绝密★考试结束前
宁波市三锋教研联盟2021-2022学年高一下学期期中考试
物理学科 试题
考生须知：
1．本卷共7 页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、单项选择题（(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要页献，下列表述正确的是
A.牛顿运动定律既适应于物体的低速运动，也适应于物体的高速运动
B.开普勒行星运动三大定律揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础
C.卡文迪许发现了万有引力定律，被称为“称量地球的质量”的人
D.伽利略通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值
2．物理学科核心素养包括“物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任”四个方面，下列关于物理观念和科学思维的认识，正确的是（ ）
A.驾驶员通过操作方向盘不能使汽车在光滑的水平面上转弯
B.加速度a=和功率P的定义都运用了比值法
C.地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力
D.汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的
3．风能作为一种清洁的可再生能源，正逐步被推广使用．如图所示是位于杭州湾跨海大桥南岸的风力发电场内的一台发电机，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是（ ）
A.M点的线速度等于N点的线速度
B.M点的角速度小于N点的角速度
C.M点的周期大于N点的周期
D.M点的向心加速度小于N点的向心加速度
4.2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道I变轨到椭圆轨道II，以便返回地球。则嫦娥五号（ ）
A. 分别在轨道I和II上运行至P处时速度大小相等
B. 绕轨道I运行的周期大于绕轨道II运行的周期
C. 嫦娥五号在地球上的发射速度必须大于11.2km/s
D. 分别在轨道I和II上运行至P处时加速度大小相等
5.老鹰在天空中飞翔，如图所示虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（ ）
A B C D
6.1982年1月1日，中国第一条城市跨江客运索道--嘉陵江客运索道建成试通车，全长740米，车厢最大容量46人，最大牵引速度6.5米/秒，总投资378万元。如图所示，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是（ ）
A.在加速上升阶段支持力对该游客做正功
B.在匀速上升阶段支持力对该游客不做功
C.在减速上升阶段支持力对该游客做负功
D.整个上升过程支持力对该游客不做功
7.山东舰是我国首艘自主建造的国产航母。如图所示为山东舰进行“1800回转测试”，以较为稳定的航行姿态，最终在海面上画了一个直径约为1000米左右的浪圈。将山东舰的运动近似看作匀速圆周运动，浪圈近似看作其运动轨迹，忽略山东舰的大小和形状，设其航速约为20节（1节=1.852km/h）。下列关于山东舰回转测试的物理量中，根据上述信息，不能近似求得的是（ ）
A.运动周期T
B.运动角速度的大小
C.向心加速度an的大小
D. 向心力Fn的大小
8.2021年2月24日，我国首个火星探测器“天问一号”成功进入火星停泊轨道，开始科学探测，并为择机着陆火星做好准备。假设火星和地球绕太阳公转的运动均可视为匀速圆周运动。某一时刻，火星会运动到日地连线的延长线上，如图所示。下列选项正确的是（ ）
A．火星的环绕速度大于地球的环绕速度
B．火星的公转周期大于地球的公转周期
C．“天问一号”在发射过程中处于完全失重状态
D．从图示时刻再经过半年的时间，太阳、地球、火星再次共线
9．宁波市某高中进行了防溺水安全教育后，小明和几位同学就如何以最短时间救人进行了讨论，一致认为救援者应以一定的速度面部始终垂直河岸游去时间最短。若河中各处水流速度相等，如图所示对救援者游过的路程、过河所用的时间与水速的关系，哪位同学的说法是正确的（ ）
A．同学甲：水速大时，路程长，时间长
B．同学乙：水速大时，路程长，时间短
C．同学丙：水速大时，路程长，时间不变
D．同学丁：路程、时间与水速无关
10.如图所示为杭州湾游乐场中的摩天轮，直径约为136米，共有32个乘坐舱，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（ ）
A.游客受到乘坐舱的作用力大小为游客的重力
B.游客做的是一种匀变速运动
C.游客做的是线速度约为0.24m/s
D.游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低位置时，游客处于失重状态
11.我国古代神话传说中:地上的“凡人”过一年,天上的“神仙”过一天。如果把看到一次日出就当作“一天”,已知中国空间站距离地面高度约为400km绕地球做匀速圆周运动，地球近地卫星做匀速圆周运动的周期为90min,地球半径为6400km，表面重力加速度为10m/s2,则该空间站中翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员24 h内在空间站中看到日出的次数约为（ ）
