力大小的表达式：匀速转动手柄，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球随之做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。
1. （1）变速塔轮2和3用皮带相连，它们边缘处的相等（填“线速度”或“角速度”）
2. （2）某次实验时，使塔轮2和3的半径比为3：2，把完全相同的小球放在左右两边，使它们的半径为3：1，摇动手柄使它们缓慢转动直至匀速转动，此时，左右两边露出的红白相间的等分标记的格数之比为；
3. （3）本次实验用到的科学方法主要是。
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17. 某小组用图1实验装置来描绘钢球平抛的轨迹，M是斜槽，N是水平放置的可以上下调节的倾斜挡板N，实验前先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上并保持背板竖直。
⑴调整斜槽M使斜槽末端水平
⑵使钢球从斜槽某一位置滚下，钢球落到挡板后挤压挡板，在白纸上留下痕迹。通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
回答以下问题：
①本实验中，（选填“需要”或“不需要”）记住钢球开始滚下时在斜槽上的位置；
②小球滚下时，（选填“需要”或“不需要”）小球从静止滚下。
③本次实验中是否要求斜槽越光滑越好（选填“需要”或者“不需要”）
④做完实验后某同学以钢球平抛初始位置为坐标原点建立坐标系画出钢球的轨迹如图2，若已知重力加速度为g，测出A点的坐标为 $\text{[math]}$ ，则钢球平抛时的初速度v=（用题目给出符号表示）
⑤做完实验后另一同学没有得到钢球平抛初始位置，他画出的轨迹图的坐标原点不是平抛初始位置，如图3所示，他测出了轨迹中两点的坐标 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，若已知重力加速度为g，则平抛的初速度v=（用题目给出的符号表示）。

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四、解答题

18. 如图所示，小河宽度 $\text{[math]}$ ，小船在静水中速度为5m/s，水流速度为3m/s。小船自A点开始过河。
1. （1）若小船以最短的位移过河求小船过河时间；
2. （2）若小船船头垂直岸边向对岸行驶，当小船达到小河中心线时水流速度变为5m/s，求过河时间以及小船达到对岸时的位置与A的水平距离。
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19. 火车质量很大，在拐弯时需要较大向心力，如果内外轨一样高，外轨对轮缘的弹力是向心力的主要来源，这样很容易使铁轨和车轮受损，还可能使列车侧翻。在修筑铁路时，要根据弯道半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨高度差 $\text{[math]}$ ，使铁轨平面与水平地面间有一个很小的 $\text{[math]}$ 角。我国铁路的标准间距为 $\text{[math]}$ ，若在某拐弯处列车的设计时速为 $\text{[math]}$ ，拐弯半径为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，按上述设计数据求 $\text{[math]}$ （在 $\text{[math]}$ 角很小时 $\text{[math]}$ ）。

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20. 火星与地球有很多相似之处，其中火尾的自转周期为24.62小时、火星具有类似地球的昼夜交替现象，这为未来人类移民火星生活提供了便利。月前中国“祝融号”火星车正在火星上进行科学探索。若“祝融号”在火星平原地带距火星地面2.0m高处以10m/s的初速度平抛一个小球，已知火星的质量为地球的0.1倍，半径为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度g大小取 $\text{[math]}$ ，忽略火星大气阻力，求小球在火星上的水平射程。

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21. 如图所示，在竖直面内有一轻杆上分别固定住两个小球A和B，两球的质量分别为1kg和2kg，轻杆一端可绕固定转轴O点转动，当轻杆运动到图示 $\text{[math]}$ 竖直位置时，小球A的速度为0.5m/s，已知 $\text{[math]}$ 长度和AB长度相等且都等于0.1m，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求在图示位置时轻杆对B的拉力；
2. （2）求在图示位置时，轻杆 $\text{[math]}$ 段的拉力。
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22. 如图所示，圆盘可以绕过圆心O的竖直轴线做圆周运动，完全相同的两个小物块A和B放在圆盘上，A和B之间用细线相连， $\text{[math]}$ 在同一直线上， $\text{[math]}$ ，小物块的质量均为 $\text{[math]}$ ，物块与圆盘间动摩擦因数为0.2，且最犬摩擦力等于滑动摩擦力，g大小取 $\text{[math]}$ 。
1. （1）当圆盘的转速为多大时，细线刚好有力的作用；
2. （2）当圆盘的转速为多大时，A和B不再保持相对静止。
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23. 2022北京冬奥会，让世界再次看见中国的“大国智慧”，其中国家跳台滑雪中心“雪如意”更是惊艳世界，其形象如中国的如意，“雪如意”完美地向世人展现了奥林匹克精神和中国文化的高度融合。“雪如意”的简化图如题图，现假定某运动员从滑雪道获得一定速度后从跳台起点水平飞出，最后运动员恰好落在K点，且 $\text{[math]}$ 之间距离为90m，设斜面倾角为30°，不计空气阻力，g取 $\text{[math]}$ 。
1. （1）当运动员从跳台起点出发经1.5s时速度与水平方向夹角；
2. （2）运动员距离 $\text{[math]}$ 的最远距离。
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24. 如图所示，细绳一端连有小球A，另一端绕过定滑轮并穿过固定小圆环后与小球B相连，小球B做匀速圆周运动时，小球A保持静止，圆周的半径 $\text{[math]}$ ，两个小球的质量分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，固定小圆环距水平面高度 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，不计一切阻力。
1. （1）求小球B的运动角速度。
2. （2）若某时刻绳子突然断裂，求小球B的落地点N到小圆环在水平面上投影O点距离。
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