吉化一中2021-2022第二學(xué)期期中高一物理試卷一、選擇題：（本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.物體受到兩個(gè)互相垂直的力而運(yùn)動(dòng)，已知力做功，力做負(fù)功，則力的合力對(duì)物體做功（）A. B. C. D.【1題答案】【答案】D【解析】【詳解】力F1、F2的合力對(duì)物體做功故選D。2.水平圓盤(pán)繞過(guò)盤(pán)的中心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)上有可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊相對(duì)盤(pán)面靜止。關(guān)于小物塊受力情況的下列說(shuō)法正確的是（）A.小物塊受重力、盤(pán)面的彈力和盤(pán)面的靜摩擦力三個(gè)力作用B.小物塊受重力、盤(pán)面的彈力和向心力的三個(gè)力作用C.小物塊受重力和盤(pán)面的彈力作用兩個(gè)力作用D.小物塊受重力、盤(pán)面的彈力、盤(pán)面的靜摩擦力和向心力四個(gè)力作用【2題答案】【答案】A【解析】【分析】【詳解】物體受重力、支持力、靜摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，靜摩擦力提供向心力，向心力是合力，不能說(shuō)成物體受到向心力。故選A。3.某顆人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度是地球第一宇宙速度的n倍，則衛(wèi)星離地心的距離是地球半徑的（）A.n倍 B.倍 C.倍 D.倍【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】第一宇宙速度人造地球衛(wèi)星的速度解得故選C。4.如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三輪的半徑大小關(guān)系是。若皮帶不打滑，a、b、c分別為A、B、C輪邊緣的三點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.B.C.D.【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】因?yàn)锳B兩點(diǎn)是同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，則線速度相等因可得BC是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，則因?yàn)榭芍獎(jiǎng)t根據(jù)可得周期之比根據(jù)可知選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.將質(zhì)量均為m物體從同一高度h以相同的速率v分別沿水平和豎直向上方向拋出，則它們（）A.落地時(shí)速度相同B.落地時(shí)重力的功率相同C.在空中飛行的過(guò)程中，重力的平均功率相同D.在空中飛行的過(guò)程中，重力做功相同【5題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．兩種情況落地時(shí)速度方向不同，所以落地時(shí)速度不同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理得即落地時(shí)速度大小相同，但由于落地速度方向不同，豎直分速度不同，根據(jù)落地時(shí)重力的功率不同，故B錯(cuò)誤；C．在空中飛行的過(guò)程中，重力做功兩種情況高度變化相同，重力做功相同，平拋的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，與豎直上拋運(yùn)動(dòng)相比較，兩種情況在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，根據(jù)在空中飛行的過(guò)程中，重力的平均功率不同，故C錯(cuò)誤；D．在空中飛行的過(guò)程中，重力做功兩種情況高度變化相同，重力做功相同，故D正確。故選D。6.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，引力常數(shù)為G，則地球由于自轉(zhuǎn)，地球赤道上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為（）A. B. C. D.【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】在地球兩極在赤道上解得地球赤道上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為故選D。7.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在水平地面上，其軸線處于豎直方向，A、B兩個(gè)小球緊貼著筒內(nèi)壁分別在不同的兩個(gè)水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于B，即RA>RB）。分析A、B兩球的運(yùn)動(dòng)，可知它們具有相同的（）A.線速度 B.角速度 C.向心加速度 D.周期【7題答案】【答案】C【解析】【詳解】小球的受力情況如圖所示其所受合力提供（向心力），即又結(jié)合可知，、兩球的運(yùn)動(dòng)，它們具有相同的向心加速度。故選C。8.一輛小汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。已知汽車(chē)質(zhì)量為，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.2倍，，則以下說(shuō)法正確的是（）A.汽車(chē)在前內(nèi)牽引力為B.汽車(chē)速度為時(shí)的加速度為C.汽車(chē)的額定功率為D.汽車(chē)的最大速度為【8題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．汽車(chē)前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度由牛頓第二定律解得故A錯(cuò)誤；C．汽車(chē)在5s末達(dá)到額定功率故C錯(cuò)誤；B．汽車(chē)速度為30m/s時(shí)，有解得故B正確；D．當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力和阻力相等故D錯(cuò)誤。故選B。9.如圖所示，質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為的固定斜面，其減速運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體（）A.