2021-2022年廣東省汕頭市金山中學(xué)高一（下）期中物理試題（解析版）

1、 2021級高一第二學(xué)期期中考試物理試卷一、單項選擇題（本部分每個小題只有一個正確選項，共8小題，每題3分，共24分）1. 關(guān)于萬有引力定律的正確的說法是（）A. 萬有引力定律僅對質(zhì)量較大的天體適用，對質(zhì)量較小的一般物體不適用B. 牛頓提出萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測出萬有引力常數(shù)C. 兩物體間相互吸引的萬有引力只由他們的質(zhì)量決定D. 兩物體間相互吸引的一對萬有引力是一對平衡力【答案】B【解析】【詳解】A萬有引力定律的研究對象是質(zhì)點或質(zhì)量分布均勻的球體，與質(zhì)量大小無關(guān)，A錯誤；B牛頓提出萬有引力定律，卡文迪許通過扭秤實驗測出萬有引力常數(shù)，B正確；C根據(jù)萬有引力定律定性分析可知，兩物體間相互

2、吸引的萬有引力由他們的質(zhì)量和距離決定，C錯誤；D兩物體間相互吸引的一對萬有引力是一對相互作用力，D錯誤。故選B。2. 公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶，如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)、外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處（）A. 由于汽車沒有側(cè)滑趨勢，彎道處路面水平B. 車速只要低于，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C. 車速雖然高于，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D. 當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，的值變小【答案】C【解析】【詳解】A汽車該彎道處受力分析如圖所示此時重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動向心力，沒有側(cè)滑趨勢，外側(cè)路面高于內(nèi)側(cè)路面，A錯誤；B

3、車速低于，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不一定會向內(nèi)側(cè)滑動，B錯誤；C當(dāng)速度為時，側(cè)向靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑，C正確；D當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動向心力，則的值不變，D錯誤。故選C。3. 如圖所示，用同樣材料做成的A、B、C三個物體放在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上隨轉(zhuǎn)臺一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動。已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動半徑之間的關(guān)系是，那么以下說法中錯誤的是（）A. 物體C受到的摩擦力最大B. 物體B受到的摩擦力最小C. 物體C的向心

4、加速度最大D 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速加快時，物體C最先開始滑動【答案】A【解析】【詳解】ABA、B、C三個物體的角速度相同，設(shè)角速度為，則三個物體受到的靜摩擦力分別為所以物體A受到的摩擦力最大，物體B受到的摩擦力最小，故A錯誤，與題意相符；B正確，與題意不符；C根據(jù)向心加速度角速度相同，C的半徑最大，則物體C的向心加速度最大，故C正確，與題意不符；D三個物體受到的最大靜摩擦力分別為轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速加快時，角速度增大，三個物體受到的靜摩擦力都增大，物體C的靜摩擦力先達(dá)到最大值，最先滑動起來。故D正確，與題意不符。故選A。4. 設(shè)地球的質(zhì)最為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力常量為G，同步衛(wèi)星離地心高度為r，地表重力

5、加速度為g，則同步衛(wèi)星的速度v：；，其中正確的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系可得，同步衛(wèi)星的速度故正確；根據(jù)萬有引力提供向心力有解得故正確；根據(jù)可得根據(jù)可得聯(lián)立整理得故正確；根據(jù)萬有引力等于重力有根據(jù)萬有引力提供向心力有聯(lián)立整理得故正確，故ABC錯誤，D正確故選D。5. 如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，小球從靜止釋放沿斜面運(yùn)動到底端B的時間是t1.若給小球不同的水平初速度，使小球分別落到斜面上的A點，經(jīng)過的時間是t2；落到斜面底端B點，經(jīng)過的時間是t3；落到水平面上的C點，經(jīng)過的時間是t

6、4，不計空氣阻力，則()A. t1t2B. t4t1C. t3t4D. t3t2【答案】B【解析】【詳解】AB小球沿斜面下滑時：，由于ah，所以沿斜面下滑時間是最長的，則t4t2，故CD錯誤；6. 如圖所示，河水流速為且一定，船在靜水中的速度為v，若船從A點出發(fā)船頭分別朝AB、AC方向劃行到達(dá)對岸，已知劃行方向與河的垂線方向夾角相等，兩次的劃行時間分別為、，則有（）A. B. C. D. 無法確定【答案】C【解析】【詳解】依題意，劃行方向與河的垂線方向夾角相等則船在垂直于河岸方向上的分速度均為設(shè)河寬為d，渡河時間為聯(lián)立，可得故選C。7. 某物體做平拋運(yùn)動時，它的速度方向與水平方向的夾角為，其正

