天津市五校2021～2022学年第二学期期末学习成果认定
高一物理
一、单项选择题（每小题5分,共25分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确）
1.关于曲线运动,下列说法中错误的是
A.曲线运动一定是变速运动
B.做曲线运动的物体合外力一定不为零
C.做曲线运动的物体所受合力一定是变力
D.做曲线运动的物体,其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
2.如图所示,摩托车比赛中,骑手为了快速通过水平弯道,经常将车身压向内侧,俗称
压弯。将摩托车过弯道看成圆周运动,下列说法正确的是
A.摩托车过弯道时所需的向心力由地面的支持力提供
B.摩托车过弯道时受到的重力和支持力的合力提供向心力
C.摩托车过弯道的速度越大,所需的向心力越小
D.摩托车过弯道时速度过大,摩托车会冲向赛道外侧
3.嫦娥五号是中国首个实施月面无人取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。2020年11月29日,嫦娥五号探测器从椭圆环月轨道1上的点实施变轨进入近月圆形圆轨道2,开始进行动力下降后成功落月,如图所示。下列说法正确的是
A.嫦娥五号的发射速度大于
B.沿轨道1运动至时,需减速才能进入轨道2
C.沿轨道1运行的周期小于沿轨道2运行的周期
D.探测器在轨道2上经过点的加速度小于在轨道1上经过点的加速度
4.2022年北京冬奥会滑雪项目中,19岁的谷爱凌获得两金一银,18岁的苏翊鸣获得一金一银,同时滑雪也一度成为一项热门的运动项目。如图所示,运动员从助滑道段滑下,从跳台处沿水平方向飞出,飞行一段时间后在着陆坡着陆,滑行直至停止。某着陆坡可看作倾角为的斜面,运动员连同滑雪板的总质量。通过传感器显示运动员离开台端点的速度为,落到着陆坡上的点。不计运动员所受阻力的影响,重力加速度,则
A.运动员从点运动到点的时间为
B.运动员在着陆瞬间重力的瞬时功率为
C.若助滑道高度加倍,仍能落在斜面上,则运动员在空中运动的时间也加倍
D.若助滑道高度加倍,仍能落在斜面上,则运动员落到斜面上的速度方向与斜面的夹角变大
5.如图所示,水平传送带由电动机带动并始终保持以速度匀速运动,现将一小工件放到传送带上。设工件初速度为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到而与传送带保持相对静止。设工件质量为,它与传送带间的滑动摩擦系数为,工件在传送带上运动的整个过程中,下列说法正确的是
A.工件先受滑动摩擦力后受静摩擦力
B.滑动摩擦力对工件做的功为
C.皮带克服摩擦力做功
D.工件与传送带摩擦产生的热为
二、多项选择题（每小题5分,共15分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
6.有关圆周运动的基本模型如图所示,下列说法正确的是
A.甲图火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
B.乙图中汽车通过凹形桥的最低点时,速度越大,汽车对桥面的压力越小
C.丙图光滑固定的竖直倒立圆锥筒内在不同水平面做匀速圆周运动的两小球,周期相同
D.丁图直径刚好略小于管的内径的小球在竖直放置的光滑管型轨道中能做完整圆周运动,在最高点小球的最小速度为零
7.如图所示,平台上的汽车用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮牵引重物上升,平台足够长,汽车始终保持速度匀速向左直线运动,某时刻绳与水平方向夹角为,在重物未达到定滑轮高度之前,下列说法正确的是
A.重物减速上升
B.重物加速上升
C.重物上升的速度为
D.重物上升的速度为
8.复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为的动车,以恒定的功率从静止启动在平直轨道上行驶,经过时间达到最大速度,已知该车阻力保持不变,动车在时间内,下列说法正确的是
A.动车做匀加速直线运动
B.动车的最大速度为
C.动车的位移为
D.动车的位移为
三、填空题（本题共2小题,每空2分,共16分.)
