2021-2022学年广西南宁市第五十六中学高一（下）期中物理试题（解析版）

南宁市第五十六中学2022年春学期段考试卷高一物理考试时间：90分钟：满分：100分；第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（本大题共12题，每题3分，共36分）1.下列对曲线运动的理解正确的是（）A.物体做曲线运动时，加速度一定变化B.做曲线运动的物体不可能受恒力作用C.曲线运动不可以是匀变速曲线运动D.做曲线运动的物体，速度的大小可以不变【答案】D【解析】【详解】A.物体做匀变速曲线运动时，加速度保持不变，比如平抛运动，选项A错误；BC.物体受恒力作用，只要恒力方向与速度方向不在同一直线上，就做匀变速曲线运动，选项BC错误；D.物体做匀速圆周运动时，速度的大小保持不变，即做曲线运动的物体，速度的大小可以不变，选项D正确。故选D。2.下列物体中，做圆周运动的是（）A.转动的电风扇扇叶 B.踢出的足球C.奔驰的列车 D.飘落的枫叶【答案】A【解析】【详解】A．转动的电风扇扇叶上的点绕轴做圆周运动，A正确；B．踢出的足球若在水平地面上运动是直线运动，若在空中为抛体运动，B错误；C．奔驰的列车若在直线轨道上做的是直线运动，C错误；D．飘落的枫叶运动轨迹为无规则的曲线运动。D错误。故选A。3.万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，它向人们揭示，复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。下列关于万有引力定律的理解正确的是（）A.自然界中任何两个物体间都存在万有引力B.引力常量没有单位C.两个物体质量发生改变，万有引力一定改变D.万有引力与两物体间距离成反比【答案】A【解析】【详解】A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力，A正确；B．引力常量没有单位为，B错误；C．万有引力两个物体质量发生改变，万有引力不一定改变，C错误；D．万有引力与两物体质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，D错误；故选A。4.炮筒与水平方向成θ角，炮弹从炮口射出时的速度大小是v，这个速度在竖直方向的分速度是（）A.vcosθ B.vsinθ C.vtanθ D.v【答案】B【解析】【详解】画出速度分解图，如图所示

根据三角函数定义解得故选B。5.“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏，如图所示，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中同一个物体。若小圆环的运动视为平抛运动，则（）A.小孩抛出的圆环运动时间较短B.大人抛出的圆环运动时间较短C.小孩抛出的圆环初速度较小D.两人抛出的圆环初速度大小相等【答案】A【解析】【详解】AB．平抛运动的物体飞行时间由高度决定，依题意，有可知小孩抛出的圆环运动时间较短。故A正确；B错误；CD．水平位移相等，根据则大人抛环的速度小。故CD错误。故选A。6.随着信息技术在日常生活中的日益普及，现在很多停车场出入口都安装车辆识别系统。当车辆驶近时，道闸杆会自动升起如图所示，A、B是某道闸杆上的两点，B是A到转轴的中点当道闸杆升降时，A、B两点的线速度大小分别为、；角速度大小分别为、，则（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】根据同一转轴角速度相同，即，又根据可知线速度大小与半径成正比，所以A、B两点的线速度大小之比为故选B。7.汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小云发现车内挂饰偏离了竖直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F，关于本次转弯，下列图示可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据图中可知，车内的挂饰偏向了右方，由此可知，汽车正在向左转弯，由于汽车做曲线运动，故合力F指向轨迹的内侧，故A正确，BCD错误。故选A。8.质量分布均匀两相同小球如图所示放置，已知小球质量为m、半径为r，则它们之间的万有引力（）

A. B. C. D.无穷大【答案】C【解析】【详解】根据万有引力计算得故选C。9.如图，S1、S2、S3为火星与太阳连线在相等时间内扫过任意三个面积，由开普勒行星运动定律可知（）

A.S1<S2<S3 B.S1<S2=S3C.S1=S2<S3 D.S1=S2=S3【答案】D【解析】【详解】根据开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有S1=S2=S3故选D。10.根据国家航天局公布的消息，天问一号需要环绕火星飞行3个月，于5月份在火星北半球的乌托邦平原着陆，如果天问一号成功着陆火星，我国将是全球第二个着陆火星的国家，我们可以大胆地预测，在未来，中国人将登陆甚至移民火星。已知火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，假设某人在地球表面能跳起的最大高度为0.4m，则他在火星上能跳起的最大高度为（）A.0.2m B.1m C.4m D.6m【答案】B【解析】【分析】【详解】根据忽略自转时星球表面物体重力等于万有引力，有可知假设某人起跳的速度为v0，则有可知联立，可得故选B11.半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，如图所示，此时小物块和O点的连线与之间的夹角为。下列说法正确的是（）

