2021-2022學(xué)年云南省保山市昌寧縣高一下學(xué)期期中物理試題

2021-2022學(xué)年云南省保山市昌寧縣高一下學(xué)期期中物理試題第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本大題共12小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，每小題3分；第9~12題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是：A.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.開普勒在第谷觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出了開普勒行星運動定律C.牛頓通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的原因D.笛卡爾用扭秤實驗測出了萬有引力常量【答案】B【解析】【詳解】卡文迪許通過扭秤實驗測得了引力常量，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，AD錯誤；開普勒在第谷觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出了開普勒行星運動定律，B正確；伽利略通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的原因，C錯誤．2.河寬420m，船在靜水中速度為5m/s，水流速度是3m/s，則船過河的最短時間：A.140s B.105s C.84s D.53s【答案】C【解析】【詳解】船在靜水中速度垂直于河岸時渡河時間最短，時間為，故C正確，ABD錯誤．3.汽車以10m/s的速度駛過圓弧形橋的最高點時，汽車對橋面的壓力是車重的0.9倍，此橋面的圓弧半徑為r。如果車速加倍，在最高點時汽車對橋面的壓力將變?yōu)檐囍氐腁.0.5倍 B.0.6倍 C.0.7倍 D.0.8倍【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)可得：當汽車的速度為10m/s時：當車速加倍時：聯(lián)立解得：k=0.6A．0.5倍，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．0.6倍，與結(jié)論相符，選項B正確；C．0.7倍，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．0.8倍，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4.如圖所示，小球的質(zhì)量為，懸線的長為，初始時小球（可視為質(zhì)點）靜止于A點。現(xiàn)把小球緩慢拉至處，懸線始終繃緊，懸線掃過的角度，重力加速度大小為，以點所在的水平面為零勢能面，關(guān)于這一過程，下列說法正確的是（）

A.小球的重力勢能逐漸減小B.小球的重力勢能增加量為C.小球在處的重力勢能為D.小球在處的重力勢能為【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．小球的重力勢能逐漸增大，所以A錯誤；B．小球的重力勢能增加量為所以B正確；C．小球在處的重力勢能為，所以C錯誤；D．小球在處的重力勢能為，所以D錯誤；故選B5.如圖，質(zhì)量為1kg的物體沿傾角為30°的粗糙斜面勻速下滑，斜面靜止不動，。下列說法正確的是（）

A.物體受4個力作用 B.物體對斜面的作用力大小為10NC.地面對斜面的摩擦力水平向右 D.地面對斜面的摩擦力水平向左【答案】B【解析】【詳解】A．物體受重力，斜面的支持力和摩擦力共3個力作用，故A錯誤；B．物體勻速下滑，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡可知斜面對物體的作用力與物體的重力等大反向，大小為10N，故B正確；CD．對物體、斜面體的整體進行分析，水平方向受力為零，因此地面對斜面無摩擦力作用，故C、D錯誤。故選B。6.如圖所示，在傾斜的直桿上套一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩懸掛著一個質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向。則該過程中（重力加速度為g）（）

A.輕繩的拉力等于Mg B.物體做加速運動C.物體做減速運動 D.環(huán)受三個力作用【答案】A【解析】【詳解】ABC．假設(shè)小環(huán)和物體一起沿滑桿向下做加速運動，加速度應(yīng)沿滑桿向下，但物體僅受到重力和輕繩的拉力，不可能有沿滑桿方向的合力，即不可能產(chǎn)生沿滑桿方向的加速度，所以物體和圓環(huán)做的一定是勻速直線運動。對物體分析，由平衡條件可知，懸繩對物體的拉力與物體的重力平衡，故A正確，BC錯誤；D．對圓環(huán)分析，由平衡條件可知受到重力、輕繩拉力、直桿的支持力、直桿的摩擦力四個力的作用，故D錯誤。故選A。7.“套圈圈”是老少皆宜的游戲。如圖所示，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以不同水平速度拋出圓環(huán)，恰好同時套中水平地面上的同一目標。忽略一切空氣阻力，則（）

