湖南省邵陽市武岡市2021-2022學(xué)年高一（下）期中考試物理本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共4頁。時(shí)量75分鐘，滿分100分。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下，由O運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖所示，在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行,則恒力F的方向可能沿圖示中的A. F3的方向、F4的方向 B. F1的方向、F2的方向C. F1的方向、F3的方向 D. F2的方向、F4的方向【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】由于物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，合力與速度不在同一條直線上，同時(shí)物體的受力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的方向，所以力不可能沿F1、F2，可能沿沿F3、F4；故A正確，BCD錯(cuò)誤．2. 變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度．圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則下列正確的是
 A. 當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的線速度之比vB: vC=7:3B. 當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的周期之比TB: TC=3:7C. 當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA:ωD ＝1∶4D. 當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪角速度之比ωA:ωD ＝4∶1【2題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，則有A錯(cuò)誤；B．前齒輪的齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積，則有解得故故B錯(cuò)誤；CD．同理當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)有故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3. 如圖所示，一物體自某點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）開始作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過最后的A，B，C，D四點(diǎn)，最后停在D點(diǎn)，已知A，B的間距為6m,B,C的間距為3m, 且物體通過AB段與BC所用的時(shí)間相等, 則C,D間的距離等于(  )
 A.  B.  C.  D. 【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】設(shè)經(jīng)過AB和BC的時(shí)間均為t，則物體的加速度 ；B點(diǎn)的速度，則，則CD=，故選B.4. 如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為（　　）A. t B.  C.  D. 【4題答案】【答案】C【解析】【詳解】把平拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性可知，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和水平方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同。由題意可知當(dāng)速度變2倍時(shí)故選C。5. 如圖是行星繞太陽運(yùn)行的示意圖，下列說法正確的是（）A. 行星速率最大時(shí)在B點(diǎn)B. 行星速率最小時(shí)在C點(diǎn)C. 行星從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)D. 行星從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)【5題答案】【答案】C【解析】【詳解】AB．由開普勒第二定律知行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，A點(diǎn)為近日點(diǎn)，行星的運(yùn)行速率最大，B點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)，行星的運(yùn)行速率最小，AB錯(cuò)誤;CD．行星由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，離太陽越來越遠(yuǎn)，所以行星的速率越來越小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6. 設(shè)地球表面重力加速度為，物體在距離地球表面（R是地球的半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的重力加速度為g，則為（　　）A. 1 B. 4 C. 9 D. 16【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】在地球表面可得地球表面重力加速度同理，在距地球表面3R處的重力加速度則等于16。故選D。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7. 如圖，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M＝2 kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺(tái)間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0 N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝1.0 kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω＝5 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(g取10 m/s2，M、m可看成質(zhì)點(diǎn))(　　)A. 0.04 mB. 0.08 mC0.16 mD0.32 m【7題答案】【答案】BCD【解析】【詳解】物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時(shí)，r最大，，當(dāng)f=-6N時(shí)，r最小，則，故BCD正確，A錯(cuò)誤。8. 如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，繞過光滑定滑輪C，與質(zhì)量為m的物體A連接，A放在傾角為θ的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接．現(xiàn)BC連線恰沿水平方向，從當(dāng)前位置開始B以速度v0勻速下滑．設(shè)繩子的張力為T，在此后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A. 物體A做變速運(yùn)動(dòng)B. 物體A做勻速運(yùn)動(dòng)C. T小于mgsinθD. T大于mgsinθ【8題答案】【答案】AD【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，將B的豎直向下的運(yùn)動(dòng)分解成沿著繩子方向與垂直繩子方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，結(jié)合力的平行四邊形定則，即可求解．把B的運(yùn)動(dòng)沿圖示方向分解，根據(jù)三角函數(shù)可知；式中恒定，增大，故增大，做變加速運(yùn)動(dòng)，即A的加速度不為零，對(duì)A分析，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，AD正確．9. 如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圈圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和b質(zhì)量相等，且小于c的質(zhì)量，則（　?。?/span>A. a所需向心力最小B. b，c的周期相同且大于a的周期C. b，c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b，c的線速度大小相等，且小于a的線速度【9題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．萬有引力作為向心力可得衛(wèi)星a、衛(wèi)星b質(zhì)量相等，衛(wèi)星a的軌道半徑較小，故衛(wèi)星a所需向心力大于衛(wèi)星b所需向心力，所以衛(wèi)星a的向心力不是最小的，即A錯(cuò)誤；BCD．由引力作為向心力可得整理得故衛(wèi)星b、衛(wèi)星c的周期相同大于衛(wèi)星a的周期，衛(wèi)星b、衛(wèi)星c的向心加速度大小相等，且小于衛(wèi)星a的向心加速度，衛(wèi)星b、衛(wèi)星c的線速度大小相等，且小于衛(wèi)星a的線速度，所以B項(xiàng)、D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BD。10. 如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則（　　）
