2021-2022学年吉林省长春市农安县高一下学期期中学情调研物理试卷

吉林省长春市农安县2021-2022学年高一下学期期中学情调研物理试卷

一、选择题：本题共 12 小题，每小题5 分，共 60 分。在 1～8 小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，在 9～14 小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。

1. 关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　）

A. 牛顿发现了万有引力定律，并且测得引力常量的数值

B. 第谷接受了哥白尼日心说观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律

C. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”

D. 卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值

2. 解放前后，机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用。如图所示，假设驴拉磨的平均用力大小为500N，运动的半径为1 m，驴拉磨转动一周所用时间约为10s，则驴拉磨转动一周的平均功率约为（）

A. 0 B. 50 W C. 50πW D. 100πW

3. 在匀速圆周运动中，关于向心加速度，下列说法正确的是（　　）

A. 向心加速度是恒量

B. 向心加速度的方向保持不变

C. 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直

D. 向心加速度是反映线速度的大小变化快慢的物理量

4. 下列关于重力势能的说法正确的是 (　 　)

A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定；

B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；

C. 一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了；

D. 在地面上的物体具有的重力势能一定等于零；

5. 2021年5月15日，我国自主研制的火星探测器“天问一号”着陆火星。如图所示，着陆火星前探测器成功进入环火星椭圆轨道，然后实施近火星制动，顺利完成“太空刹车”，被火星捕获，进入环火星圆形轨道，准备登陆火星。关于“天问一号”探测器，下列说法正确的是（　　）

A. 探测器在椭圆轨道运行时，过点的速度小于过点的速度

B. 探测器由椭圆轨道进入圆形轨道应该在点加速

C. 探测器在椭圆轨道和圆形轨道上正常运行时通过点的加速度相等

D. 探测器在椭圆轨道运行的周期比圆形轨道的周期小

6. “新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为处悬停后将药品静止释放，药品匀加速竖直下落了后落地，若药品质量为，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中（　　）

A. 药品机械能守恒 B. 机械能减少了

C. 重力势能减少了 D. 合力做了的功

7. 洗衣机脱水时衣服附着在筒壁上，此时（　　）

A. 衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用

B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供

C. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大

D. 因为衣服重力不变，所以弹力保持不变

8. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（　　）

A. 从P点到c点人的动能一直增加

B. 从a点开始人的动能开始减少

C. 从P点到c点人的机械能保持不变

D. 从a点开始人的机械能开始减少

9. 发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A. 卫星在轨道2上经过P点时加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度

B. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

C. 卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间

D. 卫星由轨道2变为轨道3机械能变大

10. 如图所示，一木块静止在光滑水平地面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，假设子弹在射入木块过程中受阻力大小不变为f，已知木块运动s后开始做匀速直线运动，则(      )

A. 子弹减少动能为fd

B. 子弹减少的动能为f（s+d）

C. 木块获得的动能为f（s+d）

D. 木块获得的动能为fs

11. 如图所示，斜面和水平面是从同一板材上截下的两段。将小铁块（可视为质点）从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入水平面，最终静止于P处。已知小铁块由斜面运动至水平面的瞬间速度大小不变。若从该板材上再截下一段，一端放置于A处，一端放置在之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并使之沿新斜面由静止开始向下滑动，则下列关于铁块运动情况的描述正确的是（　　）

