2022 届高一下学期第一次段考
物理试卷
命题人: 校对人:
一.选择题(每题 4 分,共 16 小题,其中 13-16 为多选题,多选题全部选对的得
4 分,选对但不全的得 2 分.有选错的得 0 分。)
1.关于质点的曲线运动,下列说法中不正确的是( )
A.曲线运动肯定是一种变速运动
B.变速运动不一定是曲线运动
C.曲线运动可以是速度不变的运动
D.曲线运动可以是加速度不变的运动
2.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物
体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )
A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tan
θ
3.如图所示,在同一竖直平面内,小球 a、b 从高度不同的两点分别以初速度 Va
和 Vb 沿水平方向抛出,经过时间 ta 和 tb 后落到与两抛出点水平距离相等的 P
点.若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.ta>tb,Vatb,Va>Vb
C.taNB
7.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功
C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功
8.如果我们能测出月球表面的加速度 g,月球的半径 R 和月球绕地球运转的周期
T,就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了.已知引力常量 G,用 M 表示月
球的质量,关于月球质量,下列各式正确的是( )9.下列说法符合史实的是( )
A.牛顿发现了行星的运动规律
B.胡克发现了万有引力定律
C.卡文迪许测出了引力常量 G,被称为“称量地球重量的人”
D.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
10.通过电脑制作卫星绕地球做圆周运动的动画,卫星绕地球运动的轨道半径为
R,线速度为 v,周期为 T.下列哪些设计符合事实( )
11.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍.若某行星的平均密度为
地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5 倍,则该行
星的自转周期约为( )
A.6 小时 B.12 小时 C.24 小时 D.36 小时
12.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时,k 越大的弹簧,它的弹性势能越大
D.弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的
13. (多选)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周 运动,内侧壁
半径为 R,小球半径为 r,则下列说法中正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度 vmin=
B.小球通过最高点时的最小速度 vmin=0
C.小球在水平线 ab 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线 ab 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
14.(多选)若物体在运动过程中受到的合外力不为 0,则( )
A.物体的动能一定不变 B.物体的加速度一定变化
(g R r+ )C.物体的速度一定变化 D.物体所受合外力做的功可能为 0
15.(多选)汽车发动机的额定功率为 P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力 f 大
小恒定,汽车在水平路面上由静止开始运动,最大速度为 v 汽车发动机的输出功
率随时间变化的图像如图所示,则汽车( )
A.0~t1 做匀加速运动,牵引力恒定
B.0~t1 做变加速运动,牵引力增大
C.t1 后加速度逐渐减小,速度达到 v 后做匀速运动
D.t1 后牵引力恒定,与阻力大小相等
16.(多选)2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二
号 F 改进型运载火箭“神箭”,成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道,其
发射全过程可简化为如图所示的过程,飞船在 A 点发射,在椭圆轨道Ⅰ运行到 B
点,在 B 点飞船从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,关于飞船
的运动,下列说法中正确的有( )
A.在轨道Ⅰ上经过 B 的速度小于经过 A 的速度
B.在轨道Ⅰ上经过 B 的动能大于在轨道Ⅱ上经过 B 的动能
C.在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D.在轨道Ⅰ上经过 B 的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 B 的加速
度
二、填空题(本题有两小题,每空 3 分,共计 12 分)
17.(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直
方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分
别吸在电磁铁 C、E 上, 然后切断电磁铁 C 的电源,使电磁铁 C 上的小铁球从
轨道 A 射出,并在射出时碰到碰撞开关 S, 使电磁铁 E 断电释放它吸着的小铁
球,两铁球同时落到地面.这个实验( )
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长
均为 5 cm. 如果取 g=10 m/s2,那么:
①闪光频率是多少?
②小球运动中水平分速度是多少?
③小球经过 B 点时的速度是多少?
三.计算题
18.(9分)如图所示,某人在离地面高 10m 处,以 5m/s 的初速度水平抛出 A 球,
与此同时在离 A 球抛出点水平距离 s 处,另一人竖直上抛 B 球,不计空气阻力
和人的高度,试问:要使 B 球上升到最高点时与 A 球相遇(g 取 10 m/s2),则:
(1)B 球被抛出时的初速度为多少?
(2)水平距离 s 为多少?
19.(11 分)我国已启动“嫦娥工程”,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已成功发射,“嫦娥三号”
亦在 2013 年落月探测,并已给落月点起了一个富有诗意的名字——“广寒
宫”.
(1)若已知地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,月球绕地球运动的周期为 T,
月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径 r;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度 v0 竖直向上抛出一个
小球,经过时间 t,小球落回抛出点.已知月球半径为 r 月,引力常量为 G,请求出
月球的质量 M 月.
