上海市黄浦区重点中2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（Word版含答案）

上海市黄浦区重点中2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试卷
（测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷）
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一、单项选择题（共40分。1-8题每小题3分，9-12题每小题4分。）
1．匀速圆周运动是一种（ ）
A．匀速运动 B．变速运动 C．匀加速曲线运动 D．角速度变化的运动
2．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（ ）
A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律
B．开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力
C．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”
D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值
3．一电动车在水平面内以恒定速率沿图示轨迹行驶，在、、位置所受向心力大小分别为、、，则（ ）
A． B． C． D．
4．如图，套在竖直杆上的物块与放在水平桌面上的物块用足够长的轻绳跨过定滑轮相连，将由图示位置释放，当绳与水平方向夹角为时物块的速度大小为，此时物块的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为，落地时速度为，不计空气阻力，能表示出速度矢量的演变过程的是（ ）
A． B． C． D．
6．若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为，月球表面的重力加速度大小为，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度大小为，则（ ）
A． B． C． D．
7．将自行车转弯近似看成它绕某个定点（图中未画出）做圆周运动。如图所示为自行车转弯过程中某时刻的俯视图，点、点分别为自行车前、后轮轴中心上的点，虚线表示前、后轮转弯的轨迹，则点和点的（ ）
A．线速度相同 B．角速度相同
C．向心加速度相同 D．线速度、角速度和向心加速度都不同
8．一质点在平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．若方向始终匀速，则方向先加速后减速
B．若方向始终匀速，则方向先减速后加速
C．若方向始终匀速，则方向先减速后加速
D．若方向始终匀速，则方向一直加速
9．如图是自行车传动结构的示意图，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和。假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，一颗来自太阳系外的彗星擦火星而过。设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为，周期为。该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的点“擦肩而过”。已知太阳对火星和彗星的引力远大于其他天体的引力，万有引力常量为。则（ ）
A．可计算出火星的质量为
B．可计算出彗星经过点时受到的引力
C．彗星在点的加速度大于火星在该点的加速度
D．彗星在点的速度大小大于
11．如图所示，细线的一端固定于点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由点运动到点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大
12．在半径为的星球表面竖直向上提起一质量为的物体，拉力与物体加速度的关系如图线1所示。在半径为的星球表面竖直向上提起一质量为的物体，拉力与物体加速度的关系如图线2所示。设两星球密度相等，质量分布均匀。则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
二、填空题（每题4分，共6题24分）
13．一条河宽，小船在静水中的航速为，河水流速为。
（1）若小船船头始终垂直河岸，则小船渡河时间为________；
（2）若要小船直接到达河的正对岸，则船头朝向与河岸的夹角应为________度。
14．如图所示以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为的斜面上（取），则物体完成这段飞行的时间________和下落高度________。
15．新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为，其中一颗大恒星的质量为，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，已知引力常量为，大、小两颗恒星的转动半径之比为________，两颗恒星相距________。
16．如图所示，手持一根长为的轻绳的一端在水平的粗糙桌面上做半径为、角速度为的匀速圆周运动，绳始终保持与该圆周相切，绳的另一端系一质量为的木块，木块也在桌面上做匀速圆周运动，不计空气阻力，绳的拉力大小为________；木块运动一周，阻力做功为________。
17．一物块在一个水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，其图象如图甲所示，水平拉力的图象如图乙所示，，则物块运动全过程中水平拉力所做的功________；物块的质量为________。
甲 乙
三、综合分析题（共40分）
18．（10分）几组同学进行了“探究平抛运动的特点”实验，具体如下（部分步骤省略）：
图1 图2 图3 图4
（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；多次实验，结论不变。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出球在水平方向做匀速直线运动。
（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上……白纸上将留下一系列痕迹点。
①（多选）为了保证钢球从点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②该组同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线所示。在曲线上取、、、四点，这四个点对应的坐标分别、、、，使，若________，则说明钢球在方向的分运动为匀速直线运动。
（3）另组同学做实验时，采用了频闪照相技术，但未标抛出点，只记录了、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中己标出。根据图中数据可计算小球平抛的初速度为________，小球抛出点的横坐标________。（取，计算结果均保留两位有效数字）。
19．（14分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球（可视为质点），给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）若小球刚好能通过最高点，则在最高点的速度多大？
（2）当球某次运动到最低点时，绳的张力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为。
（a）求绳断时球的速度和球落地时的速度；
（b）轻绳能承受的最大拉力多大？
20．（16分）如图甲所示，一台起重机将质量的重物由静止开始竖直向上匀加速提升，末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，末重物达到最大速度。整个过程中重物的图像如图乙所示。取，不计额外功率。试计算：
图甲 图乙
（1）起重机的额定功率；
（2）重物的最大速度；
（3）前起重机的平均功率；
（4）后起重机由于突然故障，额定功率下降一半，分析说明在故障后重物的运动情况。
上海市黄浦区重点中2021-2022学年高一下学期期中考试
物理 答案
一、单项选择题
1-8：BDACCBBB 9-12：BDAA
二、填空题
13．（1）50 （2）60
14．、60
15．、
16．、
17．24、1
三、综合分析题
18．（1）不能 （2）①BC ② （3）1.5、
19．（1） （2）（a） （b）
20．（1） （2） （3）
（4）故障后重物做加速度逐渐减小的减速运动，最终匀速。匀速运动的速度大小为。