湖北省2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單選題1．如圖所示，輕繩一端系一小球，另一端固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)釘一顆釘子，使懸線拉緊與豎直方向成一角度θ，然后由靜止釋放小球，當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)（）①小球的瞬時(shí)速度突然變大②小球的加速度突然變大③小球的所受的向心力突然變大④懸線所受的拉力突然變大A．①③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③2．地球同步衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)行速度為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則以下正確的是（）A．a(chǎn)1a2=(rR)23．如圖所示，當(dāng)小車A以恒定的速度v向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于B物體，下列說(shuō)法正確的是（）A．勻加速上升B．B物體受到的拉力大于B物體受到的重力C．勻速上升D．B物體受到的拉力等于B物體受到的重力4．對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，以下說(shuō)法正確的是（）A．速度和加速度均不變 B．速度不變，加速度為零C．速度和加速度均改變 D．速度改變，加速度不變5．如圖所示為皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，b點(diǎn)和c點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)的向心加速度大小相等 B．b點(diǎn)和c點(diǎn)的線速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)和c點(diǎn)的線速度大小相等 D．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的角速度大小相等6．若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最?。F(xiàn)假設(shè)河的寬度為120m，河中心水的流速大小為5m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．船渡河的最短時(shí)間是24sB．要使船渡河時(shí)間最短，船頭應(yīng)始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．要使船渡河行程最短，船頭應(yīng)與上游河岸成53°行駛7．小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點(diǎn)所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，落點(diǎn)形成一半徑為r的圓形，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知傘邊緣距地面的高度為（）A．g(r2C．g(r?R)二、多選題8．為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，我國(guó)預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”。假設(shè)探測(cè)器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T2?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出（）A．火星的質(zhì)量 B．“螢火一號(hào)”的質(zhì)量C．火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力 D．火星表面的重力加速度9．如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0B．小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為gRC．如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為5gR，則小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的外壁的作用力為6mgD．如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gR，則此時(shí)小球?qū)艿赖膬?nèi)壁的作用力為3mg10．如右圖所示，為表演雜技“飛車走壁“的示意圖．演員騎摩托車在一個(gè)圓桶形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上飛馳，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖中a、b兩個(gè)虛線圓表示同一位演員騎同一輛摩托，在離地面不同高度處進(jìn)行表演的運(yùn)動(dòng)軌跡．不考慮車輪受到的側(cè)向摩擦，下列說(shuō)法中正確的是（）A．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度較大B．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度較大C．在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力較大D．在a、b軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩托車和運(yùn)動(dòng)員所受的向心力相等三、實(shí)驗(yàn)題11．測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．12．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：（1）完成下列步驟，將正確的答案填在橫線上；A．讓小球多次從位置上滾下，在一張印有小方格的紙上記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如右下圖中a、b、c、d所示．B．安裝好器材，注意調(diào)整斜槽末端，使其，記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線．C．取下白紙以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是；（3）已知圖中小方格的邊長(zhǎng)L，則小球平拋的初速度為v0＝四、解答題13．如圖所示，水平傳送帶水平段長(zhǎng)l=3m，兩皮帶輪半徑均為r=5cm，距地面高度h=3.2m，此時(shí)傳送帶靜止．與傳送帶等高的光滑平臺(tái)上，有一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的小物體以v0的初速度滑上傳送帶，從傳送帶的右端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，水平射程是1.6m．已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，取重力加速度g為10m/s2，求：（1）物體的初速度v0？（2）保持其它條件不變，為使物塊作平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程最大，則皮帶輪至少應(yīng)以多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)？（3）如要使物體的水平射程為2.4m，皮帶輪的角速度是多少？14．“神舟”六號(hào)載人飛船在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某次經(jīng)過(guò)赤道的正上空P點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的經(jīng)線為西經(jīng)157.5°線，飛船繞地球轉(zhuǎn)一圈后，又經(jīng)過(guò)赤道的正上空P點(diǎn)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的經(jīng)線為經(jīng)度180°．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T0（1）求載人飛船的運(yùn)動(dòng)周期；（2）求飛船運(yùn)行的圓周軌道離地面高度h的表達(dá)式．（用T015．如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)1m，只能承受46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知圓心O離地面h=6m，轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了(取重力加速度g為10m/s2)求：（1）繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度多大？（2）小球落地時(shí)速度的大??？(可用根式表示）16．某中子星的質(zhì)量大約與太陽(yáng)的質(zhì)量相等，為2×1030kg，但是它的半徑才不過(guò)10km，(已知引力常量為G=6（1）此中子星表面的自由落體加速度.（2）此中子星的第一宇宙速度.