重力勢(shì)能增加了B.機(jī)械能損失了C.動(dòng)能損失了D.克服摩擦力做功【9題答案】【答案】BC【解析】【詳解】A．此過(guò)程中物體的重力勢(shì)能增加了，A錯(cuò)誤；BD．由牛頓第二定律可得解得所以物體克服摩擦力做的功為機(jī)械能損失了，B正確，D錯(cuò)誤；C．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中合外力做的總功為所以其動(dòng)能損失了，C正確。故選BC。10.如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星。關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A.向心力關(guān)系為B.周期關(guān)系為C.線速度的大小關(guān)系為D.向心加速度的大小關(guān)系為【10題答案】【答案】BC【解析】【詳解】A．衛(wèi)星由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，地面上的物體則是萬(wàn)有引力的分力充當(dāng)向心力，但三者之間的質(zhì)量關(guān)系未知，則三者的向心力無(wú)法比較，故A錯(cuò)誤；B．由于物體a在地球赤道上，c為同步衛(wèi)星，故兩者的周期相等，而b和c同為衛(wèi)星，由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，故有解得有由上式可知，軌道半徑越大，周期越大，故衛(wèi)星c的周期大于衛(wèi)星b的周期，故有所以B項(xiàng)正確；C．對(duì)于衛(wèi)星b和衛(wèi)星c來(lái)說(shuō)有解得有上述式子可知，軌道半徑越小，速度越大，故b衛(wèi)星的速度大于c衛(wèi)星的速度。而物體a和衛(wèi)星c的角速度相等，根據(jù)可知，衛(wèi)星c的速度大于物體a的速度，三者之間的速度關(guān)系為故C項(xiàng)正確；D．地球赤道上的物體與衛(wèi)星同步衛(wèi)星具有相同額角速度，有由上述式子可知，a物體的向心加速度小于衛(wèi)星c，衛(wèi)星b和c則有解得有上述式子可知b的向心加速大于c的，故三者之間關(guān)系為所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正上方高h(yuǎn)處自由下落，與彈簧接觸后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，鐵球下落到最低點(diǎn)。在鐵球下落的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.下落過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒B.鐵球接觸彈簧后，動(dòng)能一直減小C.彈簧彈性勢(shì)能和小球重力勢(shì)能之和最小時(shí)，鐵球距地面的高度為D.鐵球落到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能為【11題答案】【答案】CD【解析】【詳解】A．從鐵球接觸到彈簧開(kāi)始到鐵球下落到最低點(diǎn)這個(gè)過(guò)程中，鐵球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢(shì)能變大，則鐵球的機(jī)械能減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．從鐵球接觸到彈簧開(kāi)始到鐵球下落到最低點(diǎn)這個(gè)過(guò)程中，鐵球的速度先增加后減小，所以鐵球的動(dòng)能也是先增加后減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．彈簧彈性勢(shì)能和小球重力勢(shì)能之和最小時(shí)，是鐵球的動(dòng)能最大的時(shí)刻，即鐵球的速度最大。此時(shí)對(duì)鐵球來(lái)說(shuō)，鐵球受到的重力和彈簧的彈力相等，由胡可定律得解得彈簧壓縮量此時(shí)鐵球距地面的高度故C項(xiàng)正確；D．鐵球落到最低點(diǎn)時(shí)，其速度為零，由機(jī)械能守恒可得重力勢(shì)能減少量等于彈性勢(shì)能增加量，則有故D項(xiàng)正確。故選CD。12.宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)因?yàn)槿f(wàn)有引力的作用而吸引到一起。如圖所示，某雙星系統(tǒng)中A、B兩顆天體繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比，則兩顆天體的（）A.質(zhì)量之比B.角速度之比C.線速度大小之比D.若A、B質(zhì)量不變，它們之間距離緩慢減小，則轉(zhuǎn)動(dòng)周期一定減小【12題答案】【答案】ACD【解析】【詳解】ABC．雙星都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由兩者之間的萬(wàn)有引力提供向心力，角速度相等，設(shè)為。根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A星有對(duì)B星有聯(lián)立解得根據(jù)雙星的條件得角速度之比由得線速度大小之比選項(xiàng)AC正確，B錯(cuò)誤；D．由表達(dá)式可得可知若A、B質(zhì)量不變，它們之間距離緩慢減小，則轉(zhuǎn)動(dòng)周期一定減小，選項(xiàng)D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題：（本題共2小題，13題每空1分，14題每空2分，共14分）13.物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車(chē)、壓力式托盤(pán)秤、凹形橋模擬器，（圓弧部分的半徑為）。完成下列填空：將凹形橋模擬器靜置于托盤(pán)秤上，如圖（a）所示，托盤(pán)秤的示數(shù)為1.00kg；（1）將玩具小車(chē)靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤(pán)秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_(kāi)______；則玩具小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_______。將小車(chē)從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車(chē)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過(guò)程中托盤(pán)秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車(chē)，記錄各次的m值如下表所示。