2021-2022学年广东省深圳市福田区外国语高级中学高一下学期期中考试物理试卷

深圳市福田外国语高级中学2021-2022学年度第二学期

高一年级期中考试

物理学科试题（选择考）

答题注意事项：

1.本试卷满分100分；考试用时75分钟；

2.不按要求答卷不得分。

一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）

1. 关于曲线运动，下列叙述正确的是（）

A. 曲线运动不可能是匀变速运动

B. 物体受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动

C. 物体不受外力由于惯性而持续的运动可能是曲线运动

D. 做曲线运动的物体的初速度与其加速度不在一条直线上

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

B. 由可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大

C. 德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律

D. 由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长抽的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与行星有关

3. 如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速转动，关于笔杆上离O点越近的点，下列说法正确的是（　　）

A. 做圆周运动的角速度越小 B. 做圆周运动的线速度越小

C. 做圆周运动的周期越小 D. 做圆周运动的向心加速度越大

4. 如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A. 小船渡河过程中的位移大小为

B. 小船渡河的时间是

C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线

D. 小船在河水中的速度是

5. 关于在近地轨道上绕地球运动的“天宫二号”,下列说法正确的是(　　)

A. “天宫二号”绕地球做圆周运动不需要力

B. “天宫二号”绕地球飞行的速度大于7.9 km/s

C. “天宫二号”绕地球飞行的周期大于24 h

D. “天宫二号”的轨道高度比地球同步卫星的低

6. 篮球比塞中，常有运动员将篮球抛入箭筐，球空心入网（篮球不接触篮筐）。某同学据此进行一个小游戏，如图所示，水平地面上P、M、N三点在同一直线上，距离，在P点正上方高的O点，将一小球（可视为质点）以速度v水平抛出，小球落在M、N间，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则速度v大小可能为（　　）

A. 6m/s B. 9m/s C. 12m/s D. 16m/s

7. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体和，它们通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接，物体以匀速向右运动，在绳子与轨道成角时，物体的速度大小为（  ）

A.

B.

C

D.

8. 如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以和的速度水平抛出，都落到了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打在斜面上，则、之比为（    ）

A. 1：2

B. 2：1

C. 3：2

D. 2：3

二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分）

9. 关于下列四幅图说法正确的是（　　）

A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态

B. 如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用

C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用

D. 如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变

10. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道表面上随地球一起转动，b在地球的近地圆轨道上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（）

A. 线速度大小关系是：

B. 向心加速度大小关系是：

C. a在2小时内转过的圆心角是

D. b的周期一定小于d的周期，d的周期一定大于24小时

11. 如图所示，两个质量分别为、的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为。木块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是（）

A. 先开始滑动

B. 先开始滑动

C. 、与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为

D. 、与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为

12. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，m1的公转周期为T，引力常量为G，各自做圆周运动的轨道半径之比为r1∶r2=3∶2。则可知（　　）

A. 两天体质量之比为m1∶m2=3∶2 B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为2∶3

C. 两天体的总质量一定等于 D. m1、m2做圆周运动的向心力大小相等

三、实验题（本大题共1小题，每空2分，共10分）

13. （1）在用描点法做“探究平抛运动”的实验时，如图甲所示，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有_________。

A．通过调节使斜槽末端保持水平

B．每次必须在同一位置由静止释放小球

C．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降

D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线

（2）某次实验画出小球运动的轨迹如图乙中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取g=10m/s2，则A点是否为平抛运动的起点_________（选“是”或“否”），小球做平抛运动的初速度v0=_________m/s。（计算结果保留2位有效数字）

（3）在上面这次实验中，小球由B点运动到C点的过程中速度变化了_________m/s，方向_________。

四、计算题（本大题共3小题，共34分）

14. 如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求：

（1）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？

（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？

15. 2021年10月16日、神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：

（1）神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度；

（2）神舟十三号载人飞船运行的周期；

（3）地球的平均密度。

16. 如图所示，轻绳一端固定在距离水平地面高为d的位置，绳的另一端系有质量为m的小球（视为质点），现给小球某一速度使其在竖直平面内做圆周运动，当小球某次运动到最低点时，绳刚好断裂，小球飞行水平距离d后落地。已知绳长为，重力加速度大小为g。忽略空气阻力。

（1）求绳断裂时小球的速度大小v0；

（2）求绳能承受最大拉力T；

（3）改变绳长，使小球重复上述运动，若绳仍在小球运动到最低点时断裂，要使小球抛出的水平距离最大，求此时的绳长l和最大水平距离x。

参考答案

1-5 DCBBD  6-8 CBC  9.C  10.CD  11.AC  12.CD

13.【答案】    ①. AB    ②. 否    ③. 2.0    ④. 1    ⑤. 竖直向下

14.【答案】（1）；（2）

【详解】（1）汽车以v1=10m/s的速度经过拱桥的顶部时，设圆弧形拱桥对汽车的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律可得此时汽车对圆弧形拱桥的压力大小为。

（2）当汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零时，设汽车的速度大小为v2，根据牛顿第二定律有

解得

15.【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）地球表面满足

①

离地高为h，有

②

由①、②得

（2）离地高为h，有

③

由①、③得

（3）由①可得

根据密度公式得

16.【答案】(1) ；(2) ； (3) ，

【详解】(1)绳断裂后小球做平抛运动，竖直方向上小球做自由落体运动，则有

水平方向做匀速直线运动，则有

联立解得

(2)当小球在竖直平面内做圆周运动，运动到最低点时绳子断裂，由牛顿第二定律得

其中圆周运动的半径

解得

(3)当小球竖直平面内做圆周运动，改变绳长运动到最低点时绳子断裂，设运动到最低点速度为v1，此时半径为l，由牛顿第二定律得

可得

绳断裂后小球做平抛运动，竖直方向下落的高度

h1=d-l

竖直方向上小球做自由落体运动，则有

解得

水平方向做匀速直线运动，则有

x=v1t

可得水平距离

易知

l+(d-l)=d

即两者之和为定值，且l>0，d-l>0，所以当l=(d-l)时，l(d-l)有最大值，即当

时，x有最大值为