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】速度變化需要一段時(shí)間，速度不會(huì)突變；小球做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)的加速度就是向心加速度a=半徑突然變小，向心加速度變大，向心力為F=ma向心力會(huì)突然變大，設(shè)繩子的拉力為TT?mg=ma可知拉力T會(huì)突然變大。故答案為：C.

【分析】小球碰到釘子其速度大小不變，結(jié)合其向心加速度的表達(dá)式可以判別其向心加速度變大；結(jié)合向心力的表達(dá)式可以判別向心力變大，結(jié)合牛頓第二定律可以判別繩子的拉力變大。2．【答案】D【解析】【解答】同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，物體的角速度也等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以地球同步衛(wèi)星與物體的角速度相等，根據(jù)a=rω2得：a1：a2=r故答案為：D.

【分析】同步衛(wèi)星和地球上物體的角速度相等，結(jié)合半徑的大小可以求出加速度的比值；利用引力提供向心力可以求出線速度之比。3．【答案】B【解析】【解答】設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ根據(jù)平行四邊形定則有：沿繩子方向的速度v繩=vcosθ，沿繩子方向的速度等于B物體的速度，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，θ角減小，則v繩增大．所以物體做變加速上升．物體的加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律，知繩子的拉力大于B物體的重力．B符合題意，ACD不符合題意．故答案為：B．

【分析】對(duì)其汽車的速度進(jìn)行分解，結(jié)合角度的變化可以判別物體速度的變化，利用物體速度的變化可以判別加速度的方向進(jìn)而比較拉力和重力的大小。4．【答案】C【解析】【解答】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和加速度的大小不變，方向時(shí)刻改變．所以速度和加速度均改變．C符合題意，ABD不符合題意。故答案為：C

【分析】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)其線速度和向心加速度大小不變方向時(shí)刻改變。5．【答案】A【解析】【解答】A項(xiàng)：根據(jù)a=ω2rB項(xiàng)：b、c角速度相等，根據(jù)v=rω，vbC項(xiàng)：a、b兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)v=rω，c的線速度大于b的線速度，則a、c兩點(diǎn)的線速度不等，C不符合題意；D項(xiàng)：a、b的線速度大小相等，根據(jù)v=rω，知角速度不等，D不符合題意．故答案為：A

【分析】其ab屬于線傳動(dòng)線速度相等，其bc屬于軸轉(zhuǎn)動(dòng)其角速度相等，利用其半徑的大小可以比較線速度、角速度和向心加速度的大小。6．【答案】B【解析】【解答】解：A、當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，t=dvC、船在垂直河岸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在沿河岸方向，由于水流速在變，做變速運(yùn)動(dòng)，兩合運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線．故C錯(cuò)誤．D、由于水流速在變，靜水速的方向保持與上游河岸成53°不變，渡河的行程不能達(dá)到最?。蔇錯(cuò)誤．故選B．【分析】將船的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短．根據(jù)兩分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況判斷合運(yùn)動(dòng)的軌跡．7．【答案】A【解析】【解答】雨點(diǎn)甩出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有h=12gtt=2h水平方向初速度為雨傘邊緣的線速度，所以v0=ωR雨點(diǎn)甩出后水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)x=v0t=ωR2h傘邊緣上的水滴落到地面，落點(diǎn)形成一半徑為r的圓形，根據(jù)幾何關(guān)系可知水平距離為x=r所以r2?解得h=g故答案為：A.

