2021-2022學(xué)年重慶市萬(wàn)州第二中學(xué)高一（下）期中考試物理試題（解析版）

萬(wàn)州二中高2021級(jí)高一下學(xué)期期中考試物理試卷第Ⅰ卷（選擇題）一、單項(xiàng)選擇題（本題共7題，每小題4分，共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是正確的。）1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其所受合力方向不一定指向圓心B.恒力作用下，物體一定做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.物體的加速度減小時(shí)，其速度一定也減小D.加速度越大，速度變化越大【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．只有當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合力方向才一定指向圓心，選項(xiàng)A正確；B．B。恒力作用下，物體不一定做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．若加速度和速度同向，物體的加速度減小時(shí)，其速度仍在增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．加速度越大，速度變化越快，速度變化不一定越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.牛頓首先提出了“日心說(shuō)”B.卡文迪什用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了萬(wàn)有引力常量，涉及的物理思想方法是放大法C.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律D.伽利略發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)行的軌道是橢圓的【2題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．哥白尼首先提出了“日心說(shuō)”，A錯(cuò)誤；B．卡文迪什測(cè)量引力常量使用的扭秤裝置，利用入射光線(xiàn)不變時(shí)，當(dāng)入射角改變時(shí)，將扭秤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度通過(guò)反射光線(xiàn)在屏上光斑移動(dòng)顯示出來(lái)，采用放大法，B正確；C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，C錯(cuò)誤；D．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)行的軌道是橢圓的，D錯(cuò)誤；故選B。3.如圖所示，山崖邊的公路常被稱(chēng)為最險(xiǎn)公路，一輛汽車(chē)欲安全通過(guò)此彎道公路（公路水平），下列說(shuō)法不正確的是（）

A.若汽車(chē)以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)圈較為安全B.若汽車(chē)以恒定的線(xiàn)速度大小轉(zhuǎn)彎，選擇外圈較為安全C.汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和摩擦力作用D.汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用【3題答案】【答案】D【解析】【詳解】CD．汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和摩擦力作用，其中摩擦力提供向心力。故C正確，與題意不符；D錯(cuò)誤，與題意相符；AB．汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，徑向的靜摩擦力提供向心力有一個(gè)最大靜摩擦力的限制，所需向心力越小，則汽車(chē)越安全。根據(jù)公式易知，汽車(chē)以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)圈時(shí)，軌道半徑較小，所需向心力較小，較為安全；汽車(chē)以恒定的線(xiàn)速度大小轉(zhuǎn)彎，選擇外圈時(shí)，軌道半徑較大，所需向心力較小，較為安全。故AB正確，與題意不符。故選D。4.中學(xué)生常用的學(xué)習(xí)用具修正帶的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括大小齒輪、壓嘴座等部件。大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中并相互咬合，半徑之比為2∶1。a、b兩點(diǎn)分別位于大小齒輪的邊緣，c點(diǎn)位于大齒輪半徑的中點(diǎn)。當(dāng)修正帶被勻速拉動(dòng)進(jìn)行字跡修改時(shí)（）。A.角速度 B.線(xiàn)速度C.轉(zhuǎn)速 D.向心加速度【4題答案】【答案】AB【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)，兩齒輪邊緣的線(xiàn)速度大小相等，由v=ωr可知，角速度ω與半徑r成反比，因?yàn)閞a>rb，所以ωa<ωb；a、c兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，ωa=ωc，所以ωb>ωc，A正確；B．因?yàn)棣豣>ωc，rb=rc，所以vb>vc，B正確；C．因?yàn)棣?2πn，ωa<ωb，所以na<nb，C錯(cuò)誤；D．因?yàn)閍n=ωv，ωa<ωb，va=vb，所以aa<ab，D錯(cuò)誤。故選AB。5.一小船在靜水中的速度為，它在一條河寬150m，流速為的河流中渡河，則下列說(shuō)正確的是（）A.小船渡河時(shí)間不少于50sB.小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為120mC.小船以最短位移渡河時(shí)，相對(duì)岸邊速度大小為D.小船以最短位移渡河時(shí)，時(shí)間為37.5s【5題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)船的靜水中的速度垂直河岸時(shí)渡河時(shí)間最短選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．船以最短時(shí)間30s渡河時(shí)沿河岸的位移即它沿水流方向的位移大小為90m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)榇撵o水速度大于水流速度，所以船能垂直渡河，此時(shí)渡河位移最短。如圖所示：相對(duì)岸邊速度大小為渡河時(shí)間為選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確故選D。6.如圖所示C為內(nèi)壁光滑、半徑為R的半圓形軌道，D為定滑輪，開(kāi)始時(shí)A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放后，A沿圓弧軌道下滑，若已知A球下滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，則此時(shí)B的速度為（）

