2021-2022年寧夏石嘴山市平羅中學高一（下）期中物理試題含解析-試卷下載-教習網(wǎng)

平羅中學2021-2022學年度第二學期期中考試試卷高一物理一、選擇題（本大題共15小題，共50分，1-10題只有一個正確選項，每小題3分。11-15題有多個正確選項，全部選對得4分，選對但選不全得2分。有錯選的得0分） 1. 在人類歷史發(fā)展的長河中，圍繞萬有引力的研究，物理學家們經(jīng)歷了大量曲折頑強而又閃爍智慧的科學實踐。在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，下列敘述符合史實的是（　　） A. 開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 B. 丹麥天文學家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點 C. 卡文迪什通過實驗推算出來引力常量G的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人 D. 伽利略利用“地-月系統(tǒng)”驗證了萬有引力定律的正確性，使得萬有引力定律得到了推廣和更廣泛的應用【答案】C 【解析】【詳解】A．萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤； B．日心說是哥白尼提出的，故B錯誤； C．卡文迪許通過扭稱測出了引力常量，由黃金代換可得地球質(zhì)量，故C正確； D．牛頓利用“地-月系統(tǒng)”驗證了萬有引力定律正確性，故D錯誤；故選C。 2. 對于做曲線運動的物體，下列說法正確的是（　?。?A. 物體的運動軌跡一定是圓 B. 物體的速度大小一定變化 C. 物體的速度方向可能不變 D. 物體一定在做變速運動【答案】D 【解析】【詳解】A．做曲線運動的物體的運動軌跡不一定是圓，故A錯誤； BCD．物體做曲線運動，它的速度方向必定是改變的，所以物體的速度一定改變，做變速運動。故BC錯誤，D正確。故選D。 3. 關于功和功率的概念，下列說法正確的是（　?。?A. 功有正、負之分，說明功有方向 B. 由可知，速度一定時，牽引力與功率成正比 C. 由可知，機器做功越多，其功率就越大 D. 由可知，只要知道時間內(nèi)機器做的功，可以求這段時間內(nèi)任意時刻機器做功的功率【答案】B 【解析】【詳解】A．功有正、負之分，功沒有方向，A錯誤； B．由可知，速度一定時，牽引力與功率成正比，B正確； C．由可知，相同時間內(nèi)機器做功越多，其功率就越大，C錯誤； D．由可知，只要知道時間t內(nèi)機器做的功，可以求這段時間內(nèi)機器做功的平均功率，不能求出這段時間內(nèi)任意時刻的瞬時功率，D錯誤。故選B。 4. 蕩秋千是小朋友們最喜歡的游戲之一，如圖為一秋千模型，水平橫梁與每一根繩間裝有力傳感器，質(zhì)量為40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心離系繩子的水平橫梁垂直距離為2m。若秋千板擺到最低點時，每一根繩上的拉力顯示為450N，忽略板和繩的質(zhì)量，重力加速度g取，則小孩在此位置運動的速度大小約為（　?。? A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【詳解】根據(jù)牛頓二定律有解得故選C。 5. 如圖所示，A點為傾角為30°的斜面底部，在A點的正上方某高度P點以初速v0平拋一小球，小球打在斜面上B點，C為AB的中點。在P點將小球平拋的初速變?yōu)関時，小球恰好打在C點，則有 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】【詳解】過B點作一水平線，過C點作水平線的垂線交于M點，由幾何關系可知，M點即為QB的中點，如果平拋的初速度為原來的一半，則軌跡交于M點，由于平拋運動的軌跡越往下則往豎直方向偏，所以落在斜面上C點的平拋運動軌跡與QB交于N點，則水平位移比軌跡交于M點的更小，即，故A正確。故選A。 6. 已知地球半徑為R，第一宇宙速度；地球同步衛(wèi)星距地面的高度為h，它的飛行速度為。則與大小的比值為（　?。?A. B. C. D. 【答案】B 【解析】【分析】詳解】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得得由題可得所以故選B。 7. 如圖所示，以10 m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上（g取10 m/s2），可知物體完成這段飛行的時間是（　?。? A. s B. s C. s D. 2 s 【答案】C 【解析】【詳解】如圖根據(jù)平拋運動速度關系可得代入數(shù)據(jù)解得所以C正確；ABD錯誤；故選C。 