7、切值隨時間t變化的圖像如圖，則（g?。ǎ〢. 第1s物體的位移為5mB. 第1s物體下落的高度為10mC. 物體的初速度為5m/sD. 物體的初速度是10m/s【答案】D【解析】【詳解】CD平拋運(yùn)動的速度方向與水平方向的夾角滿足由題圖可知，當(dāng)t=1s時，可解得C錯誤，D正確；B第1s物體下落的高度為B錯誤；A第1s物體的水平位移為故第1s物體的位移為A錯誤。故選D。8. 如圖所示，長為L的輕質(zhì)硬桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，現(xiàn)讓桿繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為，某時刻桿對球的作用力水平向左，則此時桿與水平面的夾角為（）A. B. C. D. 【答案】B

8、【解析】【詳解】由題意可知，小球做勻速圓周運(yùn)動，則其任意時刻的合力全部用來提供向心力。對球受力分析，小球受重力和桿對其作用力。當(dāng)某時刻桿對球的作用力水平向左時，根據(jù)力的合成可知，其合力為：，又根據(jù)合力提供向心力可得：，化簡可得：，所以選項B正確，選項ACD錯誤；故選B。二、多項選擇題（本部分每個小題有多個正確選項，全部選出得6分，漏選得3分，錯選不得分共4小題，總分24分）9. 一條河寬100m，船在靜水中的速度為5m/s，水流速度是3m/s，則（）A. 該船可能垂直河岸橫渡到對岸B. 該船過河的時間至少為25sC. 該船過河的時間至少為20sD. 該船渡河最小位移是125m【答案】AC【解析

9、】【詳解】A由于船在靜水中速度大于水流速度，則兩者的合速度垂直河岸，可以正對到達(dá)。故A正確；BC當(dāng)靜水速度與河岸垂直時，渡河時間最短，最短時間為故B錯誤；C正確；D當(dāng)船的合速度垂直河岸橫渡時，船的位移才最小，是100m。故D錯誤。故選AC。10. 2008 年 9 月 25 日神舟七號飛船發(fā)射成功， 27日翟志剛成功實施了太空行走，已知神舟七號飛船在離地球表面 h 高處的軌道上做周期為T 的勻速圓周運(yùn)動，地球的質(zhì)量和半徑分別為 M 和 R，萬有引力常量為 G，在該軌道上，神舟七號航天飛船（）A. 運(yùn)行時的向心加速度大小 B. 運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度C. 運(yùn)行的線速度大小為D. 翟志剛在太

10、空中行走時沒有受重力作用【答案】BC【解析】【詳解】A萬有引力提供加速度解得A錯誤；B第一宇宙速度為衛(wèi)星貼近地球表面做圓周運(yùn)動繞行的速度，滿足解得神舟七號的軌道半徑大于地球半徑，所以神舟七號運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度，B正確；C根據(jù)線速度的定義可知運(yùn)行的線速度大小為C正確；D翟志剛在太空行走處于完全失重狀態(tài)，受到重力（即萬有引力）作用，D錯誤。故選BC。11. 如圖所示，某同學(xué)自己制作一座“旋轉(zhuǎn)秋千”研究圓錐擺運(yùn)動，A、B是圓錐擺上的兩個小球，他們質(zhì)量相等，通過相同長度的細(xì)繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上，不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的（）A. 懸掛A、B的細(xì)繩與

11、豎直方向的夾角相等B 若繩子斷了B可以落得更遠(yuǎn)C. 若增長懸掛A的細(xì)繩，則細(xì)繩與豎直方向的夾角變小D. 懸掛A的細(xì)繩所受的拉力比懸掛B的小【答案】BD【解析】【詳解】AA、B是圓錐擺上的兩個小球，具有相同的角速度，對任一小球，受力分析如圖所示由繩子的拉力與重力的合力提供向心力，可得mgtanm2r整理得A的旋轉(zhuǎn)半徑r較小，可知懸掛A的細(xì)繩與豎直方向的夾角較小，A錯誤；D細(xì)繩所受的拉力為可知懸掛A的細(xì)繩所受的拉力比懸掛B的小，D正確；B由可知B線速度較大，若繩子斷了，A、B做平拋運(yùn)動，由位移公式可得B離地面高度h較大，運(yùn)動時間較長，水平位移x較大，故B可以落得更遠(yuǎn)，B正確；C若增長懸掛A的細(xì)繩，

12、其旋轉(zhuǎn)半徑增大，則細(xì)繩與豎直方向的夾角變大，C錯誤。故選BD。12. 如圖所示為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(yùn)動，從B點脫離后做平拋運(yùn)動，經(jīng)過0.3s后又恰好與傾角為45的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑為R=1m，小球可看作質(zhì)點且其質(zhì)量為m=1kg，g取10m/s2。則（）A. 小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是0.9 mB. 小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離是1.9 mC. 小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND. 小球經(jīng)過管道的B點時，受到管道的作用力FNB的大小是2 N【答案】AC【解

