答案：
1.B 2. B 3.B 4.C 5.D
6.B 7.B 8.B 9.AB 10 .BC
11 .BC 12.BC
13.（1）B （2）A （3）1：2
14.（1）是 （2）8 （3） （4）1:20
15.（1）200s，到达对岸下游100m；（2）
（1）当船头垂直河岸过河，小船过河最短时间
到达对岸的位置
（2）船速大于水速，要以最短航程过河，其渡河时间
16.（1）；（2）；（3）
（1）在月球上小球做平抛运动，则
解得
（2）在月球表面忽略地球自转，万有引力等于重力，即
解得
（3）重力提供向心力，则
解得
17.（1）5.0m；（2）20m；（3）小球速度将先减小再增大；m/s
（1）小球在水平方向上受风力做匀减速运动，设水平方向的加速度大小为ax，据牛顿第二定律可得
F=max
速度减为零的过程，有
解得
x=5.0m
（2）因小球在水平方向速度减小为零所需时间为t1，则有
所以从A到B的时间为
t=2t1
竖直方向上A、B两点间的距离为
（3）小球从A到B，其受力与轨迹如图所示
从图知，小球速度将先减小再增大，小球运动到速度方向与所受合力方向垂直时速度最小。将v0分解为垂直合力F方向的v1、与合力反方向的v2，当v2=0时，小球运动到速度方向与所受合力方向垂直，对应速度的最小值，则
又
解得
m/s
18.（1）；（2）；（3）
(1)绳子的拉力和小球重力的合力提供向心力，即
解得
(2)设小球到达A点时竖直方向上的分速度为，则
解得
所以小球到达A点时的速度为
解得
由牛顿第三定律可得小球在圆弧轨道上运动过程中对轨道的最小压力
(3) 小球经圆弧运动到点时的速度与经过A点时速度满足解得
小球在传送带上的运动速度减小到之前时的加速度为
减速过程所用时间
减速过程运动的位移
由于物块重力沿斜面的分力
斜面对物块的摩擦力
所以物块速度减小到时，并不能随传送带匀速向上运动，而是沿传送带向上做减速运动，加速度大小为
经过位移
后速度减小为
减速过程所用时间
所以物块从滑到所用时间内江市2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。）
下列说法正确的是（ ）
只要物体所受的合外力不为 0，它就做曲线运动
做曲线运动的物体，它的加速度可以是恒定的
物体做曲线运动，速度方向与其运动轨迹无关
做曲线运动的物体，例如匀速圆周运动，速度是可以不变的
中央电视台《今日说法》栏目报道了一起发生在某地公路拐弯处的交通事故，汽车在拐弯处冲向了民宅，造成多人伤亡。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。交警根据图示作出以下判断，你认为不正确的是（ ）
A．由图可知汽车在拐弯时发生侧移是因为车作离心运动B．由图可知汽车在拐弯时发生侧移是因为车作向心运动C．汽车在拐弯时可能车速过大
D．公路路面可能摩擦因数过小
小球由倾角为 斜面上的 O 点以不同的初速度 v0 水平抛出，都能落到斜面上，则（ ）
A．小球做平抛运动飞行时间与平抛的初速度无关B．小球落到斜面上时的速度与平抛的初速度成正比C．小球做平抛运动位移与平抛的初速度成正比
D．小球平抛的初速度越大，落到斜面时速度与水平方向夹角越大
如图所示，内壁光滑的半球形容器固定放置，其圆形顶面水平。两个完全相同的小球 a、b 分别沿容器内壁，在不同的水平面内做匀速圆周运动。下列判断正确的是（ ）
A．a 对内壁的压力小于 b 对内壁的压力
B．a 的角速度小于 b 的角速度
C．a 的周期小于 b 的周期
D．a 的向心加速度小于 b 的向心加速度
甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的 倍。下列应用公式进行的推论正确的有（ ）
A.甲的速度是乙的 倍 B.甲的向心加速度是乙的2倍C.甲的向心力是乙的4倍 D.甲的周期是乙的 倍
均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极的少数地区外的“全球通讯”。已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转周期为 T，则三颗卫星中任意两颗的距离为（ ）
