2021-2022学年黑龙江省大庆市高一（下）期中物理试卷（含解析）

2021-2022学年黑龙江省大庆市高一（下）期中物理试卷
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1. 某一质点做曲线运动时，则其速度( )
A. 大小一定不断变化 B. 方向跟力的方向一致
C. 方向跟加速度的方向一致 D. 方向随时间而改变
2. 质点由向做曲线运动，它的轨迹如图所示，关于它通过点时速度和加速度或者合外力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 关于运动的合成和分解，以下说法中正确的是( )
A. 只有曲线运动才能分解为两个分运动
B. 合运动的时间等于两个分运动的时间之和
C. 合运动的速度一定大于每个分运动的速度
D. 两个速度大小不等的匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动
4. 如图所示，一个质量为的小球从高为的水平桌面边缘以初速度水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的时间( )
A. 仅由小球的初速度决定
B. 仅由水平桌面的高度决定
C. 由小球的质量和初速度共同决定
D. 由水平桌面的高度和小球的初速度共同决定
5. 做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是( )
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力
6. 在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人会紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤，从物理知识角度来解释，以下说法正确的是( )
A. 树木开始倒下时树梢的角速度较大，易于判断
B. 树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断
C. 树木开始倒下时，树梢的质量小，易于判断
D. 伐木工人的经验缺乏科学依据
7. 如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置．是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿．下列说法中正确的是( )
A. 、两点角速度大小相等 B. 、两点线速度大小相等
C. 、两点向心加速度大小相等 D. 点向心加速度大于点向心加速度
8. 下列对圆锥摆的受力分析正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为，下列说法正确的是( )
A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为
B. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为
C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为
D. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为
10. 某人造地球卫星在离地面高度为的圆轨道上运动，地球的质量为、半径为，卫星的质量为，引力常量为，则卫星受到地球引力的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共2小题，共10.0分）
11. 某质点做曲线运动时，下列说法正确的是( )
A. 质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B. 在任意时间内位移的大小总是小于路程
C. 在任意时刻，质点受到的合力可能为
D. 速度的方向与合力的方向可能在一条直线上
12. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是( )
A. 所有的行星都绕太阳做圆运动
B. 在中，是与太阳无关的常量
C. 对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
D. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星的运动
第II卷（非选择题）
三、填空题（本大题共1小题，共12.0分）
13. 某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开。他观察到的现象是：小球、 ______填“同时”或“不同时”落地；让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将______填“变长”、“不变”或“变短”；上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。
四、计算题（本大题共2小题，共28.0分）
14. 质量的汽车以速率分别驶过一座半径的凸形和凹形形桥的中央，，求：
在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小；
在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小；
若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率是多少？
15. 在距离地面处将一个质量为的小球以的速度水平抛出，若求：
小球在空中的飞行时间是多少？
水平飞行的距离是多少米？
小球落地时的速度？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、匀速圆周运动是曲线运动，但速度的大小不变，故A错误；
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上，故B错误；
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上，加速度的方向是和合力的方向相同，所以质点速度方向一定与加速度方向不在一条在线上，故C错误；
D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，故D正确。
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；加速度的方向与速度方向不在同一直线上。
本题是对曲线运动速度方向的考查，做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的。
2.【答案】
【解析】解：、图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合实际，故A正确；
B、速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能指向外侧，故B错误；
B、图中速度方向沿轨迹的切线方向是正确的，而力的方向不能沿切线，应指向凹侧，故C错误；
D、图中速度没有沿切线方向，故速度方向错误，同时力也没有指向凹侧，故D错误。
故选：。
根据曲线运动中质点的速度方向是轨迹的切线方向、加速度力的方向指向轨迹的内侧分析选择。
本题对曲线运动速度方向和加速度方向的理解能力，注意明确加速度和力的方向是始终相同的。
3.【答案】
【解析】解：、物体做直线运动时，也能将这个运动分解为两个分运动，如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动。故A错误。
B、两个分运动与合运动具有等时性，所以两个分运动的时间一定与合运动时间相等。故B错误。
C、根据平行四边形定则知，合运动的速度不一定大于分运动的速度，可能小于，故C错误。
D、根据平行四边形定则知，两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动的合成可能是直线也可能是曲线，当两个初速度的合速度与合加速度共线时，做直线运动；不共线时，做曲线。故D正确。
故选：。
合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上。根据平行四边形定则，可知合速度、合位移与分速度、分位移的大小关系。
解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上。以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系。
4.【答案】
【解析】解：根据平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，有：
