2021-2022学年河南省漯河高级中学高一（下）期中物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年河南省漂河高级中学高一（下）期中物理

试卷

1.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是（）

A.作用力做功，反作用力一定做功

B.作用力做正功，反作用力一定做负功

C.作用力和反作用力可能都做负功

D.作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零

2.如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹

力做功、弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（）

A.弹力做正功，弹力变大，弹性势能变小喟上

B.弹力做正功，弹力变小，弹性势能变大

C.弹力做负功，弹力和弹性势能都变大

D.弹力做负功，弹力和弹性势能都变小

3.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为以假设宇航员在该

行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的

示数为N.己知引力常量为G,则这颗行星的质量为（）

A.空B.叱C.也D.也

GNGNGmGm

4.如图所示，在拉力尸作用下，质量为150kg的雪橇沿倾角为。的粗糙斜面向上移动5巾,

已知拉力大小为500N,方向与斜面的夹角为氏雪橇受到的摩擦阻力为100N,

sin0=0.1,cosp=0.8,则在雪橇向上运动过程中，下列说法正确的是（）

A.一共受3个力作用B.重力做功为750/

C.拉力F做功为2500/D.合力对雪橇做的功为750/

5.2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制

动后，进入运行周期约为1.8x105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距

离约为2.8x105771。已知火星半径约为3.4X1。6小，火星表面处自由落体的加速度

大小约为3.7m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）

A.6x105mB.6x106mC.6x107mD.6x108m

6.如图所示，细线的一端固定于。点，另一端系一小球，在水平拉

力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由4点运动到8点的

过程中（）

A.小球的重力势能变小

B.小球受的合力对小球做正功

C.水平拉力尸的瞬时功率逐渐减小

D.小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大

7.连接4、B两点的弧形轨道4cB和4DB关于4、B的连

线对称，轨道材料相同，粗糙程度相同，如图所示,

一个小物块由4点以一定的初速度。开始沿ZCB轨道到达B点的速度为巧；若由4以

大小相同的初速度"沿力DB轨道到达B点的速度为以。巧和W的大小关系为（）

A.%>v2B.Vj■—V2

条件不足，无法判定

C.Vi<v2D.

8.质量为771的物体在水平恒力F推动下，从山坡底部4处

由静止开始运动至高为九的坡顶B，获得速度为4B的

水平距离为s。下列说法不正确的是（）

A.物体克服重力所做的功是mg/i

B.合力对物体做的功是

C.推力对物体做的功是Fs-mgh

D.阻力对物体做的功是2+mgh-Fs

9.“天问一号”火星探测器于2020年7月23日，在中国文昌航天发射场由长征五号遥

四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。“天问一号”成功升空后，计划飞行约

7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面开展探测任务。关于

“天间一号”火星探测器的说法正确的是（）

A.“天问一号”火星探测器的发射速度应该大于第二宇宙速度

B.要使“天问一号”火星探测器成为环绕火星的卫星，必须要减速制动

C.“天问一号”火星探测器着陆火星表面的过程中，做自由落体运动

D.“天问一号”火星探测器着陆火星后，处于完全失重状态

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10.如图所示，小物体位于半径为R的半球顶端，若给小物体以

水平初速度处时，小物体对球顶恰好无压力，则（）

A.物体开始沿球面下滑

B.物体的初速度为为=/gR

C.物体落地时的水平位移为&R

D.物体着地时速度方向与地面成45。角

11.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨

高度差八的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率"有关。则（）

A.。一定时，，r越小则要求无越大B.f一定时，r越大则要求%越大

C.r一定时，"越小则要求川越大D.r一定时，u越大则要求川越大

12.一质量为小的物体自倾角为a的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时

的动能为向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底

端时动能为装。已知sina=0.6,重力加速度大小为g。则（）

A.物体向上滑动的距离为急

B.物体向下滑动时的加速度大小为名

C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5

D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

13.某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相

机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得

到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖

直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长

为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差己经在图（b）中标出。

图(a)图（b）

完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)

(1)小球运动到图(b)中位置4时，其速度的水平分量大小为m/s；竖直分量

大小为m/s；

(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s2.