A. B. C. D.
某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯在升降过程中的情况，下图所示是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况 竖直向上为正方向，已知电梯轿厢和乘客的总质量为 800kg，取 g 10m / s2 根据图象提供的信
息，可以判断下列说法中正确的是（ ）
在 0-5s 内，电梯加速上升，该同学处于失重状态
在 10-20s 内，钢缆对电梯做正功
在 10-20s 内，电梯上升的位移为 20m
在 20-25s 内，电梯 包括乘客 的重力做功为4104 J
如图所示，水平转台两侧分别放置A 、B 两物体，A 与B 质量均为 m，到转轴OO ' 的距离分别为2L 、L ， A 、B 两物体间用长度为3L 的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大， A 、B 两物体与水平转台间的动摩擦因数均为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
重力加速度为 g 。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度由零逐渐缓慢增大，直到A 、B 恰好相对于转台滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
当转台转动的角速度大于
当转台转动的角速度大于
时，细绳上可能没有拉力
时，B 可能不受摩擦力
整个过程中， A 与转台间的摩擦力先增大后减小再反向增大
整个过程中， B 与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变
壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动。有一只壁虎要穿过一条宽为 3m 的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度为 0.5m/s，壁虎在静止水面上最大的游动速度为 2m/s，下列说法正确的是（ ）
若壁虎以 1m/s 的恒定速度游向河对岸，其在水中最短的运动时间为 3s
若壁虎以 1m/s 的恒定速度游动，要想垂直到达河对岸，壁虎的身体姿态应斜向上游
若壁虎保持身体姿势垂直河岸方向从静止加速游向河对岸，壁虎在水中运动的轨迹是一条直线
若暴雨天气后，水流速度达到 5m/s，其他条件不变，壁虎仍可能垂直游到河对岸
如图1所示的“襄阳炮”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，
图2 是其工作原理的简化图。将质量m 10kg 的石块，装在与转轴O 相 距 L 10 m 的长
3
臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角 30 ，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上、若石块落地位置与抛
出位置间的水平距离s 20m ，不计空气阻力，取 g 10m / s2 。以下判断正确的是（ ）
石块抛出后运动时间为
石块即将落地时重力的瞬时功率为1000 5W
石块落地的瞬时速度大小为10 5m / s D．石块即将落地时重力的瞬时功率为1000W
如图所示，轨道Ⅰ为绕地球运动的中轨道卫星a 的轨道，离地高度h1 2.8R ，轨道Ⅱ、Ⅲ为某同步卫星b 变轨前、后轨道，当卫星由近地点 A 发射后，在万有引
力作用下沿椭圆轨道Ⅱ向远地点B 点运动，到达B 点时开启动力装置变轨至轨
道Ⅲ，近似认为同步卫星轨道Ⅲ离地高度h2 5.6R ，忽略轨道Ⅱ的近地点高度，
R 为地球半径，T 为地球自转的周期，不计卫星间的相互作用，通过以上信息可以确定的是（ ）
卫星b 在轨道Ⅱ上的周期为
卫星a 在轨道Ⅰ经过C 点时速度v1 小于卫星b 在轨道Ⅱ经过 A 点时速度v2
卫星b 由轨道Ⅲ经过B 点进入轨道Ⅱ时必须减速
卫星a 中的物体由于没有受到重力而处于完全失重状态
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，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时， 绳突然断掉，球飞行水平距离 后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为，
手与球之间的绳长为 重力加速度为 g。忽略手的运动半径和空气阻力。则
下列说法正确的是（ ）
A.绳断开时球的速度 B.绳能承 受的最大拉力
改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平
距离最大，绳长应为
球恰好能过最高点时的速度
二、实验题（本题共 2 小题，共计 14 分．请将解答填写在答题卡相应的位置．）
如图所示，是探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半径 r 之间的关系的实验装置图，转动手柄 1，可使变速轮塔 2 和 3 以及长槽 4 和短槽 5 随之匀速转动。皮带分别套在轮塔 2 和 3 上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球 6、7 分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂 8 的挡板对小球的压力提供，球对挡板
的反作用力，通过横臂 8 的杠杆作用使弹簧测力筒 9 下降，从而露出标尺 10，标尺 10
上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：
下列实验的实验方法与本实验相同的是( ) A．验证力的平行四边形定则
验证牛顿第二定律
伽利略对自由落体的研究
现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的 2 倍时，
转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的 2 倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为 。
在一个未知星球上用如图所示装置研究平抛运动的规律。悬点 O 正下方 P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。a、b、c、d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是 0.10s，照片大小如图中坐
标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为 1∶4，则：
由以上信息，可知 a 点 （填“是”或“不是”）小球的抛出点；
由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为 m / s2 ；
由以上及图信息可以算出小球在 b 点时的速度是 m/s；
若已知该星球的半径与地球半径之比为R星 : R地 1: 4 ，则该星球的质量与地球质
量之比M星 : M地 。（ g地 取 10 m / s2 ）
三、计算题（本大题共 4 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
15．（6 分）内江市境内沱江的某处，河宽为 500m，水流速度为 0.5m/s，某小船在静水
中的速度为 2.5m/s。求：
若该小船要以最短的时间过河，需要多少时间？到达对岸的什么位置？
若要以最短航程过河，其渡河时间是多少？（可以用根号表示）
16.（10 分）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为 h 处，将一小球以初速度v0 水平抛出，水平射程为 x 。已知月球的半径为 R ， 万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求：
（1）月球表面的重力加速度大小 g月；（2）月球的质量 M；（3）月球的第一宇宙速度v 。
17．（10 分）6．如图所示，在 A 点以水平速度 v0=10m/s 向左抛出一个质量为 m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小 F=10N。经过一段时间小球将到达B 点，B 点位于A 点正下方，重力加速度为g=10m/s2。
求小球水平方向的速度为零时距 A 点的水平距离 x；
求 A、B 两点间的距离 y；
说明从 A 到 B 运动过程中小球速度大小的变化情况，并求出相应的最小值。
18．（12 分）如图所示，长为 L1 0.6m的细线拴一质量为m 1kg 的小球在水平面内做
匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为 60 ，不计空气阻力，当小球运动到 P 点时绳子断了，一段时间后小球恰好从光滑圆弧 ABC 的A 点沿切线方向进入圆
弧，进入圆弧时无机械能损失，已知圆弧的半径 圆心角 53 ，小球经圆弧
运动到 B 点时的速度vB 与经过A 点时速度满足
小球经光滑地
面从C 点滑上顺时针转动的倾斜传送带CD ，滑上C 点前后瞬间速率不变。传送带CD 与地面的倾角37 ，其速度为v 2m/s 。已知物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5（ g 取10m/s2 ， sin 37 0.60 ， cos37 0.80 ，求：
小球运动到P 点时的速度v0 大小；
小球在圆弧轨道 AB 上运动过程中对轨道的最小压力；
若传送带CD 部分长 L2 2.35m ，则物块从C 滑到D 所用时间和摩擦力对小球做的功。