A.小孩先拋出圓環(huán)B.大人拋出圓環(huán)時的速度較大C.小孩拋出的圓環(huán)落地時速度方向與水平地面的夾角較小D.大人拋出的圓環(huán)速度變化較慢【答案】C【解析】【詳解】A．由可知環(huán)在空中運動時間由題意知，兩人恰好同時套中水平地面上的同一目標，所以應(yīng)該是大人先拋出圓環(huán)，故A錯誤；B．由題可知，兩環(huán)的水平位移相等，由知即大人拋出圓環(huán)時的速度較小，故B錯誤；C．因為圓環(huán)落地時速度方向與水平地面的夾角滿足因為所以即即小孩拋出的圓環(huán)落地時速度方向與水平地面的夾角較小，故C正確；D．因為圓環(huán)拋出后均做平拋運動，加速度均為g，所以兩個圓環(huán)速度變化的快慢相同，故D錯誤。故選C。8.如圖所示，粗糙水平轉(zhuǎn)盤上，質(zhì)量相等的A、B兩個物塊（均可視為質(zhì)點）疊放在一起，隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，它們到轉(zhuǎn)軸的距離均為r。A、B之間的動摩擦因數(shù)為，B與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)為，各接觸面之間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.在隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運動過程中，物塊A所需要的向心力由重力和B對它的支持力提供B.A、B均未發(fā)生滑動時，A、B之間的摩擦力和B與轉(zhuǎn)盤之間的摩擦力大小相等C.若，隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增加，A先相對B發(fā)生滑動D.若，為保證A、B均不發(fā)生滑動，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度最大為【答案】D【解析】【詳解】A．物塊A所需要向心力由B對A的靜摩擦力提供，A錯誤；B．對A由向心力公式有對A、B整體分析有對比可知B錯誤；C．當A、B整體剛好和轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對滑動時，有解得此時A需要的向心力為如果即，則B先相對轉(zhuǎn)盤發(fā)生滑動；如果即，則A先相對B發(fā)生滑動，C錯誤；D．由C選項分析可知時，A先相對B發(fā)生滑動，則為保證A、B均不發(fā)生滑動，轉(zhuǎn)盤的最大角速度滿足解得D正確。故選D。9.如圖所示，小球（可視為質(zhì)點）在豎直面的光滑圓軌道內(nèi)做圓周運動，軌道半徑為1m，小球質(zhì)量為1kg，小球通過軌道最低點的速度為6m/s，通過軌道最高點的速度為2m/s，g取，則小球通過最低點和最高點時，內(nèi)外軌道對小球的作用力為（）

A.在最高點時，方向豎直向下，大小為4N B.在最高點時，方向豎直向上，大小為6NC.在最低點時，方向豎直向上，大小為36N D.在最低點時，方向豎直向上，大小為46N【答案】BD【解析】【詳解】AB．在最高點時向心力為因此在最高點時小球?qū)?nèi)軌道有壓力，根據(jù)牛頓第三定律可得內(nèi)軌道對小球的支持力為方向豎直向上，故A錯誤，B正確；CD．在最低點時向心力為在最低點時的向心力由外軌道對小球的支持力提供，此時外軌道對小球的支持力為方向豎直向上，故C錯誤，D正確。故選BD。10.水平桌面上一質(zhì)量為3kg的物體，在水平拉力F的作用下，從靜止開始運動2s后撤去外力，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.在0~2s內(nèi)，合外力做的功為6JB.在0~2s內(nèi)，拉力大小是阻力大小2倍C.在時，拉力的瞬時功率為4.5WD.在0~6s內(nèi)，摩擦力做的功為9J【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．在0～2s內(nèi)，根據(jù)動能定理得，合外力做的功W合=故A正確；B．2-6s內(nèi)物體的加速度物體受到的摩擦力大小f=ma2=1.5N0-2s內(nèi)物體的加速度則F-f=ma1解得F=4.5N在0~2s內(nèi)，拉力大小是阻力大小的3倍，選項B錯誤；C．在t=1s時，拉力的瞬時功率為故C正確；D．在0～6s內(nèi)，物體的位移所以在0～6s內(nèi)，摩擦力做的功為W=-fs=-9J故D錯誤。故選AC。11.“天問一號”探測器負責(zé)執(zhí)行中國第一次自主火星探測任務(wù)，于2020年7月23日在文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，2021年2月24日6時29分，成功實施近火制動，進入火星停泊軌道。假設(shè)“天問一號”在火星停泊軌道上做勻速圓周運動，軌道半徑為r，運行周期為T。已知火星的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，引力常量為G。則火星的（）A.極地表面的重力加速度為 B.密度為C.同步衛(wèi)星的軌道半徑為 D.第一宇宙速度為【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．探測器繞火星做圓周運動，有，解得A正確；B．根據(jù)，，解得B錯誤；C．同步衛(wèi)星的周期等于火星的自轉(zhuǎn)周期，解得C正確；D．根據(jù)，解得D錯誤；故選AC。12.質(zhì)量為M的木塊穿在光滑水平細桿上，木塊下方用輕質(zhì)細線懸掛一質(zhì)量為m的小球。用水平向右的恒力拉小球，小球和木塊一起向右勻加速運動，加速大小為，此時細線與豎直方向成角，如圖甲所示。若保持該恒力大小不變，方向改為向左拉木塊，小球和木塊一起向左勻加速運動，加速度大小為，此時細線與豎直方向成角，如圖乙所示。若，則下列關(guān)系式正確的是（）

