2021-2022学年黑龙江省鸡西四中高一（下）期中物理试卷（含解析）

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2021-2022学年黑龙江省鸡西四中高一（下）期中物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 若已知物体运动的初速度的方向及该物体受到的恒定合力的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的(    )

A.  B.
C.  D.

2. 歼是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是(    )

A. 沿方向 B. 沿方向 C. 沿方向 D. 沿方向

3. 如图，在同一竖直面内，小球、从高度不同的两点，分别以初速度和沿水平方向抛出，经过时间和后落到与两抛出点水平距离相等的点，若不计空气阻力，下列关系正确的是(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

4. 一个物体从离地面高为处以初速度水平抛出，则(    )

A. 物体抛出后经落到地面 B. 落地时物体的水平位移为 
C. 落地时物体的水平位移为  D. 物体落到地面时速度大小为 

5. 在体育比赛中，有许多项目与抛体有关，如铅球、铁饼、标枪、链球等．从物理学的角度来说，不影响他们成绩的因素是(    )

A. 抛射的角度 B. 空气阻力 C. 运动员的体重 D. 出手速率

6. 下列运动中，加速度变化的是(    )

A. 平抛运动 B. 抛体运动 C. 自由落体运动 D. 匀速圆周运动

7. 下列现象中，与离心运动无关的是(    )

A. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩
B. 汽车急刹车时，乘客身体向前倾
C. 洗衣机脱水桶旋转，将衣服上的水甩掉
D. 运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球

8. 张东的妈妈开着一辆新私家车在丘陵地区以较快速度行驶，地形如图所示，结果途中却爆了车胎，你认为爆胎可能性最大的地段是(    )

A. 处 B. 处 C. 处 D. 处

9. 航天员若在轨道舱内长时间停留，需要每天进行锻炼，在轨道舱内，下列运动最能有效锻炼肌肉的力量的是(    )

A. 上下举哑铃 B. 拉弹簧拉力器 C. 做引体向上 D. 跳绳

10. 下列说法错误的是(    )

A. 开普勒在总结前人研究的基础上成功地抽象和概括出行星运动的规律
B. 宇宙间任意两个有质量的物体间都存在万有引力
C. 万有引力定律是牛顿提出的，但万有引力常数则是卡文迪许通过实验测出的
D. 万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离成反比

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 关于曲线运动，有下列说法正确的是(    )

A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动一定是匀速运动
C. 在平衡力作用下，物体可以做曲线运动
D. 在恒力作用下，物体可以做曲线运动

12. 农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷空壳，质量较小谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是(    )

A. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做平抛运动
B. 谷种与瘪谷飞出洞口时的速度一样大
C. 谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间相同
D. 处是谷种，处为瘪谷

13. 中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．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，你认为正确的是(    )

A. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动
B. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动
C. 公路在设计上可能内东高外西低
D. 公路在设计上可能外西高内东低

14. 关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是(    )

A. 已知它的质量是，若将它的质量增加为，其同步轨道半径变为原来的倍
B. 它的运行速度小于，它处于完全失重状态
C. 它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播
D. 它的周期是，其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定

15. 关于人造地球卫星，下列说法正确的是(    )

A. 运行的轨道半径越大，线速度也越大
B. 其发射速度可以达到
C. 卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不能大于
D. 卫星在降落过程中向下减速时处于超重状态

第II卷（非选择题）

三、填空题（本大题共3小题，共18.0分）

16. 开普勒行星运动定律第三定律表达式______，牛顿万有引力定律表达式______，其中引力常量______．
17. 物体做匀速圆周运动，半径为，周期为，则线速度______，角速度______，线速度角速度关系是______。
18. 物体做匀速圆周运动中，分别用、、表示，写出向心力计算公式：______；______；______。

四、计算题（本大题共2小题，共24.0分）

19. 在距地面高的低空有一小型飞机以的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体，不计空气阻力。求：
    物体落地时间是？
    它在下落过程中发生的水平位移；
    落地前瞬间的速度大小。
20. 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面高处自由下落，他测出经时间小球落地，又已知该星球的半径为，忽略一切阻力．求：
    该星球表面的重力加速度；
    该星球的质量；
    该星球的第一宇宙速度．
    

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：物体运动的初速度的方向及该物体受到的恒定合力的方向不共线，物体做曲线运动，同时力指向曲线弯曲内侧，结合各图可知，B正确，ACD错误。
故选：。
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧。
根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】
根据飞机运动情况进行分析，明确力应指向运动轨迹弯曲的方向，同时根据飞机的加速运动可明确空气作用力的方向。
本题考查物体做曲线运动的条件，注意能根据曲线弯曲的方向明确力的大致方向，从而作出判断。
【解答】
飞机向上加速，空气作用力应指向曲线弯曲的凹侧，同时由于飞机加速运动，故力应与速度的夹角为锐角，故只有符合题意，故C正确，ABD错误。
故选C。  