8. 年月日上午，翟志剛、王亞平、葉光富乘坐的神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場預定區(qū)域成功著陸，這標志我國航天事業(yè)在習總書記的領導下再上一個新臺階如圖所示，下列關于神舟飛船運動的說法正確的是（　　） A. 神舟飛船繞地球做圓周運動的過程中，宇航員們處于平衡狀態(tài) B. 在軌道Ⅰ上，飛船在點的加速度等于在點的加速度 C. 飛船由軌道Ⅱ變軌進入軌道Ⅰ，需在點點火向速度的方向噴氣 D. 該飛船在軌道Ⅱ上運行時的機械能小于在軌道Ⅰ上運行時的機械能【答案】C 【解析】【詳解】A．神舟飛船繞地球做圓周運動的過程中，宇航員們處于完全失重狀態(tài)，故A項錯誤； B．飛船在太空有解得由題意得Q點距離比P點的大，所以飛船在P點的加速度大于于在Q點的加速度，故B項錯誤； C．飛船由軌道Ⅱ變軌進入軌道Ⅰ，需要減速，即需在Q點點火向速度的方向噴氣，故C項正確； D．飛船從Ⅰ軌道到Ⅱ軌道需要經(jīng)過加速，即外界對飛船做正功，故機械能增加，所以該飛船在軌道Ⅱ上運行時的機械能大于在軌道Ⅰ上運行時的機械能，故D項錯誤。故選C。 9. 如圖，b、c、d為三顆位于地球赤道上空的衛(wèi)星，a為赤道上的某一物體，b處于地面附近的軌道上正常運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（　?。? A. 線速度關系 B. c在4個小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是 C. a的向心加速度等于重力加速度g D. d的運動周期有可能是20小時【答案】B 【解析】【詳解】A．a(chǎn)為赤道上的某一物體，c是地球同步衛(wèi)星，則a、c的角速度相等，根據(jù) 可知，線速度關系故A錯誤； B．由于c是地球同步衛(wèi)星，則c的周期為24h，因此c在4個小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為故B正確； C．地球上的物體在南北兩極時，萬有引力等于重力，即可得同步衛(wèi)星c受到的萬有引力提供向心力有可得則a的向心加速度為故C錯誤； D．根據(jù)開普勒第三定律有可知，軌道半徑越大，運動的周期越長，則d的運動周期應該大于24h，故D錯誤。故選B。 10. 質(zhì)量為的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度—時間圖像如圖所示，其中段為直線，段為曲線，點后為平行于橫軸的直線。已知從時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為，以下說法正確的是（　?。? A. 時間內(nèi)，汽車牽引力為 B. 時間內(nèi)，汽車的功率為 C. 時間內(nèi)，汽車平均速度等于 D. 汽車運動的最大速率為【答案】B 【解析】【詳解】A．由題圖可知，0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動解得故A錯誤； B．在t1時刻汽車的功率 t1～t2時間內(nèi)，汽車保持功率P不變，故B正確； C．由圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速率大于，故C錯誤； D．在t2時刻，汽車的速度達到最大值v2，此時刻解得故D錯誤。故選B。 11. 下列關于功的說法，正確的是（　　） A. 力作用在物體上的一段時間內(nèi)，物體運動了一段位移，但是該力不一定對物體做功 B. 一對作用力和反作用力，當作用力做正功時，反作用力也可以做正功 C. 相互垂直的兩個力分別對物體做功為和，則這兩個力的合力做功為 D. 當只有摩擦力對物體做功時，摩擦力一定對物體做負功【答案】AB 【解析】【詳解】A．力作用在物體上的一段時間內(nèi)，物體運動了一段位移，這個力與位移相垂直時，該力對物體不做功，A正確； B．一對作用力和反作用力，當作用力做正功時，反作用力也可以與位移同向做正功，如一對帶正電的小球分開的過程，B正確； C．功是標量，合力做功代數(shù)求和為，C錯誤； D．當只有摩擦力對物體做功時，摩擦力與位移同向?qū)ξ矬w做正功，如把物塊放在水平傳送帶加速的過程，D錯誤．故選AB。 12. 甲、乙兩船在同一河流中同時開始渡河，河水流速為v0，船在靜水中速率均為v，甲、乙兩船船頭均與河岸成角，如圖所示，已知甲船恰能垂直到達河正對岸的A點，乙船到達河對岸的B點，A、B之間的距離為L，則下列判斷正確的是（　?。? A. 乙船先到達對岸 B. 若僅是河水流速v0增大，則兩船的渡河時間都不變 C. 不論河水流速v0如何改變，只要適當改變θ角，甲船總能到達正對岸的A點 D. 