A.1 B.8 C.16 D.24
12.2022年2月8日我国选手谷爱凌挑战自己从未尝试过的偏轴转体两周1620度，这也是目前女子大跳台比赛中的最高难度动作，平稳落地，并夺得了女子大跳台冠军。从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一
水平高度。下列说法正确的是（ ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同
B．运动员在A、D位置时重心的速度相同
C．运动员从A到B和从C到D的时间相同
D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间
13．教育部为促进学生德智体美劳全面发展，将对学生进行体能测试。引体向上是中学生体能测试的项目之一，如图所示一名高一男学生在30秒内完成10次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A.10W
B.100W
C.500W
D.1000W
二、不定项选择题：（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得2分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分。）
14. 为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，于2021年7月发射。与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星2的速度大于卫星1的速度
B. 卫星2的周期大于卫星1的周期
C. 卫星2的向心加速度小于卫星1的向心加速度
D. 卫星2所处轨道的重力加速度大于卫星1所处轨道的重力加速度
15．以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（ ）
甲 乙 丙 丁
A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C. 如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个质量相同小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段受力大于AB段
D. 如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等
16.在离地面80 m处无初速度地释放一小球,小球质量为m=0.2kg,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为参考平面。则（ ）
A.在第2 s末小球的重力势能为40J
B.在第2s末小球的重力势能为-40J
C.在第2 s末小球重力的功率是20w
D.在第2 s末小球重力的功率是40w
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分)
17.（1）李老师利用如图1的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，为了达到最佳实验效果__________（单选 ）
A.必须选择质量相同的小球
B.秒表直接测量两球的落地时间
C.两球都应选择密度较大的金属球
D.应选择一个塑料球和一个金属球
（2）在实验室里，学生小张利用如图2所示装置做“探究平抛运动水平方向运动的特点”实验时，首先通过描点法画出钢球做平抛运动的轨迹，下列说法中正确的是_________（单选 ）
A.倾斜挡板每次必须等距离移动
B.重垂线、刻度尺是本实验必需的器材
C.每次释放钢球的位置可以不同
D.正确操作下，斜槽粗糙对实验结果有影响
（3）小张回家后，利用如图17-3（甲）所示的实验装置测定平抛运动的初速度。他把桌子搬到墙的附近，在水平桌面上固定一个斜面，斜面的底边AB与桌子边缘、墙相互平行，把白纸和复写纸附在墙上。实验时，钢球每次从斜面上同一位置静止释放，且垂直桌子边缘离开，每次将桌子向远离墙方向移动15cm，在白纸上记录钢球的4个撞击点，如图17-3（乙）所示，相邻两点之间的距离依次为14.20cm、24.00cm、33.80cm，钢球平抛运动的初速度为____________m/s（取重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留两位有效位数。）
（4）小张若将白纸和复写纸铺在水平地面上，如图17-4所示。实验时，钢球落在水平地面上，测得桌面与地面的髙度差为h，桌子边缘到落点的水平距离为x，为了更精确地获得平抛运动的初速度，你认为是否有必要测量钢球的直径___________（填“有必要”或“没有必要”）
18.如图所示，探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在这个探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，所采用的科学方法与下面哪个实验相同 （单选 ）
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C探究平抛运动的特点
(2)在研究向心力的大小F与质量r关系时，要保持______相同（单选）
A. ω和m B. ω和r C. m和r D. m和F