3.【答案】 

【解析】解：平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于的高度比的小，所以，
由于的水平的位移相等，而，所以，所以D正确．
故选D．
研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．
 

4.【答案】 

【解析】解：
A、物体在竖直方向上做自由落体运动，有，得：，故A错误；
、物体抛出点到落地点的水平距离为，故B错误，C正确；
D、物体落地时在竖直方向的分速度为，物体落地时的速度，故D错误。
故选：。
不计空气阻力，物体做的是平抛运动，可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，列方程求解即可．
平抛运动是常见的运动，是高考的热点，关键掌握其研究的方法，运用运动的分解法进行研究．
 

5.【答案】 

【解析】解：在没有空气阻力的情况下：设抛射角为，出手速率为．
水平方向：
竖直方向：
可见，抛射角和出手速率会影响运动时间和水平位移的大小，即影响比赛成绩．
空气阻力对抛体运动的轨迹影响较大．而运动员的体重不直接影响比赛成绩．
本题选不影响他们成绩的因素的，故选：．
没有空气阻力时，抛体水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动，抛射角和出手速率会影响水平位移．空气阻力会影响抛体的运动轨迹．
本题考查运用物理知识分析和理解抛体运动成绩的能力，关键要掌握运动的分解法和运动学基本公式，即可解答．
 

6.【答案】 

【解析】解：、平抛运动、抛体运动、自由落体运动都只受到竖直向下的重力作用，加速度都为重力加速度，恒定不变，故ABC错误；
D、匀速圆周运动中加速度大小不变，方向始终指向圆心，方向在变化，故加速度变化，故D正确。
故选：。
分析各运动的受力情况，再根据牛顿第二定律找到加速度特征即可解答。
该题考查了几种特殊运动的基本特征，只要平常的学习中熟记即可，该题较基础；
 

7.【答案】 

【解析】A、汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，乘客感觉往外甩，这是离心运动属于离心现象，故A错误；
B、公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，故B正确；
C、脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，故C错误。
D、链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球属于离心现象，故D错误；
本题选择与离心现象无关的，故选：。
 

8.【答案】 

【解析】解：在坡顶根据牛顿第二定律可得：，
解得
即
在坡谷根据牛顿第二定律得：
解得
即越小，越大。则在、两点比、两点容易爆胎，而点半径比点小，则点最容易爆胎，故B正确，ACD错误。
故选：。
卡车匀速行驶，分别分析经过图中四点时，地面对轮胎作用力与重力的关系，地面对轮胎的作用力最大，容易爆胎，比较地面作用力的大小，即可判断爆胎的可能性最大的位置。根据牛顿第二定律研究卡车经过各点时与地面的作用力的大小关系。
本题关键运用超重和失重的观点分析卡车经各点与地面的作用力与重力的关系，当物体的加速度方向向下时，物体处于失重状态，当加速度方向向上时，处于超重状态。
 

9.【答案】 

【解析】解：、在轨道舱内的物体都处于完全失重状态，举哑铃时哑铃对人的压力为零，做引体向上时杆对人的拉力为零，所以举哑铃、做引体向上和跳绳都不能有效锻炼身体；故ACD错误。
B、弹簧拉力器遵循胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，与重力无关，故B正确。
故选：。
轨道舱处于完全失重状态，里面的物体都处于完全失重状态，弹簧靠的是弹簧的弹性形变还有力的作用。
本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点。要知道弹簧拉力器遵循胡克定律。
 

10.【答案】 

【解析】解：、开普勒在总结前人研究的基础上成功地抽象和概括出行星运动的规律，故A正确；
B、任意两个有质量的物体间都存在万有引力，且万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离的平方成反比，故B正确，D错误；
C、万有引力定律是牛顿提出的，但万有引力常数则是卡文迪许通过实验测出的，故C正确；
本题选择错误的，故选：。
开普勒概括出行星运动的规律；任意两个有质量的物体间都存在万有引力；万有引力定律是牛顿提出的，但万有引力常数则是卡文迪许通过实验测出的；根据万有引力定律，则有：引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离的平方成反比，从而即可求解．
考查行星运动规律的发现者，知识牛顿与卡文迪许在万有引力定律中的各作用，并掌握其内容．
 

11.【答案】 

【解析】解：、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确，B错误；
C、曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，不可能是平衡力，故C错误；
D、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，只受重力，加速度不变，故D正确；
故选：。
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．
 