13、析】【分析】【詳解】AB小球恰好與傾角為45的斜面垂直相碰，據(jù)速度偏角公式可得解得小球在斜面上的相碰點C與B點的水平距離為A正確，B錯誤；CD小球經(jīng)過管道的B點時，設(shè)受到管道的作用力FNB方向向上，據(jù)牛頓第二定律可得解得故管道對小球的作用力大小為1N，方向豎直向上，C正確，D錯誤。故選AC。三、實驗題（本大題共2小題，共15分）13. 某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖所示（軌跡已擦去），已知小方格紙的邊長L=2.5cm，g取10m/s2，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：（1）小球從ab，bc，

14、cd所經(jīng)歷的時間 _（填“相等”或“不相等”）；（2）平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，根據(jù)小球從ab，bc，cd的豎直方向位移差，求出小球從ab，bc，cd所經(jīng)歷的時間是 _；（3）根據(jù)水平位移，求出小球平拋運(yùn)動的初速度v0=_；（4）從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是_.【答案】 . 相等 . 0.05 s . 1 m/s . 0.075 s【解析】【詳解】（1）1根據(jù)水平距離相等，在水平方向做勻速運(yùn)動，可知所經(jīng)歷的時間相等；（2）2豎直方向有，可得（3）3小球平拋運(yùn)動的初速度（4）4b點的豎直速度為由得14. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外高度差h的設(shè)

15、計不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率.下表中是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道的高度差h.彎道半徑r/m660330220165132110內(nèi)外軌高度差h/mm50100150200250300(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式,并求出當(dāng)r=440 m時，h的設(shè)計值.(2)鐵路建成后，火車通過彎道時，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計值為L=1.500m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率(路軌傾角很小時，正弦值按正切值處理，結(jié)果可用根號表示，g=10 ms2).(3)隨著人們生活節(jié)奏加快，對交通運(yùn)輸?shù)目旖?/p>

16、提出了更高的要求，為了提高運(yùn)輸能力，國家對鐵路不斷進(jìn)行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高，請根據(jù)上述計算原理和上述表格分析提速時應(yīng)采取怎樣的有效措施.【答案】(1) (2) m/s(3)有效措施有:適當(dāng)增大內(nèi)外軌的高度差h；適當(dāng)增大鐵路彎道的軌道半徑r.【解析】【詳解】(1)分析表中數(shù)據(jù)可得hr=66050103 m2=33 m2當(dāng)r=440 m時，有(2)火車轉(zhuǎn)彎時，若車輪對鐵軌沒有側(cè)向壓力，則火車的受力如圖所示，由牛頓第二定律得 根據(jù)題意，因為很小，所以有 聯(lián)立得代入數(shù)據(jù)得(3)有效措施有:適當(dāng)增大內(nèi)外軌的高度差h； 適當(dāng)增大鐵路彎道的軌道半徑r.四、計算題（本大題共3小題，共37分）1

17、5. 如圖所示，輕細(xì)桿可繞光滑的水平軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，桿的兩端各固定一個質(zhì)量均為m1kg的小球A和B，球心到O的距離分別為AO0.8m，BO0.2m。已知A球轉(zhuǎn)到最低點時速度為m/s，問此時A、B對細(xì)桿的作用力的大小方向如何。（g取10）【答案】，豎直向下；，豎直向下【解析】【詳解】依題意，小球A和B的角速度相同，由線速度與角速度的關(guān)系可得解得由牛頓第二定律，有解得（負(fù)號表示力的方向向上）根據(jù)牛頓第三定律可知，此時A、B對細(xì)桿的作用力大小為方向均為豎直向下。16. 如圖所示，一根長0.1m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量是0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，桌

18、面高出地面0.8m，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時，細(xì)線斷裂，這時測得線的拉力比原來大40N，求：（1）線斷裂的瞬間，線的拉力大?。唬?）若線斷后小球以垂直桌面邊緣的線速度5m/s飛出，求落地點離桌面的水平距離s；（3）若線斷時小球做勻速圓周運(yùn)動的角速度為定值，而小球飛出時與桌面邊緣夾角可在間變化，請您寫出線斷后小球飛出去落地點離桌面邊緣水平距離s與、的關(guān)系式?！敬鸢浮?1)；(2)；(3) 【解析】【詳解】(1)依題意，小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動，則細(xì)線的拉力提供向心力，有又聯(lián)立，可得(2)線斷后，小球做平拋運(yùn)動，有聯(lián)立，可得(3)依題意，小球飛出桌面時的線速度為小球平拋運(yùn)動的時間滿足小球飛出去落地點離桌面邊緣水平距離為聯(lián)立，可得解得17. 如圖所示為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段為斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長L=8m，與貨物包的動摩擦因數(shù)=0.6，皮帶輪的半徑為R=0.2m，上部距車廂底面的高度h=0.45m，貨物從A點下滑，進(jìn)入BC段時初速度v0=10m/s，通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置，取g=10m/s2，求：（1）當(dāng)皮帶輪靜止時，貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；（2）當(dāng)皮帶輪以角速度=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時，包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；（3）若皮帶輪順時方針方