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上海市复兴高级中学 2022 学年第二学期期中考试
高一年级物理试卷
一、单项选择题(共 48分,每小题 3分。每小题只有一个正确选项)。
1. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度可以一直为零
C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D. 在恒力作用下,物体不能做曲线运动
2. 如图,在水平面上转弯的摩托车(未发生侧滑),提供向心力是( )
A. 重力 B. 滑动摩擦力
C. 静摩擦力 D. 重力和支持力的合力
3. 投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶
盘,结果飞镖打在靶心的正下方,如图所示。假设飞镖运动过程中所受空气阻力不计,在其他条件不变的
情况下,为使飞镖命中靶心,该同学在下次投掷时应该采取的正确方法是( )
A. 适当减小飞镖投出时的高度
B. 适当增大飞镖投出时的初速度
C. 到离靶盘稍远些的地方投飞镖
D. 换用质量稍大些的飞镖
4. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 行驶,速度逐渐减小。如图甲、乙、丙、丁分别画出了
汽车转弯时所受合力F 的四种方向,正确的是( )
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A. B.
C. D.
5. 如图,人造地球卫星在椭圆轨道上运动,它在近地点A和远地点B的加速度大小分别为a 和a ,则
A B
( )
A. a a B. a a C. a a D. 不能确定
A B A B A B
6. 如图,在冬奥会短道速滑项目中,圆弧实线ON为正常运动路线的弯道,OM为运动员在O点的速度方
向。若运动员在O点稍发生侧滑,她就会偏离正常比赛路线,则其滑动线路( )
A. 沿OM直线 B. 在OM左侧区域Ⅰ
C. 在OM和ON之间区域Ⅱ D. 在ON右侧区域Ⅲ
7. 如图所示,假设高铁动车启动后沿平直轨道行驶,发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小
恒定。已知动车的质量为m,最高行驶速度v 350km/h。则下列说法正确的是( )
m
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A. 行驶过程中动车受到的阻力大小为Pv
m
v 3P
B. 当动车的速度为 m 时,动车的加速度大小为
4 mv
m
1
C. 从启动到速度为v 的过程中,动车牵引力所做的功为 mv2
m 2 m
D. 由题目信息可估算京张铁路的全长为350km
8. 人造地球卫星的天线偶然折断,天线将做( )
A. 自由落体运动
B. 平抛运动
C. 远离地球飞向太空
D. 继续和卫星一起沿轨道运动
9. 关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系,下列说法正确的是( )
A. 滑动摩擦力对物体可能做负功,可能做正功,也可能不做功
B. 静摩擦力发生在相对静止的物体之间,所以静摩擦力对物体一定不做功
C. 作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D. 作用力做正功时,反作用力一定做负功
10. 如图所示,用光电门传感器和力传感器研究小球经过拱桥最高点时对桥面压力F 的大小与小球速度的
N
关系。若光电门测得小球的挡光时间t,多次实验,则t越短( )
A. F 越小,且大于小球重力
N
B F 越大,且大于小球重力
. N
C. F 越小,且小于小球重力
N
D. F 越大,且小于小球重力
N
11. 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( )
A. 开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律
B. 牛顿提出了万有引力定律,开普勒测量出了万有引力常量的值
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C. 牛顿在实验中测出万有引力常量G,因而被称为是能称出地球质量的人
D. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
12. 有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地
球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g B. 四颗地球卫星中b的线速度最大
π
C. c在4小时内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是20小时
6
13. 某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘固定一个信号发射装置P,能持续沿半
径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心
的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同,都是4π m/s.当P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接
收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值应为( )
A 0.56 s B. 0.28 s C. 0.16 s D. 0.07 s
.
