2021-2022学年甘肃省白银市白银区大成学校高一（下）期中物理试题（解析版）

白银大成学校2021-2022学年度第二学期期中考试高一物理（考生注意：本卷满分100分，考试时间100分钟）一、选择题（本题共10小题，每题4分。9、10题是多选题，少选得2分，错选多选不得分；其余每题只有一项符合题目要求，）1.关于物体的运动，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，其速度一定变化B.物体做曲线运动，其加速度一定变化C.物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动D.物体做圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力【答案】A【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，其速度方向一定变化，即速度一定变化，选项A正确；B．物体做曲线运动，其加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；C．物体受到的合外力方向变化，若合外力方向与速度方向共线，则物体做直线运动，选项C错误；D．只有当物体做匀速圆周运动时，向心力才等于物体受到的合外力，选项D错误。故选A。2.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动【答案】C【解析】【分析】【详解】球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。故选C。3.如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动盘面上有一小物块随圆盘一起运动。关于小物块受力情况，下列说法正确的是（）A.小物块受重力、支持力B.小物块受重力、支持力、向心力C.小物块受重力、支持力、静摩擦力D.小物块受重力、支持力、静摩擦力、向心力【答案】C【解析】【详解】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力和静摩擦力的作用。静摩擦力提供向心力，使得物体随圆盘一起运动。故ABD错误，C正确。故选C。4.如图所示，长为l的细线上端固定于悬点，细线下面悬挂一质量为m的小钢球。钢球在水平面内以为圆心做匀速圆周运动时，细线与的夹角为。忽略空气阻力，重力加速度为。则（）A.小钢球受重力、拉力和向心力B.细绳拉力大小为mgcosθC.小钢球受向心力大小为mgtanθD.小钢球运动的角速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．小钢球受重力、拉力作用，合力提供了向心力，故A错误；B．线的拉力的竖直方向分力等于重力得故B错误；C．线的水平分力提供了向心力故C正确；D．拉力的水平分力提供了向心力根据解得故D错误。故选C。5.如图所示，一辆质量为m=800kg的小汽车驶上圆弧半径R=40m的拱桥，g=10m/s2。若汽车到达桥顶时的速度v=10m/s，则小汽车对拱桥的压力大小（）A.6×103N B.1×104N C.8×103N D.7.8×103N【答案】A【解析】【详解】在最高点，设拱桥对小车的支持力为F，由牛顿第二定律可知解得由牛顿第三定律可知，小汽车对拱桥的压力大小为6000N。故选A。6.近年来，中国航天事业不断创新发展，我国已成为人造卫星大国。我国发射的某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由于实际需要实施变轨，变轨后卫星仍做匀速圆周运动，但卫星的线速度减小到原来的一半，则（）A.卫星的周期增大 B.卫星的角速度增大C.卫星离地球更近了 D.卫星的向心加速度增大【答案】A【解析】详解】AC．卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有可得线速度可知线速度减为原来的一半，半径增加为原来的4倍，周期则半径增加为原来的4倍，周期增加为原来的8倍，故A正确，C错误；B．角速度半径增加为原来的4倍，角速度减小为原来的倍，故B错误；D．向心加速度则半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的倍，故D错误。故选A正确。7.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内作圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是()

A.保持绳长不变，增大角速度，绳对手拉力将不变B.保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大C.保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D.保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小【答案】B【解析】【详解】AB、由可得，增大角速度，绳对手的拉力将增大；B正确CD、由可得增大绳长，绳对手的拉力将增大；错误故选B【点睛】做匀速圆周运动的物体需要的向心力和半径、角速度、线速度、周期等都有关系，关系式为：．8.某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则()A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1>P2 C.W1>W2，P1>P2 D.W1>W2，P1=P2【答案】B【解析】【详解】由题知，用同一水平力F拉物体，物体运动的距离s相同，根据W=Fs，可知：拉力做的功，根据牛顿第二定律知，在光滑水平面上物体的加速度大于在粗糙水平面上的加速度，根据得，在粗糙水平面上的运动时间长，即，根据得：拉力做功功率：，故B正确，ACD错误；故选B．9.如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A.A与B线速度大小相等B.B与C线速度大小相等C.A的角速度是C的2倍D.A与C角速度大小相等【答案】AD【解析】【详解】A．靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度，故A正确；BC．点A和点B具有相同的线速度大小，又因为A、C具有相同的角速度，根据可知B点的线速度大于C点的线速度，故B错误；