A.v B.v C.2v D.v【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A滑到最低點(diǎn)時(shí)速度方向水平向左，它的兩個(gè)分速度v1、v2如圖所示

B球的速度與v1大小相等，由幾何關(guān)系知vcos45°=vB可得vB=v1=v故選D。7.在2020年4月24日第五個(gè)中國(guó)航天日上，備受矚目的中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)命名為“天問(wèn)”。“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)要一次性完成“繞、落、巡”三大任務(wù)。火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的，火星的半徑約為地球半徑的，火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的?；鹦翘綔y(cè)器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（探測(cè)器可視為火星的近地衛(wèi)星），探測(cè)器繞火星運(yùn)行周期為。已知火星和地球均繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道可近似為圓軌道，地球和火星可看作均勻球體，則（）。A.火星的公轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期之比為B.探測(cè)器在火星表面所受火星引力與在地球表面所受地球引力之比為C.探測(cè)器環(huán)繞火星表面運(yùn)行速度與環(huán)繞地球表面運(yùn)行速度之比D.可知火星的平均密度為【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知火星的公轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期之比為A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力公式可知探測(cè)器在火星表面所受火星引力與在地球表面所受地球引力之比為B正確；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知解得可知探測(cè)器環(huán)繞火星表面運(yùn)行速度與環(huán)繞地球表面運(yùn)行速度之比為C錯(cuò)誤；D．火星探測(cè)器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（探測(cè)器可視為火星的近地衛(wèi)星），探測(cè)器繞火星運(yùn)行周期為，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得解得火星的平均密度為聯(lián)立解得D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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)中有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選得0分。）8.如圖中的四種虛線(xiàn)軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是（）A. B. C. D.【8題答案】【答案】ACD【解析】【詳解】人造地球衛(wèi)星靠地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地心，故ACD正確，B錯(cuò)誤。故選ACD。9.橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面如圖所示緊靠在一起，固定在水平面上。A、B、C三個(gè)小球分別從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右水平拋出，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，落點(diǎn)分別是a、b、c。比較A、B、C三個(gè)小球的飛行過(guò)程（）A.小球B飛行時(shí)間最長(zhǎng)B.小球A加速度最大C.小球B、C做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等D小球C速度變化最小【9題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．三個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式可知B球下落高度最大，則小球B飛行時(shí)間最長(zhǎng)，A正確；B．三個(gè)小球都只受重力作用，加速度都為g，所以加速度相等，B錯(cuò)誤；C．小球B下落時(shí)間最長(zhǎng)，小球C下落時(shí)間最小，小球C水平位移最大，由公式可知，小球C的初速度最大，則有小球B、C做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度不相等，C錯(cuò)誤；D．由可知，小球C下落高度最小，時(shí)間最小，由可知小球C速度變化量最小，D正確。故選AD。10.如圖（甲），一長(zhǎng)為R且不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系住一小球，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度大小為v，此時(shí)繩子拉力大小為F，拉力F與速度的平方的關(guān)系如圖（乙）所示，以下說(shuō)法正確的是（）