【分析】雨滴做平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出其水平位移的表達(dá)式，結(jié)合幾何關(guān)系可以求出傘邊緣距離地面的高度。8．【答案】A,D【解析】【解答】根據(jù)G當(dāng)高度為h1時(shí)G當(dāng)高度為h2時(shí)G聯(lián)立可得火星的質(zhì)量M和火星半徑R，根據(jù)GMm可求得火星表面的重力加速度g。“螢火一號(hào)”的質(zhì)量m未知，所以火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力不能算出，AD符合題意，BC不符合題意。故答案為：AD。

【分析】利用引力提供向心力結(jié)合周期的大小可以求出火星的質(zhì)量和火星的半徑；利用引力形成重力可以求出火星表面重力加速度的大小。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB．圓形管道內(nèi)壁能支撐小球，小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0，A符合題意，B不符合題意；C．重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：N?mg=mv2根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)艿赖耐獗诘淖饔昧?mg，C符合題意；D．設(shè)管道對(duì)小球的彈力大小為F，方向豎直向下．由牛頓第二定律得：mg+F=mv2方向豎直向下，根據(jù)牛頓第三定律得知：小球?qū)艿赖膹椓Ψ较蜇Q直向上，即小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧?，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】利用小球到達(dá)最高點(diǎn)其支持力可以等于重力其最小速度等于0；利用牛頓第二定律結(jié)合速度的大小可以求出其管壁對(duì)小球的作用力大小。10．【答案】B,D【解析】【解答】設(shè)側(cè)壁與豎直方向的夾角為θ，以任一輛摩托車為研究對(duì)象，作出受力分析圖，如圖根據(jù)牛頓第二定律得：mgcotθ=mω2r，解得：ω=gcotθr，又v=ωr，解得：v=grcotθ，θ相同，r大，則ω小，v大，故在a軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度較小，而線速度較大，A不符合題意，B符合題意；設(shè)側(cè)壁對(duì)車的支持力為FN，則由圖得FN=mgsinθ

【分析】利用重力和支持力的合力提供向心力可以求出線速度的表達(dá)式，結(jié)合半徑的大小可以比較線速度的大??；利用豎直方向的平衡方程可以比較支持力的大小；利用向心力的表達(dá)式可以判別向心力大小相等。11．【答案】（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）mg?(m+M)a（3）1.3【解析】【解答】解：（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）對(duì)木塊、砝碼盤(pán)和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律得：對(duì)木塊：F﹣μMg=Ma對(duì)砝碼盤(pán)和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=mg?(m+M)aMg根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a=x5+x故答案為：（1）交流，細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）mg?(m+M)aMg【分析】了解實(shí)驗(yàn)儀器的使用和注意事項(xiàng)．對(duì)木塊、砝碼盤(pán)和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)．利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．12．【答案】（1）同一；水平（2）BAC（3）2【解析】【解答】（1）①保證小球做的是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，所以必須保證從同一位置釋放，為保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以必須要讓斜槽末端水平．即：使其斜槽末端切線水平．（2）實(shí)驗(yàn)步驟是：①安裝器材②釋放小球做實(shí)驗(yàn)③取下白紙畫(huà)圖求解，所以順序?yàn)锽AC；（3）取a、b、c三點(diǎn)，則在豎直方向上有：Δh=L=gt2，解得：t=Lg，水平方向：ab之間勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：

【分析】（1）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡相同其小球應(yīng)該從同一高度無(wú)初速度釋放；其斜槽末端需要切線水平；

（2）實(shí)驗(yàn)的正確步驟是BAC

（3）利用豎直方向的鄰差公式可以求出時(shí)間間隔，結(jié)合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。13．【答案】（1）解：物體從傳送帶的右端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=初速度為：v物體滑上傳送帶后做勻減速運(yùn)動(dòng)，對(duì)此運(yùn)用動(dòng)能定理得：?μmgL=解得：v（2）解：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定，當(dāng)物體在傳送帶一直加速時(shí)，獲得的速度最大，平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程最大，物體獲得的最大速度為v3由動(dòng)能定理：μmgL=代入解得：v則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=（3）解：要使物體的水平射程為2.4m，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v所以物體滑上傳送帶也做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減至v2時(shí)，與傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)則傳送帶的速度也為v2，則皮帶輪的角速度是ω=【解析】【分析】（1）物體從傳送帶飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出初速度的大??；結(jié)合物體在傳送帶上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，利用動(dòng)能定理可以求出剛滑上傳送帶的速度大小；

（2）為了使平拋運(yùn)動(dòng)的射程最大，利用動(dòng)能定理可以求出物體獲得的