2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高一（下）期中物理试卷（附答案详解）.pdf

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1、2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高一（下）期中物理试卷1.关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A.初速度不为零的物体，受到与初速度的方向不在同一直线上的外力作用B.物体可以不受到外力作用C.物体加速度的方向必须发生变化D.物体受到的外力与加速度有一夹角2.一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹最可能是下图中的哪一个？（）3.路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，则关于站在梯子上的工人的描述正确的是（）A.工人相对地面的运动轨迹一定是曲线B

2、.工人相对地面的运动轨迹一定是直线C.工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线D.工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力4.山西刀削面堪称天下一绝，传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里.如图所示，面刚被削离时与开水锅的高度差九=0.8小，与锅的水平距离L=0.5m,锅的半径R=0.5m.若将削出的小面圈运动视为平抛运动，要使其落入锅中，其水平初速度必不可能为（）A.1.25m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s5.如图所示，水平地面放置一倾角为37。的斜面，将小甲 环 V j球甲从斜面顶端A以速度历沿水平方向抛出后落在斜面上的C点，将另一小球乙从与A等高的8

3、点以速度。2 水平抛出恰好垂直撞击到 C点。已知t a n 3 7=,则甲、乙两球的初速度大小之比巧：女是（）A.-B.-C.-D.15936 .在篮球比赛中，篮球的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成4 5。的倾角准确落入篮筐，测得篮球入筐时的速度为5 m/s,这次跳起投篮时，投球点和篮箧正好在同一水平面上，投球点到篮篦距离为1 0/n,不考虑空气阻力，g取1 0 m/s 2。篮球从出手到入筐在空中运动的时间为（）A.2 sB.2 岳C.5 缶D.7 vl s7 .2 0 2 1 年 1 0 月 1 6 日，神舟十三号载人飞

4、船与天和核心舱采用自主快速径向交会对接模式成功对接，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱，将在轨飞行6 个月，据王亚平介绍，航天员在核心舱内每天能看到1 6 次日出。已知地球半径为6 4 0 0 6,地球表面的重力加速度为1 0 m/s 2,下列说法正确的是（）A.核心舱的运行速度大于第二宇宙速度B.核心舱的离地高度比同步卫星高C.核心舱的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度D.根据狭义相对论，在轨飞行的过程中，航天员的手表变快了8.如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车

5、传动结构的示意图。已知大齿轮的齿数为4 8 个，小齿轮的齿数为1 6 个，后轮直径约为小齿轮直径的1 0倍.假设脚踏板在1 s 内转1 圈，下列说法正确的是（）A.小齿轮在1 s 内也转1 圈B.大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3：1C.后轮与小齿轮的角速度之比为1 0：1D.后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为1 0：19.如图所示玻璃生产线上，宽为d的成型玻璃以火速度连续不断地在平直的轨道上前进，在切割工序处，金刚石切割刀以相对地速度为外切割玻璃，且每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，以下说法正确的是（）第2页，共16页A.切割一次的时间为乌B.割刀切割一次所走的距离为此C.速度方的方向应

6、由。指向c,且c o s。=D.速度。2 的方向应由0指向“，且巧,与。2 的合速度方向沿。1 0 .质 量 分别为M和机的两个小球，分别用长2/和/的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴 M和，的悬线与竖直方向夹角分别为a 和0，如图所示，则（）A.cosa=B.co s a =2cos C.t a n a =D.t a n a =t a n 1 1 .有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.如 图“，汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于自身重力B.如图。所示是一圆锥摆模型，增大。，但保持圆锥摆的高度不变，则小球的角速度变大C.如图以 同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、8位置先

7、后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力与在3位置时所受支持力大小相等D.如图，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用1 2.有“、b、c、”四颗地球卫星：。还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c 是地球同步卫星；是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（）A.向心加速度大小关系是：为 4 a d 速度大小关系是：va vb vc%B.在相同时间内。转过的弧长最长，a、c转过的弧长对应的角度相等C.c在 4 小 时 内 转 过 的 圆 心 角 是。在 2 小时内转过的圆心角是9D 的周期一定小于”的周期，d的周期一定

8、大于2 4 小时1 3.嫦娥工程分为三期，简 称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为/7 的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是()A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为暗炉B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为半C.月球的平均密度为嘿黑D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为年再1 4.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为?，水的阻力恒为力当轻绳与水平面的夹角为。时，船的速度为v,此时人的拉力大小为F