14.某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂着铁架

台上，钢球静止于4点，光电门固定在4的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽

带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t

时由计时器测出，取u=5作为钢球经过4点时的速度.记录钢球每次下落的高度八和

计时器示数3计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小^Ep与动能变化

大小AEk，就能验证机械能是否守恒.

图2

⑴△Ep=mg"计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度/I应测量释放时

的钢球球心到之间的竖直距离.

Q4)钢球在4点时的顶端

(B)钢球在A点时的球心

(C)钢球在4点时的底端

(2)用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如

图2所示，其读数为cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100s,则钢球的速

度为u=m/s.

(3)下表为该同学的实验结果：

△0(x10-21)4.8929.78614.6919.5929.38

△IO-/)5.0410.115.120.029.8

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他发现表中的AEp与△&之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同

意他的观点？请说明理由.

(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议.

15.两颗人造卫星的质量之比rnpm2=1：2,轨道半径之比「1：「2=3：1,求：

(1)两颗卫星运行的线速度之比；

(2)两颗卫星运行的周期之比；

(3)两颗卫星运行的向心力之比。

16.如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，

物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.57n,离水平地面的高度

H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m,设物块所受的最大静摩

擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2.求：

(1)物块做平抛运动的初速度大小必；

(2)物块与转台间的动摩擦因数公

17.如图所示，粗糙水平轨道4B与半径为R的光滑半圆形

轨道BC相切于B点，现有质量为m的小球(可看作质点比/

)以初速度%=病证从4点开始向右运动，并进入半港

圆形轨道，若小球恰好能到达半圆形轨道的最高点C,

最终又落于水平轨道上的4处，重力加速度为g,求：

(1)小球落到水平轨道上的4点时速度的大小以；

(2)水平轨道与小球间的动摩擦因数出

如图所示，长为2L的轻质杆一端用钱链固定于。点，杆的中点固Q,Q

定有质量为m的小球4,杆的另一端固定有质量为2m的小球B。；

I

现将杆从水平位置由静止释放，不计杆、球系统在竖直平面内转:

I

动过程中所受的摩擦，重力加速度为g。求：;

(1)刚释放杆时，B球的加速度大小a；

(2)由水平位置转过90。时，杆转动的角速度3；

(3)杆转至竖直位置时，杆对较链的作用力几

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答案和解析

1.【答案】c

【解析】解：相互作用的两个物体不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同时都

做功。一对作用力和反作用力可能都做负功。例如，两辆相向行驶的实验小车在发生碰

撞的过程中，它们间的相互冲击力都做负功。所以C正确。

故选：Co

作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，在同一条直线上，做的功是多少还要

看物体在力的方向上的位移如何；

作用力与反作用力是阻力还是动力，也要看力所起的作用，可能是阻力也可能是动力.

本题细致的考查了作用力与反作用力的关系，及作用力与反作用力做功时的特点，有的

学生想当然的认为一个做正功，另一个必定做负功，这是不对的，本题是作用力与反作

用力的一道好题.

2.【答案】C

【解析】解：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力F=kx,

弹力随伸长量的增大而变大；并且弹力方向与运动方向相反，故弹力做负功；弹性势能

2

EP=\kx,随伸长量的增大而变大；故A3。错误，C正确；

故选：C。

由胡克定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；

弹簧的弹性势能琮=：质2,在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大。

本题考查对弹性势能以及胡克定律的理解，要注意在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹

力越大，弹性势能越大.

3.【答案】B

【解析】解：由题可知g=3

根据万有引力提供向心力得：

Mmv2

G~^T=m~R=m9

解得：”=胃

GN

故选:B。

先求出该星球表面重力加速度，根据万有引力提供向心力公式即可求解

本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，

由中心天体的万有引力提供向心力.重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体

运动的桥梁.