C．点A和点C是同轴传动，角速度相等，故C错误，D正确．10.在轨卫星碰撞产生大量碎片会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（）A.甲的运行周期一定比乙的长 B.甲距地面的高度一定比乙的低C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的向心加速度一定比乙的大【答案】BD【解析】【详解】设地球质量为M、半径为R，碎片质量为m，距地面高度为h，绕地球做匀速圆周运动的速率为v、周期为T、向心加速度为a，根据牛顿第二定律有分别解得①②③由题意并根据①式可知甲距地面的高度一定比乙的低，进而根据②式可知甲的运行周期一定比乙的短，根据③式可知甲的向心加速度一定比乙的大。由于甲、乙的质量关系未知，所以无法比较二者的向心力大小。综上所述可知AC错误，BD正确。故选BD。二、填空题（本题共3小题，每空2分，共12分。）11.速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的___________方向。【答案】切线【解析】【详解】质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。12.匀速圆周运动的特点：___________处处相等，“匀速”是指___________不变。【答案】①.线速度大小②.速率【解析】【详解】[1]匀速圆周运动的特点是线速度大小处处相等。[2]匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，是一种变速运动，“匀速”是指速率不变。13.向心力：物体做匀速圆周运动时所受___________方向始终指向___________。【答案】①.合力②.圆心【解析】【详解】[1][2]物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力。14.功是___________量，但功有正负之分。【答案】标【解析】【详解】功是标量，但功有正负之分。正功表示力与物体的位移方向夹角在范围内所做的功；负功表示力与物体的位移方向夹角在范围内所做的功。三、实验题（本题共1小题，共12分）15.在“探究平抛运动的特点”实验中，让小球沿同一斜槽轨道运动，落到水平放置的倾斜的挡板上。上下调节挡板多次实验，记录小球经过的多个位置，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。(1)实验需要用到测量工具有_____；A.秒表B.打点计时器C.刻度尺D.天平(2)实验过程中，对实验结果有影响的可能是______。①安装斜槽轨道时，斜槽末端切线方向不水平②确定纵轴时，没有用重垂线③斜槽轨道不是绝对光滑的，有一定摩擦④实验所用小球质量小、体积较大A.①③B.①②④C.③④D.②④【答案】①C②.B【解析】【详解】(1)[1]实验需要用到的测量工具有刻度尺，不需要秒表、打点计时器和天平；故选C；(2)[2]①安装斜槽轨道时，斜槽末端切线方向不水平，则小球不能做平抛运动，则实验出现误差，选项①正确；②确定纵轴时，没有用重垂线，则会出现误差，选项②正确；③斜槽轨道不是绝对光滑的，有一定摩擦，只需到达底端时速度相同即可，对实验无影响，选项③错误；④实验所用小球质量小、体积较大，小球平抛时会受到阻力的影响较大，产生误差，选项④正确。故选B。16.如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如求：

（1）闪光的时间间隔是___________s；（2）小球运动的水平分速度的大小是___________m/s；（3）小球经过B点时速度的大小是___________m/s。【答案】①.0.1②.1.5③.2.5【解析】【详解】（1）[1]设闪光的时间间隔为T，根据运动学规律有解得（2）[2]小球运动的水平分速度的大小为（3）[3]小球经过B点时的竖直分速度大小为小球经过B点时速度的大小为四、计算题（共4小题，共36分）17.一个人从楼顶以20m/s的速度水平抛出一个小球，小球落到地面。小球在空中运动的水平位移为40m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：（1）楼的高度h；（2）小球落到地面时的速度v的大小；（3）小球的抛出点与落地点之间的距离L。【答案】（1）20m；（2）28.3m/s；（3）44.7m【解析】【分析】【详解】根据水平方向的匀速运动，得小球运动的时间为s（1）由自由落体公式得楼房的高度为（2）小球落地时竖直方向的速度为20m/s小球落地时的速度大小为20m/s≈28.3m/s（3）小球的抛出点与落地点之间的距离L为20m≈44.7m18.中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G。求：(1)地球的质量M；(2)第一宇宙速度v1的表达式；(3)该北斗卫星的轨道距离地面的高度h。

【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)设一物体的质量为m1，在地球表面附近，万有引力等于重力解得地球质量(2)根据牛顿第二定律解得当时，则第一宇宙速度(3)设该北斗卫星质量为m2，根据牛顿第二定律解得19.如图所示，是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥顶端时，汽车运动速度为10m/s，则此时汽车运动的向心加速度为多大？向心力为多大？汽车对桥面的压力是多少？(取g＝10m/s2)【答案】2.5m/s22.5×103N7.5×103N【解析】【详解】汽车的向心加速度汽车的向心力F＝ma＝1.0×103×2.5N＝2.5×103N在桥的最高点，汽车的向心力由重力和桥的支持力的合力提供，如图所示，F＝mg－FN则FN＝mg－F＝1.0×103×10N－