9、,则()A.人拉绳行走的速度为ucos。B.人拉绳行走的速度为二，C.船的加速度为amD.若人的拉力F为恒力，此后船做匀加速直线运动15.(1)某同学为了研究平抛物体的运动，做了如图甲、乙所示的实验：甲图用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，说明;乙图将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,说明。(2)“研究平抛物体运动”的实验装置图如图丙所示，通过描点画出平抛小球的运动轨迹.下列做法不合理的有第4页，共16

10、页A.安装斜槽轨道，使其末端水平8.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点。为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下面y-/图像中能说明小球运动轨迹为抛物线的是。图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，。为平抛的起点，在轨迹上任取两个点A和B,测得A、B两点竖直坐标分别为yi=5.0cm,y2=20.0cm,4、B两 点 水 平 间 距=20cm,g取IOTH/SZ,则平抛小球的初速度为 m/s,小球在B点的速度为 m/so(结果均保留两位有效数字)

11、16.如图所示，质量为4版的物体静止于光滑水平面上，尸物体受到大小为20M与水平方向成37。角的斜向上的 m拉力F作用时沿水平面做匀加速运动。已知：g=|/10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。求：(l)2 s内拉力F对物体所做的功；(2)拉力F在2s内的平均功率及2s末的瞬时功率。17.某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球，让它在竖直平面内以。点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手.经0.8s小球落地,落地点B与A点的水平距离BC=4.8m,不计空气阻力,g=10m/s2.求：(1)4点距地面高度.(2)小球离开最高点时的线

12、速度及角速度大小.(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小.1 8 .宇航员在某星球表面以初速度为水平抛出一个小球，小球经过时间，恰好垂直击在倾角。的斜面上。已知该星球的半径为R,星球表面的空气阻力不计，忽略星球的自转，引力常量为G,求：(1)该星球的质量；(2)该星球的第一宇宙速度。1 9 .如图甲所示，在水平转台上开有一小孔0,一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为?的物体A,另一端连接拉力传感器(拉力传感器质量可忽略不计)，再把拉力传感器通过轻绳连接质量为0.5 kg 的物体8已知。与 A间的距离，为 1 0 a”，A与转台的滑动摩擦因数为4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，转台从静止

13、开始缓慢加速转动,开始时绳子拉直但张力为0,且物体4(可视为质点)始终与转台相对静止，现测得转台以不同的角速度匀速转动时拉力传感器的读数尸与对应的a?图象如图乙所示。(轻绳和小孔无摩擦，取g =1 0 m/s2)困平 图乙(1)求物体A的质量，和 A与转台的滑动摩擦因数出(2)当转台角速度3 2 =侪 a d/s 时，B对地面的压力FN?(3)要使物体B离开地面，则转台旋转的角速度3 3 至少为多大?第6页，共16页答案和解析1.【答案】A【解析】解：4根据物体做曲线运动的条件可知，初速度不为零的物体，当所受外力方向与初速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，故A正确；区根据牛顿第一定律可

14、知，物体不受外力作用时总保持静止状态或做匀速直线运动，所以做曲线运动的物体必须要受到外力的作用，故8错误；C.物体做曲线运动的条件是物体的加速度的方向与物体的运动方向不在同一直线上，并不要求加速度的方向一定发生变化，故C错误；D根据牛顿第二定律的矢量性可知，物体的加速度方向与物体所受的合外力方向相同，故。错误。故选：A。物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在同一直线上。本题主要考查的是物体做曲线运动的条件；牛顿第一、二定律的理解。2.【答案】C【解析】【分析】物体所受合力的方向（加速度的方向）大致指向曲线运动轨迹凹的方向，开始时，加速度方向竖直向下，做自由落体运动，受

15、到水平向右的风力时，合力的方向指向右偏下，风停止后，合力的方向有向下.根据合力与速度的方向关系，判断其轨迹.解决本题的关键知道曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间，物体所受合力的方向大致指向轨迹凹的方向.【解答】物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间。风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，轨迹向下凹。故C正确，A、B、。错误。故选：C。3.【答案】C【解析】解：A B C.人运动的合速度U J谡+药,加速度a=,好+可,如果合速度方向与合