A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】A．對甲圖中的木塊和小球當整體來考慮，根據(jù)牛頓第二定律，有解得再對乙圖中木塊和小球當整體來考慮，根據(jù)牛頓第二定律，有解得所以，故A錯誤，B正確；C．對甲圖中木塊，根據(jù)牛頓第二定律，有小球在豎直方向受力平衡，有解得對乙圖中小球，根據(jù)牛頓第二定律，有解得因為、，所以，故C正確，D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）二、填空、實驗題（本大題共2小題，共18分）13.圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖，連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器，將小車和掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器用一條柔軟的輕繩通過光滑的定滑輪和輕質(zhì)動滑輪連接起來。（1）要使繩子的拉力就是小車所受的合外力，在實驗中，需要對實驗裝置進行調(diào)整。第一步：要使繩子的拉力沿著長木板方向，需要進行的操作是____________________；第二步：平衡摩擦力，需要進行的操作是____________________。（用文字簡要概述）（2）實驗中得到一條紙帶的一部分如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間的距離已在圖中標出，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算出加速度的大小為______（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）某次實驗中根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的a－F圖像，該小組同學(xué)做實驗時存在的問題是____________________。【答案】①.調(diào)整定滑輪的高度，使拴小車的細繩與長木板平行②.在長木板的右端下方墊上一小木塊，取下鉤碼（包括動滑輪），將小車靠近打點計時器，輕推小車，小車沿長木板運動；反復(fù)調(diào)整長木板的傾角進行實驗，直到小車能夠勻速運動③.2.2④.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【解析】【詳解】（1）[1]要使繩子的拉力就是小車所受的合外力，在實驗中，需要對實驗裝置進行調(diào)整。第一步：要使繩子的拉力沿著長木板方向，需要進行的操作是：調(diào)整定滑輪的高度，使拴小車的細繩與長木板平行。[2]第二步：平衡摩擦力，需要進行的操作是：在長木板的右端下方墊上一小木塊，取下鉤碼（包括動滑輪），將小車靠近打點計時器，輕推小車，小車沿長木板運動；反復(fù)調(diào)整長木板的傾角進行實驗，直到小車能夠勻速運動。（2）[3]由題意可知，兩計數(shù)點間時間間隔為0.1s，由逐差法可得，小車的加速度大小為（3）[4]由圖可知，拉力增大到一定值后才有加速度，可知該小組同學(xué)做實驗時存在的問題是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。14.圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。

（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(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）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為___________m/s（g取9.8m/s2）。（3）在另次實驗中將白紙換成方格紙，每個格子的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為___________m/s，B點的豎直分速度為___________m/s。（g取10m/s2）【答案】①.水平②.初速度相同③.1.6④.1.5⑤.2.0【解析】【詳解】（1）[1]斜槽末端切線要調(diào)至水平，以保證物體水平拋出。[2]每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同。（2）[3]豎直方向有解得水平方向有（3）[4]豎直方向有，解得水平方向有[5]B點的豎直分速度三、計算題（本大題共3小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分）15.一質(zhì)量為的汽車在水平公路上行駛，當汽車經(jīng)過半徑為100m的彎道時，汽車的速度為36km/h。求：（1）路面對輪胎徑向靜摩擦力為多大？（2）若路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為，為保障汽車不發(fā)生側(cè)滑，汽車轉(zhuǎn)彎的速度不能超過多少？（3）為防止汽車側(cè)滑，可以在彎道處讓路面傾斜，假設(shè)某彎道路面傾角為27°，彎道半徑為80m，汽車速度為多大時，路面對輪胎的摩擦力恰好為零？（g取，）【答案】（1）1000N；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題意知由靜摩擦力提供向心力得解得（2）由題意得解得（3）當路面對輪胎的摩擦力恰好為零時，由重力和路面支持力的合力提供向心力解得16.2022年2月4日，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京開幕，至此，北京成為全世界唯一一個既舉辦過夏季奧運會又舉辦過冬季奧運會的城市。如圖所示，跳臺滑雪項目中一位運動員由斜坡頂端A點沿水平方向飛出的速度，落點在斜坡上的B點，斜坡傾角取37°，斜坡可以看成一斜面，不計空氣阻力。g取，，。求：（1）運動員在空中飛行的時間；（2）A、B間的距離；（3）運動員在落點B時運動方向與斜面的夾角的正切值。【答案】（1）3s；（2）75m；（3）【解析】【詳解】（1）運動員由A點到B點做平拋運動，水平方向有豎直方向有又聯(lián)立解得運動員在空中的飛行時間為（2）由位移偏角公式可得解得A、B間的距離為（3）運動員在落點B時，沿斜面和垂直