4.【答案】D

【解析】解：4、对雪橇受力分析，雪橇受重力、拉力、支持力和摩擦力的作用，共4个

力，故A错误；

B、雪橇沿倾角为。的粗糙斜面向上移动5m,所以重力做功为-mg/i=-150x10x5x

sind=-7507,故B错误；

C、拉力F做功为尸Leos/=500x5x0.8/=2000/,故C错误；

D、雪橇受到的摩擦阻力做功为=-100X5/=-500/,

合力对雪橇做的功为2000/-750/-500/=750/,故。正确；

故选：Do

以雪橇为研究对象，对雪橇受力分析，分析雪橇受力的个数，根据功的公式计算做功的

大小，合力对雪橇做的功为各个力对物体做功的代数和。

解决本题的关键能够正确地受力分析，根据功的公式计算各力的做功情况即可。

5.【答案】C

【解析】解：根据题意可知火星的半径为/?=3.4x106m,轨道与火星表面的最近距离

约为h=2.8x105mo设火星的质量为“天问一号”所在椭圆轨道的半长轴为入

设想在火星上方有一颗卫星做半径为r的匀速圆周运动，根据开普勒第三定律弓=k,

T2

可知该卫星的周期7=1.8x

对该卫星，根据万有引力提供向心力可得：等=

r2T2

在火星表面，根据万有引力和重力的关系可得：婴=机9

K

联立解得：r«3.27x107m,

设“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离为H,根据几何关系可得：h+2R+

H=2r

解得：W«6X107m,故C正确、AB。错误。

故选：Co

根据开普勒第三定律可知，做匀速圆周运动的卫星的轨道半径与“天间一号”轨道半长

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轴相等时，二者的周期相等；则根据万有引力提供向心力求出匀速圆周运动卫星的轨道

半径，即可得到“天问一号”的长轴，再根据几何关系求解“天问一号”的停泊轨道与

火星表面的最远距离。

本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球

表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力

列方程进行解答，掌握开普勒第三定律的应用方法。

6.【答案】D

【解析】解：4、在拉力作用下，小球向上运动，故重力势能增加，故A错误；

8、小球匀速率运动，动能不变，根据动能定理，合力做功为零，故B错误；

C、小球匀速率运动，合力的功率为零，匀速率运动，小球克服重力做功的瞬时功率不

断增加，拉力T不做功，故拉力尸的功率不断增加，故C错误；

D、重力不变，速度方向与重力的夹角不断增加（大于90度），故根据P=G"os。，重力

的瞬时功率的绝对值不断增大；故。正确；

故选：Do

小球匀速率运动，对其受力分析，受拉力F、重力G、绳子的拉力7,根据功能关系列式

求解.

本题易错点在于拉力F是变力，求解变力的功可以用动能定理列式求解，而不能用恒力

功表达式W=fVcosG求解.

7.【答案】A

【解析】解：由于A8轨道等高，故滑块从4到B过程中，只有阻力做功，根据动能定理，

克服阻力做功等于动能的减小量；但4CB轨道上运动时加速度向下，是失重；力。8轨道

上运动时加速度向上，是超重，故AOB轨道上运动时阻力大，克服阻力做功多，动能

减小多，故%＞外，故A正确，BCD错误。

故选：4。

滑块从4到B过程中，只有阻力做功，但4cB轨道上运动时失重，40B轨道上运动时超

重，故轨道上运动时阻力大，根据动能定理判断末速度大小。

本题关键根据动能定理和超失重知识进行分析，要明确两个轨道上阻力大小不同.