A. 铁块一定能够到达P点

B. 铁块的初速度必须足够大才能到达P点

C. 铁块能否到达P点与铁块质量有关

D. 铁块能否到达P点与铁块质量无关

12. 下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是

A. 子弹射穿木块的过程

B. 人乘电梯加速上升的过程

C. 小钢球在空中做平抛运动的过程

D. 小球沿光滑圆弧槽滑下的过程

二、实验题，本题共6个空，每空2分，共12分。

13. 实验装置如图1所示，让重锤拖动纸带自由下落，通过打点计时器打下一系列的点，对纸带上的点迹进行测量、分析和计算处理，即可验证重锤下落过程机械能是否守恒。

（1）下面列举了验证机械能守恒定律实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装实验器材

B．将打点计时器接到学生电源输出电压为6V的“直流输出”挡

C．用天平测出重锤的质量

D．先释放纸带，然后立刻接通电源，打出一条纸带

E．测量纸带上某些点间的距离

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能与增加的动能的关系

其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是________。

（2）如图2所示是某次实验打出的一条纸带，选取纸带上连续的五个点、、、、，测出各点之间的距离分别为：x0=62.99cm，x1=7.19cm，x2=7.58cm，x3=7.97cm，x4=8.36cm所用电源的频率50Hz，重锺的质量m=1.00kg，查得当地重力加速度9.8m/s2。

①重锤由点运动到点，重力势能的减少量等于________，动能的增加量等于________（保留三位有效数字），实验结论：________。

②重锤从点运动到点的过程中受到的平均阻力约为________N。

三、计算题：本题共 3 小题，14题 8分,15、16每题10分，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

14. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱分离，完成了全部既定任务后，在空间站连续工作生活了183天的三名航天员安全返回地球，顺利出舱。设空间站在轨运行时离地面的高度为，地球半径为，地球表面重力加速度为，万有引力常量为。

（1）求空间站在轨运行的线速度大小。

（2）求空间站运行的周期。

15. 在2022年北京冬奥会上，中国代表团以9金4银2铜的战绩高居金牌榜第三位，创下参加冬奥会以来的历史最佳战绩。图甲所示是运动员在“大跳台滑雪”比赛中的腾空运动示意图，其运动过程可简化为如图乙所示。“助滑道”由长为L、倾角为θ的斜坡面AB和圆弧形坡面BCD构成，AB和BCD在B处相切，且B与D等高。某运动员（可视为质点）着滑雪板从A端由静止开始、沿“助滑道”滑行，并从D点沿着圆弧的切线滑出。设该运动员（包含滑雪板）的质量为m，滑雪板与AB间的动摩擦因数为μ，该运动员在D点沿着圆弧的切线滑出时的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：

（1）该运动员从A到B的时间；

（2）该运动员在圆弧形坡面BCD上克服摩擦力所做的功。

16. 如图所示，质量m=0.2kg的皮球（视为质点），从A点被踢出后沿曲线ABC运动，AC在同一水平面上，最高点B距地面的高度h=2.0m，皮球在B点的速度v=3.0 m/s，重力加速度g=10m/s2，取皮球在地面的重力势能为零，不计空气阻力。求：

(1)皮球由B到C过程中重力对皮球做的功W；

(2)皮球在B点机械能E；

(3)皮球在A点被踢出时的速度的大小。

参考答案

1. 【答案】D
2. 【答案】D
3. 【答案】C
4. 【答案】C
5. 【答案】C
6. 【答案】C
7. 【答案】B
8. 【答案】D
9. 【答案】CD
10. 【答案】BD
11. 【答案】AD
12. 【答案】CD
13. 【答案】    ①. C    ②. BD    ③. 8.40J    ④. 8.33J    ⑤. 在实验误差允许的范围内，重锤下落过程机械能守恒    ⑥. 0.05
14. 【答案】（1）；（2）

【详解】（1）设空间站地球表面上，万有引力约等于重力，则有

空间站在轨运行时，万有引力提供向心力，则有

联立解得

（2）由圆周运动规律可得

结合（1）解得

15. 【答案】（1）；（2）

【详解】（1）根据牛顿第二定律可得该运动员从A到B的加速度大小为

根据运动学规律可得该运动员从A到B的时间为

（2）设该运动员在圆弧形坡面BCD上克服摩擦力所做的功为W，对运动员从A到D的过程，根据动能定理有

解得

16. 【答案】(1)4J；(2)4.9J；(3)7m/s

【详解】(1)由到过程重力对皮球做功

(2)皮球在点的机械能

(3)皮球由A运动到，根据动能定理则有

解得