若僅是河水流速v0增大，則兩船到達對岸時，兩船之間的距離仍然為L 【答案】BD 【解析】【分析】【詳解】AB．將小船的運動分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個方向，抓住分運動和合運動具有等時性，知甲乙兩船到達對岸的時間相等。渡河的時間與河水流速v0無關。則增大v0，兩船的渡河時間都不變，故A錯誤，B正確； C．只有甲船速度大于水流速度時，不論水流速v0如何改變，只要適當改變θ角，甲船都可能到達河的正對岸A點，故C錯誤； D．若僅是河水流速v0增大，則兩船到達對岸時間不變，根據(jù)速度的分解，船在水平方向的分速度仍不變，則兩船之間的距離兩船之間的距離和河水流速v0無關，大小不變，故D正確。故選BD。 13. “開普勒”是位于天鵝座內(nèi)的雙星系統(tǒng)，距離地球大約光年。這一系統(tǒng)有一對互相圍繞運行的恒星，運行周期為，相距為，其中一顆大恒星的質(zhì)量是另一顆小恒星質(zhì)量的倍。已知引力常量為，則下列判斷正確的是（　?。?A. 大小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為 B. 大小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為 C. 較大恒星質(zhì)量為 D. 較小恒星質(zhì)量為【答案】AC 【解析】【詳解】AB．設較大恒星的質(zhì)量為3m，半徑為；較小恒星質(zhì)量為m，半徑為，分別對兩恒星有聯(lián)立解得故A正確，B錯誤； CD．由題意得聯(lián)立解得則故C正確，D錯誤。故選AC。 14. 如圖所示，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M、N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中（　　） A. 海王星運行軌道半長軸的三次方與其運行周期的平方之比等于月球運行軌道半長軸的三次方與其運行周期的平方之比 B. 海王星在Q點的角速度大于P點的角速度 C. 從P到M所用時間小于 D. 從P到Q階段，速率逐漸變小【答案】CD 【解析】【詳解】A. 海王星運行圍繞的中心天體是太陽，而月球運行圍繞的中心天體是地球，中心天體不同，運行軌道半長軸的三次方與其運行周期的平方之比就不同，故A錯誤； B. 由開普勒第二定律（面積定律）和角速度的定義知，海王星在Q點的角速度小于P點的角速度，故B錯誤； C. 海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以海王星從P到M所用的時間小于，故C正確； D. 由開普勒第二定律（面積定律）知，海王星從近日點P到遠日點Q階段，速率逐漸變小，故D正確。故選CD。 15. “玉兔號”登月車在月球表面成功登陸，實現(xiàn)了中國人“奔月”偉大夢想，機器人“玉兔號”在月球表面做了一個自由下落實驗，測得物體從靜止自由下落h高度的時間為t，已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則（　　） A. 月球表面重力加速度為 B. 月球的第一宇宙速度為 C. 月球質(zhì)量為 D. 月球同步衛(wèi)星離月球表面的高度為【答案】CD 【解析】【分析】根據(jù)自由落體運動的規(guī)律求出月球表面的重力加速度g；根據(jù)重力提供向心力計算月球的第一宇宙速度；根據(jù)月球表面的物體受到的重力等于萬有引力計算月球的質(zhì)量；月球同步衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力求解月球同步衛(wèi)星離月球表面高度h．【詳解】由自由落體運動規(guī)律有：h=gt2，所以有：g＝，故A錯誤；月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，根據(jù)重力提供向心力mg＝m，所以v1＝，故B錯誤；在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力mg＝，所以M＝，故C正確；月球同步衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，解得h＝，故D正確；故選CD．【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論，并能靈活運用．本題重點是利用好月球表面的自由落體運動，這種以在星球表面自由落體，或平拋物體，或豎直上拋物體給星球表面重力加速度的方式是比較常見的．二、填空題（本大題共2小題，共8.0分） 16. 