A.利用該裝置可以得出重力加速度B.利用該裝置可以得出小球的質(zhì)量C.繩長(zhǎng)不變，換小球質(zhì)量更大的球做實(shí)驗(yàn)，圖線(xiàn)a點(diǎn)的位置不變D.用質(zhì)量更大的球，繩長(zhǎng)不變做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線(xiàn)斜率不變【10題答案】【答案】BC【解析】【詳解】AC．當(dāng)時(shí)，此時(shí)繩子的拉力為零，物體的重力提供向心力，則有解得即則繩長(zhǎng)不變，換小球質(zhì)量更大的球做實(shí)驗(yàn)，圖線(xiàn)a點(diǎn)的位置不變，A錯(cuò)誤C正確；B．當(dāng)時(shí)，對(duì)物體受力分析，則有解得B正確；D．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)解得圖乙的斜率用質(zhì)量更大的球，繩長(zhǎng)不變做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線(xiàn)斜率更大，D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示，由豎直軸和雙臂構(gòu)成的“Y”型支架可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，雙臂與豎直軸所成銳角為θ。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在一條臂上，到節(jié)點(diǎn)的距離為h，小球始終與支架保持相對(duì)靜止。設(shè)支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則（）A.當(dāng)ω=0時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為mgsinθB.ω由零逐漸增加，臂對(duì)小球的彈力大小不變C.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力為零D.當(dāng)時(shí)，臂對(duì)小球的摩擦力大小為mg【11題答案】【答案】C【解析】【詳解】A.對(duì)小球受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，處于平衡狀態(tài)，故故A錯(cuò)誤；B．對(duì)小球受力分析可知，解得故當(dāng)角速度增大時(shí)，臂對(duì)小球的彈力大小變大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)B中，當(dāng)摩擦力為零時(shí)，解得故C正確；D．當(dāng)時(shí)，代入B中，解得故D錯(cuò)誤。故選C。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）12.用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。鋼球從斜槽上滾下，離開(kāi)斜槽軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下，在鋼球運(yùn)動(dòng)軌跡的某處用帶孔的卡片迎接鋼球，使球恰好從孔中央通過(guò)而不碰到邊緣，然后對(duì)準(zhǔn)孔中央在白紙上記下該位置。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置，用平滑曲線(xiàn)連起來(lái)就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是__。A．斜槽軌道的末端應(yīng)保持水平B．每次釋放鋼球的初位置可以不同C．鋼球與斜槽間有摩擦?xí)箤?shí)驗(yàn)的誤差增大（2）如圖所示是實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡，已知O點(diǎn)為鋼球的拋出點(diǎn)，測(cè)得A點(diǎn)的坐標(biāo)為（40cm，20cm），g取10m/s2，則鋼球從O點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間t=__s，鋼球平拋的初速度v0=__m/s?！?2題答案】【答案】①.A②.0.2③.2【解析】【詳解】(1)[1]A．只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其運(yùn)動(dòng)才是平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球有相同的水平初速度，故B錯(cuò)誤；C．鋼球與斜槽間是否有摩擦，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；故選A；(2)[2]由可得鋼球從O點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間[3]由可得鋼球平拋的初速度13.某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)以后，設(shè)計(jì)了一個(gè)研究玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)和凸形橋最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小的實(shí)驗(yàn)。所用器材有玩具小車(chē)、壓力式托盤(pán)秤、凹形橋和凸形橋模擬器（圓弧部分的半徑均為R，重力加速度為g）。(1)如圖所示，將模擬器靜置于托盤(pán)秤上，托盤(pán)秤的示數(shù)為。(2)將玩具小車(chē)靜置于模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤(pán)秤的示數(shù)為M，則玩具小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_____________。(3)將玩具小車(chē)從模擬器右側(cè)某一位置由靜止釋放，小車(chē)經(jīng)過(guò)點(diǎn)后滑向左側(cè)的過(guò)程中，在這五個(gè)點(diǎn)觀察到托盤(pán)秤的示數(shù)變化情況依次是增大，減小，增大，減小，增大，從而說(shuō)明玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力__________（填“大于”或“小于”）玩具小車(chē)通過(guò)凸形橋最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力。(4)若玩具小車(chē)通過(guò)A的速度是，則托盤(pán)秤的示數(shù)為_(kāi)___________；若玩具小車(chē)通過(guò)B的速度是，則托盤(pán)秤的示數(shù)為_(kāi)________________?！?3題答案】【答案】①.②.大于③.④.【解析】【詳解】(2)[1]依題意有，所以(3)[2]玩具小車(chē)向凹形橋底端運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)橋的壓力大于重力，向凸形橋頂部運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)橋的壓力小于重力，所以玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力大于玩具小車(chē)通過(guò)凸形橋最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力；(4)[3]若玩具小車(chē)通過(guò)A的速度是，有托盤(pán)秤示數(shù)為若玩具小車(chē)通過(guò)B的速度是，有托盤(pán)秤的示數(shù)為四、計(jì)算題（本大題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）14.假設(shè)在半徑為R的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星，若這顆衛(wèi)星在距該天體表面高度為h的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，已知萬(wàn)有引力常量為G，求：（1）該天體的質(zhì)量M；（2）該天體表面的重力加速度g；（3）該天體的第一宇宙速度v1。【14題答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可得解得（2）由解得（3）由解得15.金華某美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中制作了一個(gè)簡(jiǎn)易水輪機(jī)，如圖所示，讓水從水平放置的水管流出，水流軌跡與下邊放置的輪子邊緣相切，水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板，可使輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)該裝置工作穩(wěn)定時(shí)，可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時(shí)的速度與輪子邊緣的線(xiàn)速度相同。調(diào)整輪軸O的位置，使水流與輪邊緣切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑與水平方向成θ=37°角。測(cè)得水從管口流出速度v0=3m/s，輪子半徑R=0.1m。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：(1)若不計(jì)擋水板的大小，則輪子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為多少？(2)水管出水口距輪軸O水平距離l和豎直距離h?！?5題答案】【答案】(1)；(2)，【解析】【分析】【詳解】(1)輪子的線(xiàn)速度為輪子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為(2)設(shè)水流到達(dá)輪子邊緣的豎直分速度為vy，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平和豎直分位移分別為x、y水管出水口距輪軸O水平距離l和豎直距離h16.一個(gè)半徑為的水平轉(zhuǎn)盤(pán)可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水平轉(zhuǎn)盤(pán)中心處