20.(14 分)在电影中常看到这样的场景,汽车以比较大的速度从悬崖飞出,落至山坡上,
场面十分惊险震撼,拍摄时为研究该问题,把场景简化为如下物理模型,汽车(可看为质点,忽略空气阻力)以初速度 v0=15 m/s 从悬崖边缘 O 点水平抛
出,在空中飞行 1 s 后恰好从坡顶 A 点掠过,接着在空中相继滑行一段时间后落到山
坡 AB 上,假定α=53°,g=10 m/s2,cos53°
=0.6,sin53°=0.8,求:
(1)A 点离悬崖边缘 O 点的水平距离和高度差?
(2)汽车在空中飞行的总时间和在山坡上的落地点距离 A 的长度;
(3)汽车经过 A 后在空中运动过程中,距离山坡 AB 的最远距离是多少?
2022 届高一下学期第一次段考
物理 答案
1.答案 C解析 A 项曲线运动轨迹为曲线,因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变,
一定是变速运动,故 A 项正确;B 项变速运动轨迹不一定是曲线,可能只是速度
大小发生变化,如匀变速直线运动,故 B 项正确;C 项曲线运动的速度方向时刻
改变,曲线运动一定是速度变化的运动,故 C 项错误;D 项做曲线运动的条件为
初速度与合外力不共线,若物体所受合外力恒定,其加速度就可不变,如平抛运
动就是加速度不变的曲线运动,故 D 项正确.本题选错误的,故选 C 项.
2.答案 D
解析 物体的竖直分速度与水平分速度之比为 tanφ=gt
v0,物体的竖直分位移与水
平分位移之比为 tanθ=
1
2gt2
v0t ,故 tanφ=2tanθ,D 项正确.
3.答案 A
解析 小球在空中运动的时间由竖直方向的分运动决定,根据 h= 1
2gt2,可得
ta>tb,水平方向做匀速直线运动,根据 x=v0t 可得 vavB,A 项错误,B 项错误.A、B 沿竖直方向摩擦力 Ff 与重力平衡,故 C 项
错误.筒对 A、B 的弹力提供向心力,由 F n =mω2r 知,FNA>FNB ,D 项正
确.
7.答案 B
解析 滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功,还可能不做功,B 项正
确,A、C、D 项错误.
8.答案 A
解析 根据月球表面物体的重力和万有引力相等,mg=GMm
R2 ,可得月球质量 M=
gR2
G ,所以 A 项正确,B 项错误.由月球和地球间的万有引力提供月球绕地球运转
的向心力即 GM 地 M
r2 =M(2π
T )2r(其中 r 为地月距离)可求中心天体地球的质量 M 地
=4π2r3
G T2 ,所以 C、D 项均错.
9.答案 C
解析 根据物理学史可判断 C 项正确,A、B、D 三项错误.
10.答案 D
解析 根据万有引力定律和牛顿第二定律,得GMm
R2 =m(2π
T )2R.T=2π R3
G M,当 R
变为 2R 时,T 变为 2 2T,A 项错误.由GMm
R2 =m v2
R 得 v= GM
R
,当 R 变为 2R
时,v 变为 2
2 v,B 项错误.对于 C 项,因卫星线速度变化时,则半径一定发生了
变化,周期 T 和线速度不是反比关系.故 C 项错误.由 T=2π R3
G M知,当 T 变为
8T 时则卫星半径从 R 变为 4R,D 项正确.
11.答案 B
解析 地球的同步卫星的周期为 T1=24 小时,轨道半径为 r1=7R1,密度为 ρ1.某
行星的同步卫星周期为 T2,轨道半径为 r2=3.5R2,密度为 ρ2.根据牛顿第二定律
和 万 有 引 力 定 律 分 别 有
Gm1 × ρ1
4
3πR13
r12 = m1(2π
T1)2r1 ,
Gm2 × ρ2
4
3πR23
r22 =
m2(2π
T2)2r2,两式化简得 T2=T1
2 =12 小时.
12.答案 C解析 弹簧的弹性势能的大小,除了跟劲度系数 k 有关外,还跟它的形变量(拉伸
或压缩的长度)有关,如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能应
该减小,当它变短时,弹性势能应该增大,在原长处它的弹性势能最小,A、B 项
错误;形变量相同时,k 越大的弹簧,弹性势能越大,C 项正确;弹性势能属于弹
簧,D 项错误.
13.答案 B C
解析 由于圆形管道可提供支持力,小球通过最高点时的速度可以为零.小球在
水平线 ab 以下的管道中运动时,重力竖直向下,要提供向心力,内侧管壁不会对
小球有作用力,而在水平线 ab 以上运动时,要提供向心力,外侧管壁可能没有作
用力,也可能有作用力.B.C 正确.
14.答案 CD
解析 当合外力不为 0 时,物体所受合外力做的功可能为 0,如物体做匀速圆周运
动,则动能不变,A 项错误,D 项正确.当 F 恒定时,加速度就不变,B 项错误,
合外力不为 0,一定有加速度,速度一定变化,C 项正确.