14. 在如图所示的实验中,用小锤打击弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下
落。两球完全相同,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两球落地瞬间,两球速度大小相同
B. 两球落地瞬间,重力对A小球的功率较大
C. 从开始运动至落地,两小球动能的变化量相同
D. 从开始运动至落地,重力对A小球做功的平均功率较小
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15. 为了抗击新冠疫情,保障百姓基本生活,许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机
配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中,水平方向速度v 及竖直方向v 与飞行时间t关系
x y
图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是( )
A. 0~t 时间内,无人机做曲线运动
1
B. t 时刻,无人机运动到最高点
2
C. t ~t 时间内,无人机做匀速直线运动
3 4
D. t 时刻,无人机的速度为 v2 v2
2 0 2
16. 如图所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球
运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F ,小球在最高点的速度大小为v,F -v2图像如图所示。下列
N N
说法正确的是( )
R
A. 当地的重力加速度大小为
b
a
B. 小球的质量为 R
b
C. v2=c时,杆对小球弹力方向向上
D. 若v2=2b,则杆对小球弹力大小为2a
二.填空题(共 24分,每题 4分)。
17. 万有引力定律中的引力常量G是由科学家卡文迪什通过___________实验测得的。引力常量G的单位用
国际单位制中的基本单位表示为___________。
18. 如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R ,周围四个“行星轮”的转
1
动轴固定,其半径均为R ,“齿圈”的半径为R ,其中R 1.5R ,A、B、C分别是“太阳轮”、“行星
2 3 1 2
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轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮传动过程不打滑,则A点所在“太阳轮”顺时针转动时,B点所在的
“行星轮”沿________方向转动,A点与C点的线速度之比为________。
19. 放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图(a)、
(b)所示,则1s末物体加速度的大小为__________m/s2,0~6s时间内拉力所做的功为__________J。
20. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O的正上方有一个可视
为质点的小球以初速度v水平抛出时,半径OA方向恰好与v的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰
一次,且落在A点,重力加速度为g,则小球抛出时距O的高度为h= ,圆盘转动的角速度
大小为 .
21. 如图,“食双星”是指在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动,彼此掩食(像月亮挡住太
阳)而造成亮度发生周期性变化的两颗恒星,则这两颗恒星做圆周运动的___________(选填“线速度”
或“角速度”)大小相等。在地球上通过望远镜观察这种双星,视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间
T两颗恒星与望远镜共线一次,已知两颗恒星A、B间距为d,引力常量为G,则可推算出双星的总质量
为___________。
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22. 电动机通过一轻绳从静止开始竖直吊起质量为8kg的物体,在前2s内绳的拉力恒定,此后电动机一直
以最大的输出功率工作,物体被提升到90m高度时恰开始以15m/s 的速度匀速上升。上述过程的v-t图如
图所示。则前2s内绳的拉力大小为________N,物体从静止开始被提升90m所需时间为________s。(取g
=10m/s2)
三.综合题(共 28分)。
注意:第 24、25题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,要求给出必要的图示、文字
说明、公式演算等。
23. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在
水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F的
大小。滑块上固定一遮光片,宽度为d,光电门可以记录遮光片通过的时间,测得旋转半径为r。滑块随杆
做匀速圆周运动,每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。
(1)为了探究向心力与角速度的关系,需要控制滑块质量和___________保持不变,某次旋转过程中遮光
片经过光电门时的遮光时间为t,则角速度ω=___________;
1
(2)以F为纵坐标,以 为横坐标,可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线,若图像的斜率
t2
为k,则滑块的质量为___________(用k、r、d表示),图线不过坐标原点的原因是___________。
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24. 如图所示是一种常见的盘山公路弯道设计方案,在弯道处使路面向山体一侧倾斜,这样可在一定程度
上减小行车安全隐患。图中弯道路面的纵截面可视为夹角15的斜面,车辆转弯时行驶的轨迹可视为
半径R=30m的水平圆弧,车辆可视为质点。sin15°=0.26,cos15°=0.97,g取10m/s2。问:
(1)当一辆汽车在该弯道路面上匀速转弯行驶时,若汽车不受侧向的摩擦力作用,其速度应为多大?
(结果保留1位有效数字)
(2)若一辆汽车以较大的速度v 通过该弯道,仍沿路面做匀速圆周运动,汽车总质量为m,小张同学用
0
v2
关系式mg·tan15+f cos15=m 0 来求此时汽车所受摩擦力f的大小。你认为这种做法是否正确?若
R
不正确,请列出正确的关系式或方程组(不必求解结果)。
(3)橡胶轮胎与地面间的动摩擦因数μ约为0.7,试计算汽车在该弯道上安全行驶不发生侧滑的最大速度
v 。(结果保留2位有效数字)
m
25. 倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成了竖直平面内的光滑轨道ABCD,如图甲所示。AB和BCD相切于
B点,C、D为圆轨道的最低点和最高点,O为圆心,OB与OC夹角为30°小滑块从轨道ABC上离C点竖
直高度为h的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过C点时对轨道的压力为F,多次改变高度得到如
图乙所示的压力F与高度h的关系图像(该图线纵轴截距为2N),重力加速度g 10m/s2求:
(1)滑块的质量和圆轨道的半径;
(2)若要求滑块在圆轨道上运动时,在圆弧CD间不脱离轨道,则h应满足的条件;
(3)是否存在某个h值,使得滑块经过最高点D飞出后垂直撞在斜轨道上?若存在,请求出h值;若不
存在,请计算说明理由。
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