(3)在探究F与ω关系时，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
四、计算题（共4小题，其中第19题9分，20题9分，21题11分，22题12分，共41分。解计算题时要有必要的文字说明和解答过程。）
19.(9分)如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为m=0.5kg的赛车(视为质点)从A处出发，以速率v1=0.1m/s驶过半径R1=0.1m的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后进入半径为R2=0.2m的竖直圆轨道，并以某速度v2驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零，重力加速度g取10m/s2，试计算：
(1)赛车在B点受到轨道支持力的大小；
(2)赛车经过E点时的速率v2；
(3)若赛车以2v2的速率经过E点，求轨道对赛车的弹力大小。
20.(9分)假设宇航员在质量为M，半径为R的某星球表面做了一个实验：将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转速缓慢增加，某时刻物体从圆盘上滑出，经时间t落地。设引力常量为G；物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求：（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）物体离开圆盘时的速度大小；
（3）落地点到圆盘圆心的水平距离。
21(11分)不久的将来，宁波至前湾新区快速轨道交通将投资建设，全长约64公里，总投资273亿元，大大缩短了到宁波的时间，如图所示,一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动t1=10 s达到速度大小v=54 km/h,再匀速运动t2=100 s,接着匀减速运动t3=12 s到达乙站停车。列车在运行过程中所受的阻力大小恒为Ff=1×105 N,列车在减速过程中发动机停止工作,求:
(1)列车匀速运动过程中克服阻力所做的功W。
(2)列车的质量m。
(3)列车在匀加速阶段牵引力的平均功率。
22.(12分)某滑雪场的滑道可抽象为如图的模型，倾角为53°的倾斜直滑道AB、水平直滑道CD与光滑竖直圆弧滑道BC相切，斜面DE的倾角为37°。O1为圆弧滑道BC的圆心，圆弧半径R＝10m，C点为圆弧滑道的最低点，半径O1B与O1C的夹角为53°。滑雪板与CD段直滑道间的动摩擦因数为μ＝0.2。一运动员从最高处A点由静止沿斜面AB滑下，经圆弧滑道BC滑到最低点C的速度为m/s，然后经直滑道CD冲出。已知运动员和滑雪板的总质量m＝60kg，A、B两点的高度差h1＝12m，D、E两点的高度差h2＝2m，直滑道CD长度L＝71m。（g＝10m/s2，sin53°＝08，cos53°＝06）求：
（1）运动员和滑雪板从A运动到C的过程中重力势能的变化量；
（2）运动员滑到C点时对圆弧滑道的压力；
（3）运动员从D点滑出后，着落点距离D点的水平距离。2021学年第二学期宁波三锋教研联盟期中联考
高一年级物理学科参考答案
一、单项选择题（(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D B A D B C C
题号 11 12 13
答案 C A B
二、不定项选择题：（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得2分，选不全的得1分，有选错或不答的得0分。）
题 号 14 15 16
答 案 AD CD BD
三、实验题(本题共2小题，每空2分，共14分)
17.（1） C ，（2） B ，（3） 1.5m/s ，（4） 没有必要 。
18.（1） B ，（2） A ，（3） 1:2
四、计算题（共4小题，共41分。解计算题时要有必要的文字说明和解答过程。）
19.（9分）
（1）mg-FN1=mv12/R1 （2分）
FN1=4.95N （1分）
（2）mg=mv22/R2 （2分）
v2= m/s （1分）
（3）mg+FN2=m(2v2)2/R2 （2分）
FN2=15N （1分）
20.（9分）
（1）由：GMm/R2=mg （2分）
得：g=GM/ R2 （1分）
（2）由：μmg=mv2/r （2分）
得：v= （1分）
（3）水平射程：x=vt （1分）
落地点到圆心的水平距离：s= （2分）
21.(1)已知v=54 km/h=15 m/s
列车在匀速阶段的位移为:x=vt2=1 500 m （1分）
列车匀速运动过程中克服阻力所做的功为:
W=Ffx=1.5×108 J （2分）
(2)设列车匀减速阶段的加速度大小为a′,由牛顿第二定律有:Ff=ma′（2分）
又:a′=, （1分）
解得m=8×104 kg （1分）
(3)设列车在匀加速阶段的加速度大小为a,由牛顿第二定律有:F-Ff=ma（1分）
又:a= （1分）
该阶段牵引力的平均功率为=F （1分）
解得:=1.65×106 W。 （1分）
（12分）
（1）WAC=-ΔEp WAC=mg(h1+R-Rcos53°) （2分）
ΔEp=-9600J （1分）
重力势能的减少量为9600J （1分）
（2） （2分）
（1分）
由牛顿第三定律得： 方向：竖直向下 （1分）
（3）V02-VC2 =-2μgL （1分）
假设落到斜面上： （1分）
假设成立 （1分）
（1分）