解得：，故小球在空中运动的时间仅由水平桌面的高度决定，与初速度无关，故B正确，ACD错误。
故选：。
小球做平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，根据求解时间
本题关键是明确小球的运动性质，根据平抛运动的竖直分运动公式求解。
5.【答案】
【解析】解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，即速率不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心。故A正确，、、D错误。
故选：。
匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．
解决本题的关键知道线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量不变．
6.【答案】
【解析】解：伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，是因为树木倒下时，各点角速度相同，树梢的半径最大，根据，知线速度最大，最容易判断。故B正确，ACD错误。
故选：。
树木倒下时，绕树根转动，树木上各点的角速度相同，根据判断线速度来判断．
本题借助伐树这个生活实际考查了线速度与角速度的关系，解决此类题目的关键是会从实际问题中抽取有用的信息。
7.【答案】
【解析】解：、两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则，而，，所以、两点角速度大小不相等，故A错误；
B、、是传送带两轮子边缘上的两点，故其线速度大小相等，所以B正确；
、因为，而，向心加速度知，点向心加速度大于向心加速度，故CD均错误。
故选：。
传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，再根据，去求解．
传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，难度不大，属于基础题．
8.【答案】
【解析】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图
小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力，故ABC错误，D正确．
故选：．
先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析
本题考查向心力的性质，要注意明确向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，在受力分析时不能重复分析．
9.【答案】
【解析】解：对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为，故ABD错误，C正确。
故选：。
对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式合外力的大小．
对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析．
10.【答案】
【解析】解：卫星到地心的距离为：
根据万有引力定律，地球对卫星的引力为：
故D正确，ABC错误。
故选：。
根据万有引力定律公式求出地球对卫星的万有引力大小。
解决本题的关键掌握万有引力定律公式的应用，并能灵活运用，注意轨道半径与高度的区别。
11.【答案】
【解析】解：、曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，故A正确；
B、位移是指从初位置到末位置的有向线段，它是直线的距离，而路程是经过的轨迹的长度，在曲线运动中，位移的大小要小于路程的大小，故B正确；
C、曲线运动的条件是加速度与速度不共线，则一定存在合外力，故C错误。
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，故D错误
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，
位移是指从初位置到末位置的有向线段，而路程是经过的轨迹的长度。
本题主要是考查学生对曲线运动的理解，同时也要区分开位移和路程，位移是指从初位置到末位置的有向线段，是有方向的，而路程是经过的轨迹的长度，没有方向。
12.【答案】
【解析】解：、根据开普勒第一定律可知所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A错误；
B、在公式中，是与太阳质量有关的常量，故B错误；
C、根据开普勒第二定律可知对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，故C正确；
D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，故D正确。
故选：。
开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；开普勒第二定律是在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的；开普勒第三定律中的公式，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
本题考查了开普勒行星运动定律，要求学生掌握开普勒单定律，注意开普勒第三定律中的值由中心天体决定。
13.【答案】同时 不变 初速度 自由落体
【解析】解：小球同时落地；让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将不变。
上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
故答案为：同时；不变；初速度；自由落体
熟悉平抛运动在竖直方向上的运动特点，结合题目条件完成分析。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，理解平抛运动在竖直方向上的运动特点即可完成分析。
14.【答案】解：汽车质量，
汽车通过凸形桥上时有：，解得：；
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为；
汽车通过凹形桥时有：，解得：；
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为；
当汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零时，由
解得：。
答：在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小为；
在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小为；
若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率。
【解析】、在凹形桥和凸形桥中央靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，根据牛顿第三定律求出汽车对桥面的压力；
当汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零时重力提供向心力，根据向心力公式即可求出速度大小。
本题主要考查了牛顿第二定律在圆周运动中的直接应用，知道在凹形桥和凸形桥中央时竖直方向上的合力提供向心力。
15.【答案】解：小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动，
由得：小球在空中飞行的时间为：；
小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：
；
小球落地时的竖直速度为：，
所以，小球落地时的速度为：，
方向与水平方向的夹角为向下。
答：小球在空中的飞行时间是；
水平飞行的距离是；
小球落地是的速度，方向与水平方向的夹角为向下。
【解析】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据下降的高度，结合位移时间公式求出小球在空中飞行的时间。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据初速度和时间求出水平飞行的距离。
根据速度时间公式求出小球落地的竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球落地的速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
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