序號(hào)123452.202.192.202.21220（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車(chē)經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_(kāi)_________N；小車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s（）。【13題答案】【答案】①.1.40②.0.40③.12④.3【解析】【詳解】（1）[1]玩具小車(chē)和凹形橋模擬器的總質(zhì)量為1.40kg；[2]玩具小車(chē)的質(zhì)量為（2）[3]小車(chē)經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為[4]小車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為解得14.如圖所示為“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、，重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為，從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量_________，動(dòng)能的增加量__________。

（2）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到的阻力較大，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________（選填“<”或“>”）。（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________。A．重物下落的起始位置靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘C．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，利用公式計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到初速度為零的起始點(diǎn)的距離，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的圖象是圖中的___________。

【14題答案】【答案】①.②.③.<④.ABC##ACB##BCA##CBA##BAC##CAB⑤.C【解析】【詳解】（1）[1]從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量[2]動(dòng)能的增加量（2）[3]由于阻力作用，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，因此<（3）[4]AB．為了充分利用紙帶，重物下落的起始位置靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘，故AB正確；C．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)距離，利用公式計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故C正確；D．用公式計(jì)算速度，直接應(yīng)用了機(jī)械能守恒定律，屬于用結(jié)論證明結(jié)論，故不能用該公式計(jì)算速度，故D錯(cuò)誤；（4）[5]根據(jù)動(dòng)能定理整理得因此圖象為正比例函數(shù)，故C正確，ABD錯(cuò)誤。三、計(jì)算題：（本題共4小題，共38分，在答題卡上解答，應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)最后答案不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案應(yīng)明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）15.用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴住一質(zhì)量m的小球，當(dāng)小球在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩與豎直方向成θ角，求：（1）繩對(duì)小球的拉力F；（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度ω（已知重力加速度為g）?！?5題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）繩子受到拉力（2）由幾何關(guān)系可知根據(jù)牛頓第二定律得解得16.以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)你解答：（1）若已知地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求地球半徑R。（2）若宇航員隨“嫦娥六號(hào)”登陸月球后，站在月球表面以初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，小球飛行一段時(shí)間t后恰落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，試求月球的密度？【16題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)地球質(zhì)量M，月球的軌道半徑為r，萬(wàn)有引力提供向心力在地球表面有解得（2）設(shè)月球表面重力加速度為g，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)在月球表面有，，解得17.如圖，在豎直平面內(nèi)有由粗糙圓弧和光滑圓弧組成的固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。弧的半徑為，弧的半徑為R。小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開(kāi)始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，小球剛好可以沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。（1）小球在圓弧段克服摩擦力做的功？（2）小球在A、B兩點(diǎn)動(dòng)能比為多少？

【17題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理在C點(diǎn)解得（2）小球從釋放至A點(diǎn)，