2021-2022學年江西省贛州市九校協(xié)作體高一（下）期中物理試題（解析版）

九校協(xié)作2021—2022學年度下學期期中聯(lián)考高一年級物理學科試卷總分：100分考試時間：75分鐘命題人：王海濱審題人：王崇明一、單項選擇題（本題共7小題，每題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.勻速圓周運動是（）A.速度和加速度都恒定不變的運動B.速度和加速度都不斷變化運動C.速度恒定不變、加速度不斷變化的運動D.速度不斷變化、加速度恒定不變的運動【1題答案】【答案】B【解析】【詳解】加速度和速度都是矢量，勻速圓周運動的速度方向時刻在變化，加速度方向始終指向圓心，也是時刻變化，所以勻速圓周運動是速度和加速度都不斷變化的運動，ACD錯誤，B正確。故選B。2.如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且RA=RC=3RB，則三質(zhì)點的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）

A.9：3：1 B.3：1：3C.1：3：9 D.9：1：9【2題答案】【答案】A【解析】【詳解】因為B輪和C輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的下速度大小相同，故有vC=vB，vB：vC=1：1因為A輪和B輪共軸，兩輪角速度相同，故有由得所以由題目可知RA=RC=3RB根據(jù)得故選A。3.某星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9倍，半徑約為地球半徑的一半，該星球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比（）A.1：36 B.1：6 C.36：1 D.6：1【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】在地球表面附近重力與萬有引力近似相等，則有解得所以選項C正確，ABD錯誤。故選C。4.2022年北京冬奧會于2月4日開幕，中國代表團以9金4銀2銅位列金牌榜第三，創(chuàng)造了冬奧參賽史上最好成績。在冬奧會短道速滑項目中，運動員繞周長僅111米的短道競賽。比賽過程中運動員在通過彎道時如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而甩離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線代表彎道，即正常運動路線，為運動員在O點時的速度方向（研究時可將運動員看作質(zhì)點）。下列論述正確的是（）A.發(fā)生側(cè)滑是因為運動員受到的合力方向背離圓心B.發(fā)生側(cè)滑是因為運動員受到的合力大于所需要的向心力C.若在O點發(fā)生側(cè)滑，則滑動的方向在左側(cè)D.若在O點發(fā)生側(cè)滑，則滑動的方向在與之間【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．發(fā)生側(cè)滑是因為運動員的速度過大，所需要的向心力過大，運動員受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圓心，AB錯誤；CD．若運動員水平方向不受任何外力時沿Oa線做離心運動，且軌跡仍與Oa相切，所以滑動的方向在Oa右側(cè)與Ob之間，C錯誤D正確。故選D。5.2020年6月23日，第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，這標志著我國提前半年完成北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署目標。第55顆衛(wèi)星也是北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第三顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星，關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是（）A.它的工作軌道在赤道平面內(nèi)B.它的周期與地球公轉(zhuǎn)周期相同C.它的線速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度D.它的向心加速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】AB．地球同步衛(wèi)星的工作軌道在赤道平面內(nèi)，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故A對，B錯；CD．赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)，周期T與同步衛(wèi)星相同，由因為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑r大于赤道上的物體，故它的線速度和向心加速度均大于赤道上的物體，故CD錯。故選A。6.如圖所示，在水平冰面上，狗拉著雪橇做勻速圓周運動，O點為圓心。能正確表示雪橇受到的牽引力F及摩擦力Ff的圖是（）A. B. C. D.【6題答案】【答案】C【解析】分析】【詳解】A．因雪橇做勻速圓周運動，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，A錯誤；B．由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即沿圓切線方向B錯誤；

C．因雪橇做勻速圓周運動，合力一定指向圓心。故摩擦力的合力和牽引力的合力應(yīng)該豎直向上，根據(jù)力的合成遵循平行四邊形定則，可知牽引力的方向斜向右上方，由此可知，C正確；D．由于雪橇在冰面上滑動，其滑動摩擦力方向必與運動方向相反，即沿圓的切線方向D錯誤。故選C。7.地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力常量為G，用上述物理量計算出來的地球平均密度是（）A. B. C. D.【7題答案】【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)在地球表面萬有引力等于重力有解得則有所以A項正確，B項、C項以及D項錯誤。故選A。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.一輛“復(fù)興號”模型小機車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是（）A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×103N B.汽車速度為25m/s時的加速度為3m/s2C.汽車的額定功率為200kW D.汽車的最大速度為150m/s【8題答案】【答案】AB【解析】【詳解】A．汽車在前5s內(nèi)做勻加速運動，加速度由牛頓第二定律得其中解得故A正確；BCD．汽車在5s末功率達到額定功率當汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，即F=f最大速度汽車速度為25m/s時，則有解得故B正確，CD錯誤。故選AB。9.如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A.小球過最高點時，桿所受的彈力可能等于零B.小球過最高點時，速度至少為C.小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D.若把題中的輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點時，速度至少為【9題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．當小球在最高點所需向心力恰好等于重力時，此時球?qū)U沒有作用力，故A正確；B．輕桿固定的小球做圓周運動，由于桿能支撐小球，只要小球能夠到達最高點就可以了，所以在最高點的速度可以為零，故B錯誤；C．小球在最高點時，如果速度恰好為，則此時恰好只有重力作為它的向心力，桿和球之間沒有作用力；如果速度小于，重力大于所需要的向心力，桿對球有向上的支持力F，重力和支持的合力提供向心力速度越大，桿對球的作用力隨速度增大而減小，故C錯誤；D．若把輕桿換為輕繩，其他條件不變，小球過最高點時，向心力最小為mg，根據(jù)速度至少為，D正確。故選AD。10.嫦娥五號取壤返回地球，完成了中國航天史上的一次壯舉。如圖所示為嫦娥五號著陸地球前部分軌道的簡化示意圖，其中Ⅰ是月地轉(zhuǎn)移軌道，在P點由軌道Ⅰ變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅱ，在近地點Q再變?yōu)槔@地橢圓軌道Ⅲ。下列說法正確的是（）

