河北省沧衡八校联盟2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河北省沧衡八校联盟2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（Word版含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 237.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-26 00:00:00 | ||
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文档简介
河北省沧衡八校联盟2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟．
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．黄河“九曲十八弯”，一只船在弯道处航行，下列说法正确的是（ ）
A．船的速度可能保持不变
B．船所受合外力方向与船的速度方向可能在一条直线上
C．船的加速度可能为零
D．船做变速曲线运动
2．拱形桥的桥面可看成半径为R的圆弧，一质量为m的汽车驶上桥顶时，恰好对桥没有压力，重力加速度大小为g，则该汽车经过桥顶的速度大小为（ ）
A． B． C．0 D．
3．“狼牙山五壮士”的故事家喻户晓，战士们在弹尽的时候用石头砸敌人，假设石头被硬出的方向为水平方向，砸出点与砸中点的高度差，石头的初速度大小，取重力加速度大小，不计空气阻力，则石头运动的水平位移大小是（ ）
A．2m B．3m C．4m D．5m
4．如图所示，一个物体静止放在水平面上，在与竖直方向成角的斜向下的恒力F的作用下沿平面移动l的距离时，物体的速度达到了v，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（ ）
A．恒力F做的功为 B．摩擦力做的功为
C．重力的功率为 D．恒力F的功率
5．如图所示，土星沿椭圆轨道运行，在远日点离太阳的距离为a，在近日点离太阳的距离为b，过近日点时土星的速率为，则过远日点时土星的速率为（ ）
A． B． C． D．
6．气象卫星“风云一号”和“风云三号”分别在轨道1与轨道3上绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”在轨道1上的P点瞬间加速，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在椭圆轨道2与轨道3的切点Q与“风云三号”进行对接。图中P、Q、K三点位于同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．“风云一号”在轨道1上P点的加速度大于在轨道2上P点的加速度
B．“风云一号”在轨道1上运动的周期小于在轨道2上运动的周期
C．“风云一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点的过程中机械能不断增大
D．“风云三号”在Q点时的速度等于“风云一号”在轨道2上Q点时的速度
7．动车组又称“动车组列车”，为现代火车的一种类型，由若干带动力的车辆（动车）和不带动力的车辆（拖车）组成，列车在正常使用期限内以固定编组模式运行。某动拖比（动车与拖车的数量之比）为4：4的动车组以速率v沿直线轨道匀速行驶，为了提速，将动拖比提高为6：2，若提速前后每节动车匀速行驶时的功率均为P，动车组行驶中受到的阻力f与行驶速度的平方成正比，则该动车组提速后的最大速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度先增大后减小 B．物体的速度先减小后增大
C．时，物体的速度大小为 D．时，物体的速度大小为
9．若金星和地球的公转轨道均视为圆形，且在同一平面内，已知地球的公转速度为。如图所示，在地球上观测，发现金星与太阳可呈现的视角（太阳与金星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，最大视角的正弦值为k，则金星的公转周期T与公转速度为（ ）
A．年 B．年 C． D．
10．竖直面内内壁光滑的圆轨道如图所示，半径为，一质量为的小球（可视为质点）静止在圆轨道的最低点。现给小球一个水平向右的瞬时冲击力，为使小球在运动中不脱离圆轨道，则冲击力对小球做的功可以是下列中的哪些值（ ）
A．5J B．25J C．45J D．65J
三、非选择题：共54分．
11．（6分）“启明星”研究小组设计了如图甲所示的装置来研究平抛物体的运动规律。让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
（1）下列操作要求正确的是______。
A．斜槽的末端不一定要保持水平
B．要求轨道光滑无摩擦
C．小球运动时不能与木板上的白纸（或方格纸）发生摩擦
D．小球可以从不同位置释放
（2）图乙为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中坐标纸方格的边长均为，取重力加速度大小，那么：
①相机的闪光频率为______Hz；
②小球运动的水平分速度的大小为______；
③小球经过B点时的速度大小为______
12．（9分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球（视为质点）静止时刚好位于圆心。用手带动钢球，调整白纸的位置，设法使钢球刚好沿纸上某个半径为r的圆做匀速圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度大小为g。
（1）用秒表记录钢球运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力为______。
（2）通过刻度尺测得钢球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动中外力提供的向心力为______。
（3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像为一直线时，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率为______。