16、加速度方向在一条直线上就做直线运动，不在一条直线上就做曲线运动，由于车和梯子的初速度未知、加速度未知，所以工人相对地面的运动轨迹可能是曲线，也可能是直线，故AB错误，C正确；、由于车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升，加速度恒定，则合外力恒定，故。错误。故选：C o工人参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，通过合速度与合加速度是否在同一条直线上判断工人做直线运动还是曲线运动。解决本题的关键掌握运动的合成与分解，知道通过分解为水平方向和竖直方向来判断工人的速度变化。4.【答案】D【解析】解：根据竖直方向运动规律有：1gt 2解得：后=后当=0 尔因为水平位移的范围为

17、L x 错误，A 8 C 正确；本题选择不可能的选项，故选：。削出的小面做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移的范围求出平抛运动初速度的范围，从而确定速度的大小。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。5.【答案】B【解析】解：小球8与小球A在同一条水平线上，落在同一点C,竖直方向上下落高度相同，由h=：g t 2,可知小球运动时间相等，小球A以速度水平抛出，落在斜面上的C点,则有：t a n 3 7。=2 =当，解得：巧=小球8以速度方水平抛出，垂直打在斜面上的C点,根据运动的分解有:t a n 3 7

18、。=与 解 得:%=则有4 =1gt Z 4。V2%t 9故 A C O 错误，8正确。故选：B。小球B与小球A在同一条水平线上，落在同一点C,竖直方向上下落高度相同，可知小球运动时间相等，应用运动的分解可得速度和速度为之比。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，应用运动的合成与分解及几何关系求解。第8页，共16页6.【答案】B【解析】解：篮球做斜抛运动，可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向做竖直上跑运动，根据对称性篮球抛出时的速度大小等于篮球进篮筐时的速度大小篮球进框时的水平分速度大小为：vx=vcos450=y v设整个过程篮球运动的时间f,水平距离为x,则水平方

19、向：V 2X=vxt=vt代入数据，解得t =2&s故8正确，A C。错误。故选：Bo答案为：B。做斜抛运动的物体，可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向做竖直上跑运动；由于上升段和下落段所需时间相等，所以整个时间即为下落时间的2倍。本题主要考查了斜抛运动的规律；对于曲线运动一般采用“化曲为直”的思想解题。7.【答案】C【解析】解：A、第一宇宙速度是最大的环绕速度，核心舱的运行速度应小于第一宇宙速度，所以小于第二宇宙速度，故A错误；B、核心舱的周期7 =1.5/i =5 4 0 0 s,而同步卫星的周期为2 4/?；16根据万有引力提供向心力，则有：婴 誓，解得：7 =2兀 居，可知周期越大,

20、轨道半径越高，所以核心舱的离地高度比同步卫星低，故8错误；C、根据牛顿第二定律可得誓=m a,解得a =胃，所以核心舱的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，根据a =3?r可知，地球同步卫星的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，所以核心舱的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度，故C正确；力、根据狭义相对论可知，在轨飞行的过程中，航天员的手表变慢了，故D错误。故选：C 第一宇宙速度是最大的环绕速度；根据万有引力提供向心力分析B选项；根据牛顿第二定律结合圆周运动的加速度与角速度的关系分析C选项;根据狭义相对论分析。选项。本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关

21、键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。8.【答案】D【解析】解：4 B.齿轮的齿数与半径成正比，因此大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍，大齿轮与小齿轮是链条传动，边缘点线速度大小相等，令大齿轮为A,小齿轮为8,后轮边缘为C,故以：ve=1：1又 4：rB 3：1根据u =3 r可知，大齿轮与小齿轮的角速度之比3 4：a)B=rB：以=1：3所以脚踏板在I s内转1圈，小齿轮在I s内转3圈，故A B错误；CD.B、C两点为同轴转动，所以3B：3 c=1：1根据u =3 r可知，后轮边缘上C点的线速度与小齿轮边缘上8点的线速度之比女：vB=rc：rB=1 0：1,故C错误，。正确。故

22、选：D。大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度.后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要测量后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度。解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等。9.【答案】C【解析】解：由题意可知，割刀以相对地速度为切切割玻璃，则其沿着玻璃方向移动的分速度等于玻璃移动的速度时，则每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，A、割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动，切割一次的时间 为 工.故A错误.v2sm08、割刀相对玻璃的运动速度应垂直玻璃，割刀切割一次所走的距离为，故B错误；C、由上分析