15.答案 AC
解析 由图可知:0~t1 汽车发动机的功率 P=kt(k 为图像斜率,为定值),由功率
P=Fv,可知 P=Fat=F×F-f
M t=F2-F × f
M t,由于阻力 f 大小恒定,则牵引力 F
恒定,故 A 项正确,B 项错误.t1 后功率 P=P1 恒定不变,但在 t1 时牵引力 F>f,
故速度继续增加,则 F 开始减小,加速度开始减小,当 F=f 时,加速度减小为零,
速度增加到最大为 v,此后汽车开始做匀速运动,故 C 项正确,D 项错误.
16.答案 AD
解析 飞船在轨道上从近地点 A 向远地点 B 运动的过程中万有引力做负功,所以
A 点的速度大于 B 点的速度,A 项正确;飞船在轨道Ⅰ上经过 B 点后是近心运动,
在轨道Ⅱ上经过 B 点后是圆周运动,故需要加速后才能从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨
道Ⅱ,所以飞船在轨道Ⅱ上经过 B 点的动能大于在轨道Ⅰ上经过 B 点的动能,B
项错误;根据开普勒第三定律R3
T2
=k,因为轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径,所
以飞船在轨道Ⅰ的运动周期小于在轨道Ⅱ的运动周期,C 项错误;根据牛顿第二
定律 F=ma,因飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上 B 点的万有引力相等,所以在轨道Ⅰ上
经过 B 点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 B 点的加速度,D 项正确.
17.答案 (1)B(2)①10 Hz ②1.5 m/s ③2.5 m/s
解析 (1)由于左端小铁球平抛的同时,右端小铁球开始做自由落体运动,且两球
同时落地,说明平抛的小铁球在竖直方向上和右端小铁球做同样的运动,也做自
由落体运动,但无法说明平抛小铁球在水平方向的运动,故只有 B 项正确.
(2)①A、B、C 三点水平间隔相等,故相邻各点的时间间隔相等,设为 T.在竖直方
向:Δh=gT2,即(5-3)×0.05 m=gT2,得 T=0.1 s,则频率为 f=10 Hz.
②水平方向:3×0.05 m=v0T,得 v0=1.5 m/s.
③竖直方向:B 点的竖直分速度 vBy=(5+3) × 0.05 m
2T
=2 m/s,又由 v B=
v02+vBy2,得 vB=2.5 m/s.
18.答案 (1)10 m/s (2)5 m
解析 (1)对于 B 球,有 hB=vB2
2g,t=vB
g
对于 A 球,hA=1
2gt2,可得 hA=vB2
2g
由于两球相遇,所以 h=hA+hB=vB2
g
代入数据,解得 vB=10 m/s.
(2)由 B 球得 t=vB
g =1 s
A 球在水平方向,有 s=vAt
代入数据得 s=5 m.
19.答案 (1)3 gR2T2
4π2 (2)2v0r 月 2
G t
解析 (1)根据万有引力定律和向心力公式,有
GM 月 M
r2 =M 月(2π
T )2r
质量为 m 的物体在地球表面时 mg=GMm
R2
解得 r=3 gR2T2
4π2
(2)设月球表面处的重力加速度为 g 月,根据竖直上抛运动规律,有 v0=g 月 t
2
质量为 m′的物体在月球表面时,有 m′g 月=GM 月 m ′
r 月 2
解得 M 月=2v0r 月 2
G t20.答案 (1)A 点离悬崖边缘 O 点的水平距离为 15 m,高度差为 5 m.
(2)汽车在空中飞行的总时间为 3 s,在山坡上的落地点距离 A 的长度为 50 m.
(3)汽车经过 A 后在空中运动过程中,距离山坡 AB 的最远距离是 3 m.
解析 (1)A 点离悬崖边缘 O 点的水平距离为:
x1=v0t1=15×1 m=15 m,
高度差为:h1=1
2gt12=1
2
×10×1 m=5 m.
(2)设汽车在空中飞行的时间为 t,落点离 A 点的距离为 L,
则有:H=1
2gt2,x=v0t,
根据几何关系有:H-h1
x-x1 =tan53°,
代入数据解得:t=3 s,
又 Lcos53°=x-x1,解得:L=50 m.
(3)汽车速度与 AB 平行时距离山坡最远,设从 O 点飞出到距离山坡最远时间为 t2,
则有:vy
v0=tan53°,vy=gt2,
代入数据解得:t2=2 s,
此时下降的高度为:h2=1
2gt22=20 m,
根据几何关系得:Δx= h2-h1
tan53°,
Δl=v0(t2-t1)-Δx,则 dm=Δlsin53°,
代入数据解得:dm=3 m.