13．（11分）假设国际编号“1888”的小行星——“祖冲之星”为均匀的球体，其表面的重力加速度大小为，半径为R，宇航员在h高处以初速度水平抛出一颗小石子，不计空气阻力。
（1）求小石子的水平位移大小x；
（2）要使抛出的石子不再回到星球上，求抛出石子的最小速度（纯理论探讨）
14．（12分）如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径的半圆形轨道CD。竖直固定放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与半圆形轨道在处平滑连接，置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧原长状态的右端，将一个质量的小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处时对半圆形轨道的压力大小，水平轨道以B处为界，左侧AB段长为，与小球间的动摩擦因数，右侧BC段光滑，取重力加速度大小，求：
（1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能；
（2）小球运动到轨道最高处D时对轨道的压力。
15．（16分）如图所示，质量为m的小球用细线悬挂于天花板的O点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为g。
（1）若悬挂小球的细线长为L，小球做匀速圆周运动的角速度为，求细线对小球的拉力F的大小；
（2）设小球运动的轨迹圆的圆心到悬挂点O的距离为h，请写出小球做匀速圆周运动的角速度与h的函数关系式；
（3）已知悬挂点O到水平地面（图中未画出）的高度，细线长为L，细线能承受的最大拉力是小球所受重力的2倍，缓慢增大小球的角速度，求小球的落地点到悬挂点O的距离。
沧衡八校联盟高一年级2021～2022学年下学期期中考试
物理试题参考答案
1．D 2．A 3．C 4．A 5．A 6．B 7．C 8．BD 9．BC 10．AD
11．（1）C（2分）
（2）①20（1分） ②0.75（1分） ③1.25（2分）
12．（1）（3分）
（2）（3 分）
（3）（3分）
13．解：（1）水平方向 （2分）
竖直方向 （2 分）
得 。（2分）
（2）要使抛出的石子不再回到星球上， 设星球对小石子的万有引力为，小石子的质量为
（3分）
得 。（2 分）
14．解：（1）对小球在C处，由牛顿第二定律、牛顿第三定律及向心力公式
得（1分）
（1分）
从处到处由动能定理得（1分）
解得 。（1分）
（2）从C处到D处，由动能定理得
由于
所以小球在处时对轨道外壁有压力（1分）
小球在处，由牛顿第二定律及向心力公式
得（2分）
解得（1分）
由牛顿第三定律可知，小球在处时对轨道的压力大小为，方向竖直向上。（1分）
15．解：（1）设细线偏离竖直方向的角度为
（1分）
（1分）
解得 （1分）
（2）设细线长为，细线偏离竖直方向的角度为
（1分）
（1分）
可得。（1分）
（3）当细线承受的拉力是小球所受重力的2倍时，细线被拉断，小球做平抛运动
设此时细线偏离竖直方向的角度为，小球做匀速圆周运动的半径为，线速度大小为
可得（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
小球到地面的高度 ，（1分）
设小球做平抛运动的水平位移大小为，在空中运动的时间为
，（2分）
解得（1分）
设悬挂点O在地面的投影点为P点，小球落地点为Q点，两点间的距离为s
，（1分）
解得。（1分）
物理试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟．
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．黄河“九曲十八弯”，一只船在弯道处航行，下列说法正确的是（ ）
A．船的速度可能保持不变
B．船所受合外力方向与船的速度方向可能在一条直线上
C．船的加速度可能为零
D．船做变速曲线运动
2．拱形桥的桥面可看成半径为R的圆弧，一质量为m的汽车驶上桥顶时，恰好对桥没有压力，重力加速度大小为g，则该汽车经过桥顶的速度大小为（ ）
A． B． C．0 D．
3．“狼牙山五壮士”的故事家喻户晓，战士们在弹尽的时候用石头砸敌人，假设石头被硬出的方向为水平方向，砸出点与砸中点的高度差，石头的初速度大小，取重力加速度大小，不计空气阻力，则石头运动的水平位移大小是（ ）
A．2m B．3m C．4m D．5m
4．如图所示，一个物体静止放在水平面上，在与竖直方向成角的斜向下的恒力F的作用下沿平面移动l的距离时，物体的速度达到了v，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中（ ）
A．恒力F做的功为 B．摩擦力做的功为
C．重力的功率为 D．恒力F的功率
5．如图所示，土星沿椭圆轨道运行，在远日点离太阳的距离为a，在近日点离太阳的距离为b，过近日点时土星的速率为，则过远日点时土星的速率为（ ）
A． B． C． D．
6．气象卫星“风云一号”和“风云三号”分别在轨道1与轨道3上绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”在轨道1上的P点瞬间加速，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在椭圆轨道2与轨道3的切点Q与“风云三号”进行对接。图中P、Q、K三点位于同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．“风云一号”在轨道1上P点的加速度大于在轨道2上P点的加速度
B．“风云一号”在轨道1上运动的周期小于在轨道2上运动的周期
C．“风云一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点的过程中机械能不断增大
D．“风云三号”在Q点时的速度等于“风云一号”在轨道2上Q点时的速度
7．动车组又称“动车组列车”，为现代火车的一种类型，由若干带动力的车辆（动车）和不带动力的车辆（拖车）组成，列车在正常使用期限内以固定编组模式运行。某动拖比（动车与拖车的数量之比）为4：4的动车组以速率v沿直线轨道匀速行驶，为了提速，将动拖比提高为6：2，若提速前后每节动车匀速行驶时的功率均为P，动车组行驶中受到的阻力f与行驶速度的平方成正比，则该动车组提速后的最大速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度先增大后减小 B．物体的速度先减小后增大