如圖所示，質(zhì)量為2.0 × 103kg的汽車在水平公路上行駛，當汽車經(jīng)過半徑為 80m 的彎路時，車速為20m/s。此時汽車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力大小為___________N。若輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4 × 104N，請你判斷這輛車在這個彎道處會不會發(fā)生側(cè)滑___________（填“會”或“不會”）。【答案】 ①. ②. 不會【解析】【分析】【詳解】[1][2]根據(jù) 因為所以當輪胎與路面間的最大靜摩擦力為，這輛車在這個彎道處不會發(fā)生側(cè)滑。 17. 如圖，半徑為的水平圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，在的正上方有一個小球以初速度水平拋出。為圓盤邊緣上一點，小球拋出時，恰與的方向平行，若小球恰好直接落在點，則小球拋出時距的高度___________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小___________（重力加速度為）。【答案】 ①. ②. 【解析】【詳解】[1]小球做平拋運動，設運動時間為t，水平方向上有豎直方向為自由落體運動，因此 [2]由于水平圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，小球恰好直接落在點，因此在運動時間t內(nèi)，圓盤應轉(zhuǎn)了整數(shù)圈，即因此圓盤的角速度為三、計算題（本大題共4小題，共42分） 18. 質(zhì)量的物體，在水平方向力的作用下，物體與平面間的動摩擦因數(shù)物體從靜止開始運動，運動時間。求：（1）力在內(nèi)對物體所做功的平均功率（2）在末力對物體做功的瞬時功率【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律得解得 4s內(nèi)的位移為力F在4s內(nèi)對物體所做功為 4s內(nèi)的平均功率為（2）4s末的速度為在4s末力F對物體做功的瞬時功率為 19. 如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從點脫離后做平拋運動，經(jīng)過后又恰好與傾角為的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑，小球可看作質(zhì)點且其質(zhì)量為取。求：（1）小球在斜面上的相碰點與點的水平距離；（2）小球經(jīng)過管道的點時，受到管道的作用力的大小及方向。【答案】（1）0.9m；（2）1N；方向豎直向上【解析】【詳解】（1）根據(jù)平拋運動的規(guī)律，小球在C點的豎直分速度水平分速度解得 B點與C點的水平距離（2）在B點設管道對小球的作用力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律，有其中解得負號表示管道對小球的作用力方向豎直向上，故小球受到管道的作用力FNB的大小為1N，方向豎直向上。 20. 中國2018年發(fā)射“嫦娥四號”月球探測器，在月球背面軟著陸，假設“嫦娥四號”繞月飛行軌道近似為圓形，距月球表面高度為H，飛行周期為T，月球的半徑為R，引力常量為G．（1）月球的密度（2）月球的表面重力加速度【答案】（1）月球的密度；（2）月球的表面重力加速度【解析】【詳解】（1）飛船繞月球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有解得月球的密度= （2）根據(jù)月球表面物體重力等于萬有引力解得：= 21. 一列火車總質(zhì)量，機車發(fā)動機的額定功率，在水平軌道上行駛時，軌道對列車的阻力是車重的倍，，求：（1）在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率工作，當行駛速度為時，列車的瞬時加速度；（2）在水平軌道上以速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率；（3）若火車從靜止開始，保持的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間。【答案】（1）；（2）；（3）4s 【解析】【詳解】（1）由題干可知阻力為速度為時的牽引力為由牛頓第二定律可得解得（2）若以勻速行駛，牽引力大小等于阻力，則發(fā)動機的實際功率（3）由牛頓第二定律得在此過程中，速度增大，發(fā)動機功率增大，當功率剛為額定功率時速度為，即由得

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