12.【答案】 

【解析】解：、谷种和瘪谷做的是平抛运动，在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，故A正确，B错误．
C、平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，故C正确．
D、由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以处是瘪谷，处是谷种，故D错误．
故选：．
谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．
本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．
 

13.【答案】 

【解析】解：、、汽车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故A正确，B错误；
C、、汽车在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，现在易发生侧翻可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧东高外侧西低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致．故C正确，D错误．
故选：．
汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快，提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动．有可能是内测高外侧低，支持力和重力的合力向外，最终的合力不够提供向心力．
解决本题的关键知道当提供的力等于圆周运动所需要的力，物体做圆周运动，当提供的力不够圆周运动所需要的力，物体做离心运动．
 

14.【答案】 

【解析】解：、地球同步卫星距离地球的高度约为，半径一样，所以各国发射的这种卫星轨道半径都一样，与质量无关，故A错误；
B、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，且处于完全失重状态．故B正确；
C、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，所以同步卫星不可能经过北京的正上空，故C错误；
D、根据万有引力提供向心力得：，因周期一定，则距地面高度一定，故D正确；
故选：．
了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．
物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．
通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．
本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．本题难度不大，属于基础题．
 

15.【答案】 

【解析】解：、根据万有引力提供向心力
，所以运行的轨道半径越大，线速度越小，故A错误
B、第三宇宙速度是物体逃离太阳的最小速度。故B错误
C、地球的第一宇宙速度，是人造卫星的最小发射速度，是卫星环绕地球运动的最大速度。故C正确
D、卫星在降落过程中向下减速时，加速度方向向上，处于超重状态，故D正确
故选：。
地球的第一宇宙速度，是人造卫星的最小发射速度，是卫星环绕地球运动的最大速度．
第三宇宙速度是物体逃离太阳的最小速度．
根据万有引力提供向心力表示出线速度求解．
卫星在降落过程中向下减速时，根据加速度方向判断所处的状态．
解决本题的关键是利用万有引力提供向心力这一知识点，并能理解第一宇宙速度的含义．
 

16.【答案】    

【解析】解：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，开普勒第三定律表示为
比值是一个对所有行星都相同的常量。
万有引力的大小与物体的质量和的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比，表达式为
英国物理学家卡文迪什在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力，比较准确地得出了的数值。
目前推荐的标准值，通常取。
故答案为：；；
所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等；万有引力的大小与物体的质量和的乘积成正比、与它们之间距离的二次方成反比；。
本题主要考查了开普勒第三定律和万有引力定律，解题关键是掌握基本公式，此题比较基础。
 

17.【答案】    

【解析】解：根据可知，线速度等于周长与周期的比值，即线速度
由可知，角速度
联立以上两式可得，线速度角速度关系是。
故答案为：；；。
明确匀速圆周运动的性质，掌握线速度、角速度以及周期的定义，同时掌握它们之间的关系式。
解决本题的关键知道圆周运动的基本物理量，比如线速度、角速度、周期、转速、向心加速度等，知道它们的联系。
 

18.【答案】   

【解析】解：向心力的大小可以表示为或者
由于，所以向心力的大小可表示为
故答案为：；；
根据向心力的公式解答即可。
本题考查向心力公式，解题关键掌握公式的基本掌握，注意向心力与不同物理量的关系。
 

19.【答案】解：物体离开飞机后，做平抛运动，竖直方向

解得：
水平方向
竖直方向的分速度为
由勾股定理得：

答：物体落地时间为；
它在下落过程中发生的水平位移为；
落地前瞬间的速度大小为。 

【解析】根据竖直方向上的运动特点计算出落地时间；
将时间代入到水平方向上计算出水平位移；
先计算出竖直方向的速度，再根据勾股定理计算出落地前的瞬时速度。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，理解平抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式和勾股定理即可完成分析。
 

20.【答案】解：由自由落体规律：
可得：
在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力．
即：
由可得： 
第一宇宙速度是近地卫星做圆周运动的运行速度．
在星球近表面物体所受万有引力等于物体所受重力，根据重力提供卫星的向心力，

．
答：该星球表面的重力加速度是；
该星球的质量是；
该星球的第一宇宙速度是． 

【解析】先利用自由落体运动的规律求出该星球表面的重力加速度，再写出星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力的表达式，即可求解．
第一宇宙速度是近地卫星做圆周运动的运行速度．
该题是万有引力定律的一般应用，先利用自由落体运动的规律求出该星球表面的重力加速度，再写出星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力的表达式，即可求解．属于简单题．