A.在軌道Ⅱ運行時，嫦娥五號在Q點的速度小于在P點的速度B.嫦娥五號在軌道Ⅱ上運行的周期比在軌道Ⅲ上運行的周期長C.嫦娥五號分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運行時，經(jīng)過Q點的向心加速度大小相等D.嫦娥五號由軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅲ時，應(yīng)Q點加速【10題答案】【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知，嫦娥五號在Q點的速度大于在P點的速度，A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑越大的其周期越大，則嫦娥五號在軌道Ⅱ上運行的周期比在軌道Ⅲ上運行的周期長，B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有嫦娥五號分別沿軌道Ⅱ和軌道Ⅲ運行時，經(jīng)過同一個點時，向心加速度大小相等，C正確；D．根據(jù)衛(wèi)星變軌，由低軌道進入高軌道要點火加速，由高軌道進入低軌道需要點火減速，所以嫦娥五號由軌道Ⅱ到軌道Ⅲ運行時，經(jīng)過點的速度減小，D錯誤；故選BC。三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）11.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。

（1）圖示情景保持兩小球運動半徑和角速度相同，正在探究的向心力與___________的關(guān)系。若鋼球質(zhì)量是鋁球質(zhì)量的3倍，則鋼球和鋁球的向心力之比為__________。（2）利用此裝備探究向心力與角速度之間的關(guān)系，某同學測出數(shù)據(jù)后作圖，為了能簡單明了的觀察出向心力與角速度的關(guān)系，最好做的圖像是（）A.圖像B.圖像C.圖像【11題答案】【答案】①.質(zhì)量②.③.C【解析】【詳解】（1）[1][2]由圖可知，圖中保持兩小球的半徑和角速度相等，僅僅小球質(zhì)量不一樣，故正在研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，由可知，向心力與質(zhì)量成正比，則則鋼球和鋁球的向心力之比為；（2）[3]向心力與角速度的關(guān)系式為，為了簡單明了的觀察規(guī)律，我們需要畫直線，故應(yīng)做圖像，故C正確，AB錯誤。12.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在行星上，宇宙飛船上備有以下實驗儀器：A．彈簧測力計一個B．精確秒表一只C．天平一臺（附砝碼一套）D．物體一個為測定該行星的半徑R，宇航員在繞行及著陸后各進行一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)可以求出M和R（已知引力常量為G）。（1）繞行時測量所用的儀器為___________（用儀器的字母序號表示），所測物理量為___________。（2）著陸后測量所用的儀器為___________（用儀器的字母序號表示），所測物理量為___________。用測量數(shù)據(jù)求該星球半徑R=___________。【12題答案】【答案】①.B②.周期T③.ACD④.物體質(zhì)量m、重力F⑤.【解析】【詳解】（1）[1][2]著陸前繞行時根據(jù)設(shè)用秒表測得繞行星表面運動一周的時間即周期為T；（2）[3][4][5]著陸后用天平測得物體的質(zhì)量為m，用測力計測得該物體的重力為；由解得四、解答題（本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值的計算題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，已知繩長為，水平桿長，小球質(zhì)量，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，則：（1）要使繩子與豎直方向成角，該裝置必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動才行？（2）此時繩子的張力為多大？（結(jié)果可保留根號，，，）

【13題答案】【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)小球做圓周運動的半徑為由可得(2)此時繩子的張力為14.如圖所示，在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量m=1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量M=4kg的重物B。（g取10m/s2）（1）當球A沿半徑為R=0.1m的圓做勻速圓周運動，角速度為ω=10rad/s時，地面對B的支持力是多大？（2）要使B物體對地面恰好無壓力，A球的角速度應(yīng)為多大？

【14題答案】【答案】（1）30N；（2）【解析】【詳解】（1）對小球A對B（2）B物體處于將要離開、而尚未離開地面時，根據(jù)牛頓第二定律得解得15.我國將于2020年首次探測火星?；鹦桥c地球的環(huán)境非常相近，很有可能成為人類的第二個家園。已知火星的質(zhì)量為m，火星的半徑為R，太陽質(zhì)量為M，且，萬有引力常量為G。太陽、火星均可視為質(zhì)量分布均勻的球體。不考慮火星自轉(zhuǎn)。（1）設(shè)想在火星表面以初速度v0豎直上拋一小球，求小球從拋出至落回拋出點所經(jīng)歷的時間t。（2）為簡化問題，研究太陽與火星系統(tǒng)時可忽略其他星體作用，只考慮兩者之間的引力作用。a．通常我們認為太陽靜止不動，火星繞太陽做勻速圓周運動。已知火星繞太陽運動的軌道半徑為r，請據(jù)此模型求火星的運行周期T1。b．事實上太陽因火星的吸引不可能靜止，但二者并沒有因為引力相互靠近，而是保持間距r不變。請由此構(gòu)建一個太陽與火星系統(tǒng)的運動模型，據(jù)此模型求火星的運行周期T2與T1的比值；并說明通常認為太陽靜止不動的合理性?！?5題答案】【答案】（1）；（2）a.；b..【解析】【詳解】（1）設(shè)火星表面的重力加速度為g，則