8.【答案】C

【解析】解：A.WG=mgLh=mg(hA-册)=-mgh,故物体克服重力做功为mg/i；

故A正确；

B.对小车从4运动到B的过程中运用动能定理得：W^=1mv2-)诏，即叫+勿阻+

2

WG=|mv,故B正确；

C、推力F是恒力，在力的方向上的位移为s,所以加=FLcosO=Fs,故C不正确；

。.阻力做功W场=3血/+巾9%一Fs；故。正确；

本题选不正确的，故选：Co

(1)重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，WG=mg^h-,

(2)推力是恒力，可以根据勿=FLcos。求解；

(3)合外力对物体所做的功可根据动能定理求解；

(4)摩擦阻力所做的功我们不好直接求解，但可以通过动能定理求得合外力所做的功，

总共有三个力对物体做功，即推力和摩擦阻力还有重力对小车做功，这样就可以求得推

力和摩擦阻力对小车做的功。

本题主要考查了求力做功的几种方法，恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外

力对物体做的功可根据动能定理求解，该题难度不大，属于基础题。

9.【答案】AB

【解析】解：4、探测器要脱离地球的吸引，则发射速度大小必须大于第二宇宙速度，

“天问一号”火星探测器已经脱离地球的吸引，其发射速度应该大于第二宇宙速度，故

A正确；

8、要使“天问一号”火星探测器成为环绕火星的卫星，火星对它的吸引力提供其做圆

周运动的向心力，所以必须要减速制动使火星探测器需要的向心力减小才能够绕火星转

动，故B正确；

C、“天问一号”火星探测器着陆火星表面的过程中，需要制动做减速运动，不是自由

落体运动，故C错误；

。、“天问一号”火星探测器着陆火星后，受到火星的吸引力与火星表面对它的支持力

平衡，处于平衡状态，不是完全失重，故。错误。

故选:AB.

探测器要脱离地球的吸引，则发射速度大小必须大于第二宇宙速度；

根据变轨原理分析B选项；

“天问一号”火星探测器着陆火星表面的过程中，需要制动做减速运动；

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“天问一号”火星探测器着陆火星后处于平衡状态。

本题主要是考查人造卫星的问题，关键是知道卫星做匀速圆周运动的向心力来源，掌握

宇宙速度的含义、知道变轨原理。

10.【答案】BC

【解析】解：4、物体在球顶时，只受重力，具有水平初速度，做平抛运动，故A错误；

B、物体只受重力，根据向心力公式得：mg=解得初速度为：％瓦故B

正确；

C、物体离开后做平抛运动，水平方向上，x=竖直方向上，R=\gt2,联立解得：

x=&R，故C正确；

。、物体着地时竖直速度为：3=J而瓦速度方向与地面夹角正切值为：tanO=得=或，

。羊45。，故。错误。

故选：BC.

①物体在最高点时，对球顶没有压力，只受重力，根据向心力公式求解初速度；

②离开后物体做平抛运动，根据平抛运动公式求解水平位移，末速度。

掌握平抛运动的规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；物体对球

顶无压力，则重力提供向心力。

11.【答案】AD

【解析】解：设内外轨的水平距离为d,根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向

心力得：mg-=m—

udr

AB、如果。一定时，r越大则要求九越小，r越小则要求九越大，故4正确，8错误。

CD、如果r—•定时，"越大则要求h越大，故C错误，。正确；

故选：AD.

火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解.

本题是物理模型在实际生活中的应用题，知道圆周运动向心力的来源，注意几何关系在

解题中的运用，难度适中.