23、可知，速度以的方向应由。指向c,且co s O=.故C正确，。错误.故选：C.割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动.根据运动的合成确定运动的轨迹以及合速度.根据分运动与合运动具有等时性，求出完成一次切割所需的时间，以及一次切割时间里玻璃板的位移.解决本题的关键知道割刀实际参与两个分运动，即沿玻璃的运动和垂直玻璃方向的运动.知道合运动与分运动具有等时性，以及会用平行四边形定则求合速度.注意与小船渡河区别开来.1 0.【答案】A【解析】解：设转轴稳定转动时角速度为3。根据牛顿第二定律得：对于 M：Mgtana=Ma2-2/s i n a,对于机：mgX.mp=ma)2 lsi

24、n/3,联立解得：co s a=等故选：A o当转轴稳定转动时，两球均在水平面内做匀速圆周运动，角速度相等，都由重力和轻绳的拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列式求解.第 10页，共 16页本题是圆锥摆类型，关键要抓住两球的角速度，分析向心力来源，再由牛顿第二定律解答.11.【答案】CD【解析】解：A、题图“中，汽车通过拱形桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心2力，即m g -FN=m-可见mgFN，由牛顿第三定律知此时汽车对桥的压力小于自身重力，故 A错误8、题图b中，设小球的角速度为3,圆锥摆高度为小 则根据牛顿第二定律有m g t a n。=ma)2htand所以当增大。且/7不变时

25、，3不变，故 B错误C、题图c 中，A、8与圆锥顶点连线和竖直方向的夹角。大小相同，支持力的竖直分力平衡重力FNCOS。=m g所以在A位置小球所受筒壁的支持力与在B 位置时所受支持力大小相等，故 C正确。、题图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道支持力的合力不足以提供火车所需向心力，所以外轨和轮缘之间会存在挤压作用，故 O正确。故选：C D。分析每种模型中物体的受力情况，根据合外力提供向心力，应用牛顿第二定律，结合几何关系求解相关的物理量，进行分析即可。本题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意通过受力分析找到向心力，从而根据牛顿第二定律，并结合数学知识求解。12.【答案】BD【

26、解析】解：A、c 为地球同步卫星，周期与地球自转周期相同，角速度也相同，根据a =o)2 r 知，。的向心加速度大于m 由牛顿第二定律得：%=m a,解得：a =詈，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c 的向心加速度小于6的向心加速度，大于d的向心加速度，故向心加速度大小关系为：ab ac ad aa,根据万有引力提供向心力，誓=小?，解得：v =J 曰，则%为，。、c 同轴转动，角速度相等，由于c 的半径大，则 2则F =w ir e/卬 结 合 图 像 乙 可 得将(1 0,0)代入：0 =m X 0.1 x 1 0-mlO将(0,-1)代入：-l=mx 0.1 x 0-4 m

27、l0得m =1kg；=0.1(2)当转台角速度M=V U r ad/s时，对物体A,根据牛顿第二定律：“mg +F-mrcoj,解得：F=I N方向指向圆心以B为研究对象，B受到重力.绳子的拉力和地面的支持力处于平衡状态，贝I：Mg=F+FN,解得：F J =4 N根据牛顿第三定律可知，B对地面的压力风 也是4M(3)要使物8离开地面，则绳子对B的拉力等于8的重力，即：F=5/V对 A,则：+F=mrajj代入数据得：%=V60 rad/s答：(1)求物体A的质量优为1依，A与转台的滑动摩擦因数为0.1；(2)当转台角速度口2 =而r ad/s时，B对地面的压力FN为4 N；(3)要使物体B离开地面，则转台旋转的角速度如 至 少 为 痴r ad/s。【解析】(1)当物体4与平台之间的最大摩擦力恰好提供向心力时，绳子的拉力为0,之后绳子开始有拉力；(3)8处于静止状态，根据向心力公式即可求出绳子的拉力，然后结合共点力平衡求出8受到的地面的支持力，再根据牛顿第三定律说明即可；(3)对B受力分析，求出绳子的拉力；然后对与静摩擦力的合力提供向心力，绳子的拉力等于机的重力。解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，抓住m处于静止状态，受力平衡，运用向心力公式进行求解。第16页，共16页