C．时，物体的速度大小为 D．时，物体的速度大小为
9．若金星和地球的公转轨道均视为圆形，且在同一平面内，已知地球的公转速度为。如图所示，在地球上观测，发现金星与太阳可呈现的视角（太阳与金星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，最大视角的正弦值为k，则金星的公转周期T与公转速度为（ ）
A．年 B．年 C． D．
10．竖直面内内壁光滑的圆轨道如图所示，半径为，一质量为的小球（可视为质点）静止在圆轨道的最低点。现给小球一个水平向右的瞬时冲击力，为使小球在运动中不脱离圆轨道，则冲击力对小球做的功可以是下列中的哪些值（ ）
A．5J B．25J C．45J D．65J
三、非选择题：共54分．
11．（6分）“启明星”研究小组设计了如图甲所示的装置来研究平抛物体的运动规律。让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
（1）下列操作要求正确的是______。
A．斜槽的末端不一定要保持水平
B．要求轨道光滑无摩擦
C．小球运动时不能与木板上的白纸（或方格纸）发生摩擦
D．小球可以从不同位置释放
（2）图乙为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中坐标纸方格的边长均为，取重力加速度大小，那么：
①相机的闪光频率为______Hz；
②小球运动的水平分速度的大小为______；
③小球经过B点时的速度大小为______
12．（9分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球（视为质点）静止时刚好位于圆心。用手带动钢球，调整白纸的位置，设法使钢球刚好沿纸上某个半径为r的圆做匀速圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度大小为g。
（1）用秒表记录钢球运动n圈的总时间为t，那么钢球做圆周运动需要的向心力为______。
（2）通过刻度尺测得钢球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么钢球做圆周运动中外力提供的向心力为______。
（3）改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像为一直线时，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率为______。
13．（11分）假设国际编号“1888”的小行星——“祖冲之星”为均匀的球体，其表面的重力加速度大小为，半径为R，宇航员在h高处以初速度水平抛出一颗小石子，不计空气阻力。
（1）求小石子的水平位移大小x；
（2）要使抛出的石子不再回到星球上，求抛出石子的最小速度（纯理论探讨）
14．（12分）如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径的半圆形轨道CD。竖直固定放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与半圆形轨道在处平滑连接，置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧原长状态的右端，将一个质量的小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处时对半圆形轨道的压力大小，水平轨道以B处为界，左侧AB段长为，与小球间的动摩擦因数，右侧BC段光滑，取重力加速度大小，求：
（1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能；
（2）小球运动到轨道最高处D时对轨道的压力。
15．（16分）如图所示，质量为m的小球用细线悬挂于天花板的O点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为g。
（1）若悬挂小球的细线长为L，小球做匀速圆周运动的角速度为，求细线对小球的拉力F的大小；
（2）设小球运动的轨迹圆的圆心到悬挂点O的距离为h，请写出小球做匀速圆周运动的角速度与h的函数关系式；
（3）已知悬挂点O到水平地面（图中未画出）的高度，细线长为L，细线能承受的最大拉力是小球所受重力的2倍，缓慢增大小球的角速度，求小球的落地点到悬挂点O的距离。
沧衡八校联盟高一年级2021～2022学年下学期期中考试
物理试题参考答案
1．D 2．A 3．C 4．A 5．A 6．B 7．C 8．BD 9．BC 10．AD
11．（1）C（2分）
（2）①20（1分） ②0.75（1分） ③1.25（2分）
12．（1）（3分）
（2）（3 分）
（3）（3分）
13．解：（1）水平方向 （2分）
竖直方向 （2 分）
得 。（2分）
（2）要使抛出的石子不再回到星球上， 设星球对小石子的万有引力为，小石子的质量为
（3分）
得 。（2 分）
14．解：（1）对小球在C处，由牛顿第二定律、牛顿第三定律及向心力公式
得（1分）
（1分）
从处到处由动能定理得（1分）
解得 。（1分）
（2）从C处到D处，由动能定理得
由于
所以小球在处时对轨道外壁有压力（1分）
小球在处，由牛顿第二定律及向心力公式
得（2分）
解得（1分）
由牛顿第三定律可知，小球在处时对轨道的压力大小为，方向竖直向上。（1分）
15．解：（1）设细线偏离竖直方向的角度为
（1分）
（1分）
解得 （1分）
（2）设细线长为，细线偏离竖直方向的角度为
（1分）
（1分）
可得。（1分）
（3）当细线承受的拉力是小球所受重力的2倍时，细线被拉断，小球做平抛运动
设此时细线偏离竖直方向的角度为，小球做匀速圆周运动的半径为，线速度大小为
可得（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
小球到地面的高度 ，（1分）
设小球做平抛运动的水平位移大小为，在空中运动的时间为
，（2分）
解得（1分）
设悬挂点O在地面的投影点为P点，小球落地点为Q点，两点间的距离为s
，（1分）
解得。（1分）
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