9.如图所示,为研究平抛运动的装置图。弯曲轨道固定在水平桌面上,在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd,平面中心坚直线标有刻度,0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘正下方的点为原点建立水平轴。实验时,将竖直平面移动到处,从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠,钢珠从点离开后击中中心坚直线某点,记录刻度值;改变,重复实验。
(1)实验时需要下列哪个器材 。(填器材前的字母)
A.弹簧测力计
B.重垂线
C.打点计时器
D.坐标纸
(2)下列操作,有利于减小误差的是 。
A.要求弯曲轨道必须光滑且末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.保持竖直平面abcd与水平面垂直
（3）若某次将钢珠从固定立柱处由静止释放,记录钢珠击中中心坚直线的刻度为;将竖直平面向远离B方向平移30.00cm,再次将钢珠从固定立柱处由静止释放,记录钢珠击中中心坚直线的刻度为;将竖直平面再向远离方向平移,让钢珠从固定立柱处由静止释放,记录钢珠击中中心竖直线的刻度为。重力加速度取,则小钢珠平抛的初速度。(保留两位有效数字)
10.在“验证机械能守恒定律”实验中,某同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。当地的重力加速度为。
(1)为完成实验,还需要的器材有 ；
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.交流电源
（2）某同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带如图乙所示。选取纸带上连续打出的
三个点,测得它们到起始点的距离分别为。已知重锤的质量为,相邻两点之间的时间间隔为。从打点的起始点开始到打下点的过程中,重锤重力势能的减小量 ，
(3)利用纸带计算出打下各点时重物的速度,量出相应的下落距离,则以为纵坐标、以为横坐标画出的图象,图像的斜率 ,便验证了机械能守恒定律。
(4)一位同学在处理步骤(2)中实验数据时,利用重力加速度为、物体下落的高度、自由落体的规律求出点的速度及动能,继而判断重物在过程中机械能是否守恒。请判断这个方法是否可行, (填可行、不可行)。
四、计算题（本题共3小题,共44分,11题12分,12题14分,13题18分,写出必要的公式及文字说明）
11.(12分)北京时间2022年6月5日,神舟十四号成功发射后,与空间站天和核心舱成功对接,6月6号航天员陈东、刘洋、蔡旭哲顺利进入天和核心舱。三位航天员承接着空间站的在轨建造任务,将在轨工作6个月。已知地球半径为,空间站距离地面高度为,地球表面重力加速度为,万有引力常量,求:
（1）地球的平均密度;
（2）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期;
（3）若已知空间站的高度,同步卫星距离地面的高度为空间站高度90倍,试计算空间站的运行周期约为多少小时 (已知地球自转周期为24小时)
12.（14分）某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看成是一个可视为质点的小球,该物理情景可简化为如图所示的物理模型.其中为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴00’转动,设绳长,小球的质量,转盘静止时小球与转轴之间的距离.转盘逐渐加速转动,经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角(不计空气阻力、绳子的重力和绳子的形变量,已知求:
(1)小球与转盘一起做匀速圆周运动时,绳子的拉力;
(2)小球的线速度大小;
(3)小球从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子的拉力对小球所做的功.
13.(18分)如图所示,粗糙的水平轨道与半径的光滑竖直半圆形轨道相切于点。压缩后锁定的轻弹簧一端固定在水平轨道的左端,另一端紧靠静止在点的质量的小物块(不拴接)。解除弹簧锁定后,物块从点开始沿轨道运动,进入半圆形轨道,之后恰好能通过轨道的最高点,最后落回到水平轨道上。已知两点的距离,物块与水平轨道间的动摩擦因数,取,不计空气阻力。求:
(1)小物块从点落回水平轨道上的位置到点的距离;
(2)小物块运动到点时对半圆形轨道弹力;
(3)解除锁定前弹簧的弹性势能。2021～2022 学年第二学期期末学习成果认定
高一物理参考答案
一、单项选择题（每小题 5 分，共 25 分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
题号 1 2 3 4 5
答案 C D B B D
二、多项选择题（每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正
确的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0分 ）
题号 1 2 3
答案 AD BC BD
三、填空题（本题共 2 小题，共 16 分，每空 2 分.）
9．B CD 3.0
10 BD E mgh E m(h3 h
2
． 1
)
p 2 k 2 2g 不可行8T
四、计算题（本题共 3 小题，共 44 分，11 题 12 分，12 题 14 分，13 题 18 分,写出必要
的公式及文字说明）
11．（12分）【答案】
3g (R h)3
（1） ；（2）T=2π ；（3） 1.5小时
4 GR gR2
【解析】
GMm
（1）假设地球表面一质量为 m 的物体
R2
mg -------- 2分
2
得 M gR
G
gR2
M G 3g则地球的平均密度为 4 --------------- 2分V R3 4 GR
3
GMm
（2） 2 mg --------------------- 1分R
GMm 4π2
2 m 2（R+h） ---------------------2 分（R+h） T
3
得 T=2π (R h)2 ---------------------1分gR
（3）设卫星的轨道半径为 r，
GMm 2 r 3 T 2
有 m 4π r 1 12 2 3 2得 ---------------------2分r T r2 T2
r1=17h r2=106h T2=24小时 所以 T1=1.5小时 ---------------------2分
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12．（14分）【答案】
（1）500N （2）3 5m / s （4）1300J
【解析】
（1）质点受力如图所示
mg
则绳中的拉力为：T ------------2 分
cos
T 500N -------------2 分
2
（2）由牛顿第二定律可得：mgtan m v ---------------------2 分
R
R d L sin 6m ---------------------2 分
代入数据可以得 v 3 5m / s；-------------------2分
（3）转盘从静止启动到稳定这一过程中，设绳子对小球做功为W：
W mgL(1 cos ) 1 mv2 ------------------2分
2
代入数据可以得到：W 1300J ------------------2分
13. （18分）【答案】
（1）1.8m； （2）60N； （3）26.5J
【解析】
（1）在 C 点，由牛顿第二定律
2
mg mv C 解得 vC 3m/s --------2分R
1
小物块从 C 点做平抛运动： 2R gt 2 x=vC t ---------------------2 分2
解得 x=1.8m --------------------1分
（2）B 至 C 过程，由机械能守恒定律
mg 2R 1 mv2 1C mv
2
B ---------------------3分2 2
v2
在 B 点，由牛顿第二定律 FN mg m B ---------------------2分R
代入数据得 FN 60N ---------------------1 分
由牛顿第三定律，小滑块对圆轨道的压力大小 60N 方向竖直向下-------------2 分
（3）A 至 B，由能量守恒定律
EpA mgL
1
mv2B --------------------3分2
代入数据得 EpA 26.5J --------------------2分
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