 A. 當(dāng)時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B. 當(dāng)時(shí)，A的加速度為C. 當(dāng)時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D. 無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過【10題答案】【答案】BCD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，B與地面間的最大靜摩擦力為因此要使B能夠相對(duì)地面滑動(dòng)，A對(duì)B所施加的摩擦力至少為A、B間的最大靜摩擦力為故時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止，A錯(cuò)誤；B．A、B恰好不相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知應(yīng)當(dāng)滿足且即則當(dāng)≤F＜3μmg，A、B將一起向右加速滑動(dòng)。當(dāng)時(shí)，對(duì)A和B整體受力分析有解得故B正確。CD．當(dāng)F≥3μmg時(shí)，A、B將以不同的加速度向右滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有F－2μmg＝2maA，解得，故CD正確。故選BCD。三、非選擇題：共56分。11. 圖甲是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（g取10m/s2）（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋___________。（2）乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中0為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為____m/s。（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為________m/s。
 【11題答案】【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2.0【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，為了每次平拋初速度相同。（2）[3]根據(jù)x=v0t則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為（3）[4][5]豎直方向則則初速度B點(diǎn)的豎直分速度為12. 某同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是，在實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他把某一點(diǎn)記作O，再依次選6個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)以A、B、C、D、E和F，如圖甲所示.（1）如果測(cè)得C、D兩點(diǎn)相距，D、E兩點(diǎn)相距，則在打D點(diǎn)時(shí)小車速度是______.（2）該同學(xué)分別算出打各點(diǎn)時(shí)小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描好點(diǎn)，如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出小車的圖像______，并求出小車的加速度______.【12題答案】【答案】    ①. 1.4    ②.     ③. 5【解析】【詳解】(1)[1]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可得：.(2)[2]連接各點(diǎn)構(gòu)成傾斜的直線得到圖像，如圖所示，[3] 圖像的斜率表示小車的加速度，可得：.13. 用長(zhǎng)L ＝ 0.6 m的繩系著裝有m ＝ 0.5 kg水的小桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，成為“水流星”．G ＝10 m/s2．求：(1) 最高點(diǎn)水不流出的最小速度為多少？(2) 若過最高點(diǎn)時(shí)速度為3 m/s，此時(shí)水對(duì)桶底的壓力多大？【13題答案】【答案】（1）2.45m/s    （2）2.5 N　方向豎直向上【解析】【詳解】（1）水與水桶一起做圓周運(yùn)動(dòng)，要讓水不流出水桶，設(shè)運(yùn)動(dòng)的最小速率為，則在最高點(diǎn)處有：，代入數(shù)據(jù)解得：．（2）設(shè)桶底對(duì)水的支持力為F，根據(jù)牛頓第二定律有：，代入數(shù)據(jù)解得：由牛頓第三定律可知，水對(duì)桶底的壓力為，方向豎直向下．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于分析水的受力情況，確定其向心力的來源，應(yīng)用牛頓第二定律破解水流星節(jié)目成功的奧秘．14. 如圖所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在鄰近平臺(tái)的一傾角為α=53°的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8m，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，不計(jì)空氣阻力，求：(1)小球水平拋出時(shí)的初速度大小v0；(2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x；(3)若斜面頂端高H=20.8m，則小球離開平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)斜面底端？【14題答案】【答案】(1)3m/s；(2)1.2m；(3)2.4s【解析】【詳解】（1）由題意可知，小球落到斜面頂端并剛好沿斜面下滑，說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行，如圖所示解得根據(jù)解得（2）根據(jù)得斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x（3）小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度解得在斜面頂端時(shí)的速度根據(jù)解得或(舍去)，所以15. 如圖所示，火星的半徑為R，“好奇號(hào)”登陸火星前在火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，將地球和火星的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星到地球的最遠(yuǎn)距離約為最近距離的五倍，引力常量為G。（1）求火星的質(zhì)量M及平均密度；（2）火星年相當(dāng)于多少地球年？【15題答案】【答案】（1），；（2）（年）【解析】【詳解】（1）設(shè)“好奇號(hào)”質(zhì)量為m，由“好奇號(hào)”所受萬有引力提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，得解得M = 又聯(lián)立解得（2）設(shè)地球和火星的公轉(zhuǎn)半徑分別為r1，r2，由火星到地球的最遠(yuǎn)距離約為最近距離的五倍可得r1+r2=5×（r2-r1）由開普勒第三定律聯(lián)立解得（年）
   

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