12.【答案】BC

【解析】解：AC.设物体向上滑动的距离为％,斜面的动摩擦因数为4，

对物体向上滑行的过程，由动能定理可知：-mgsina-x-[imgcosa-x=0-Ek

对物体向下滑行的过程，由动能定理可知：mgsina-%-[imgcosa-%=y-0

联立解得：x=焉，4=0.5,故A错误，C正确；

B、物体向下滑动时，由牛顿第二定律可知：mgsina-林mgcosa=ma2>解得

故B正确；

。、物体向上滑动和向下滑动的距离相同，而向上滑的加速度由牛顿第二定律可知：

mgsina+iimgcosa=max,解得：%=g,即%>g，向上滑动过程也可看做初速度

为零，加速度大小等于火的匀加速直线运动，由X=jajtf=：的名可知向上滑的时间比

向下滑的时间短，故。错误；

故选：BC。

在物体上滑过程和下滑过程，分别应用动能定理列等式，可求出物体向上滑动的距离和

物体与斜面间的动摩擦因数；由牛顿第二定律求出向上滑和向下滑的加速度大小；结合

加速度大小，根据运动学规律可分析物体向上滑动所用的时间和向下滑动的时间哪个更

大。

本题是动能定理、牛顿第二定律和运动学知识的综合运用，关键是分过程分别列动能定

理式子，以及匀变速直线运动的逆过程的应用。

13.【答案】(1)1.02.0(2)9.7

【解析】解：(1)小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知zlx=5cm=0.05m,则水

平分速度0x=华，代入数据得4：=1.0m/s,

竖直方向做自由落体运动，可运用匀变速直线运动规律求解，匀变速直线运动中间时刻

速度等于全过程平均速度，

若在4点时竖直分速度记为力,则有=其中△h=8.6cm+ll.Ocnr=

19.6cm=0.196m,解得：vy-2.0m/s„

(2)小球在竖直方向做匀加速直线运动，由AKug/可知，重力加速度为：

_0.134m+0.11m-(0.086m+0.061?n)_Q„.2

9=(2XO.O5S)Z=y-/m/S0

故答案为:(l)l.o,2.0；(2)9.7

小球做平抛运动，在分析处理数据时应将运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方

向的匀变速直线运动进行处理，结合题干给出的时间以及图(b)中竖直位移的数据进行

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求解。

本题主要考查研究平抛运动的实验，要求学生能运用平抛运动规律，对实验数据进行分

析处理。

14.【答案】(1)8

(2)1.50：1.50

(3)不同意。从表中的数据可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若

空气的阻力造成的，则要小于AEp,所以误差不是空气的阻力造成的。

(4)分别测出小球的球心到悬点的距离和遮光条到悬点的距离(和3在计算小球的动能

时，使用的速度为：u球

【解析】

【分析】

小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差；

掌握刻度尺读数的方法，需估读一位；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时

速度求出最低点小球的速度；

根据动能表达式，从而得出动能的量增加，再结合下降的高度求出重力势能的减小量.

结合实验的装置与实验的原理，分析误差产生的原因，从而提出建议.

对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪

器进行有关测量；

抓住某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小是解题的关

键.

【解答】

(1)小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差，所以要选B；

(2)刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为1.50cm；某次测量中，计时器的示

数为0.0100s,则钢球的速度为：

d1.50x10-2.-lc/

f=150岫

(3)不同意.从表中的数据可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若

空气的阻力造成的，则AER要小于AEp,所以误差不是空气的阻力造成的.

(4)由图可知，在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，二者之间

的速度略有差别.

由于小球与遮光片都做圆周运动，它们具有相等的角速度3,根据角速度与线速度之

间的关系：〃=3r可知，小球的速度与遮光片的速度之间的关系为:

V球I

港一］

I和L分别是小球的球心到悬点的距离和遮光片到悬点的距离，所以在计算小球的动

能时，使用的速度为：u球=：0

故答案为：(1"；(2)1.5,1.5；(3)不同意，空气的阻力造成的，贝IXEK要小

于△%,所以误差不是空气的阻力造成的；

(4)分别测出小球的球心到悬点的距离和遮光片到悬点的距离，和乙，在计算小球的

动能时，使用的速度为：u球

15.【答案】解：据万有引力提供圆周运动向心力有：誓=团?=巾「32=&有：

⑴线速度吁栏可得：

(2)角速度3=栏可得：=Y

(3)向心力4=等可得：野=詈11=1

r012m2

答：(1)两颗卫星运行的线速度之比为三；

(2)两颗卫星运行的周期之比为立；

9

(3)两颗卫星运行的向心力之比为白。

【解析】(1)(2)(3)人造卫星的向心力由万有引力提供，据此分析线速度、角速度与向心

力与半径的关系.

运用万有引力提供圆周运动向心力得出线速度、角速度、向心力与卫星轨道半径的关系

是正确解题的关键.

16.【答案】解:

(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有：H=\gt2®

在水平方向上有s=vot@

由①②式解得劭=sj两=04x“2X08避'=lm/e