A.改变转台的转速，小物块可能只受两个力作用B.增大转台的转速，小物块受到的摩擦力一定增大C.无论如何改变转台的转速，小物块都不可能向罐口滑动D.小物块所受摩擦力的方向一定沿罐体内表面切线方向并指向罐口【答案】A【解析】【详解】A．小物块受重力、支持力、还可能有摩擦力，需要的向心力由合力提供，所以改变转台的转速，小物块可能只受两个力作用，即重力和支持力，此时有故A正确；B．增大转台的转速，小物块受到的摩擦力不一定增大，因为开始受的摩擦力方向未知，如果开始转速很小，小物块受摩擦力沿切线方向向上，则有则增大转台的转速，小物块受到的摩擦力可能减小，当物块有向上滑动趋势时，则有再反向增大，故BD错误；C．增大转台的转速，小物块有离心趋势，小物块可能向罐口滑动，故C错误。故选A。12.2019年春节电影《流浪地球》热播，观众分析《流浪地球》中的发动机推动地球的原理：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球，整个流浪时间长达几十年。具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（）

A.地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1>T2>T3B.地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1>v2>v3C.地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ，则vP<vQD.地球在1轨道P点加速后进入2轨道，在2轨道P点再加速后进入3轨道【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据题图结合开普勒第三定律=k可知地球在1、2、3轨道的运行周期关系为T1<T2<T3，选项A错误。BD．地球从轨道1上的P点进入轨道2要做离心运动，需点火加速，可知v1<v2；同理，地球从轨道2上的P点进入轨道3要做离心运动，需点火加速，可知v2<v3；所以有v1<v2<v3，选项B错误，D正确。C．根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的速度比在远日点的速度大，即vP>vQ，选项C错误。故选D。二、多选题（每题4分，共16分）13.自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,下列说法正确的是()A.运动员通过的路程为零B.运动员发生的位移为零C.运动员的速度方向时刻在改变D.由于起点与经终点重合，速度方向没有改变，因此运动并非曲线运动【答案】BC【解析】【详解】A．运动员通过的路程为圆周长，不等于零，选项A错误；B．运动员发生的位移为零，选项B正确；C．运动员的速度方向时刻在改变，选项C正确；D．因运动轨迹为曲线，故此运动为曲线运动，选项D错误；故选BC。14.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，乘客快感越强，越不容易爆胎B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零D.洗衣机脱水桶脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律，有速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎。故A错误；B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外轨的挤压。故B正确；C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，由自身重力提供向心力时，绳子中的拉力可以为零。故C正确；D．洗衣机脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的小水滴做圆周运动的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，从而离开衣服。故D错误。故选BC。15.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（）

A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球的线速度大小为C.摆球的周期为D.摆线上的拉力大小为【答案】CD【解析】【详解】A．摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误；

B．摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的。

即所以故B错误，C正确。

D．由图可知，摆线上的拉力大小为故D正确。

故选CD。16.“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则()A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”小B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D.“嫦娥二号”环月运行的角速度与“嫦娥一号”相等【答案】AC【解析】【详解】万有引力提供了向心力，则所以除了周期随高度的增加在增加以外，加速度、线速度、角速度都随高度的增加而在减小，AC对；BD错故选AC点睛：根据月球对嫦娥卫星的万有引力提供向心力,可分别得到周期、线速度、角速度、向心加速度与轨道半径的关系来分析.第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共16分）17.用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如下，请回答相关问题：

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系．A．质量mB．角速度ωC．半径r(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______A.1：9B.3：1C.1：3D.1：1【答案】①.C②.B③.B【解析】【分析】该实验采用控制变量法，图中抓住质量不变、半径不变，研究向心力与角速度的关系，根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合v=rω，根据线速度大小相等求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比．【详解】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选C．(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系．故选B．(3)根据Fn=mrω2，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等．18.如图所示，在“实验：研究平抛运动”中：（1）为准确确定坐标轴，还需要的器材是______；A.弹簧测力计B.铅垂线C.打点计时器D.天平（2）实验中，下列说法正确的是______；A.小球每次从斜槽上不相同的位置自由滚下B斜槽轨道必须光滑C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来（3）在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，g取10m/s2。①据图像求出相邻两点的时间间隔为______s；②据图像求出物体平抛运动的初速度大小为______m/s；③物体运动到B点时的速度大小为______m/s。（结果可含根号）【答案】①.B②.C③.0.1④.2⑤.【解析】【详解】（1）[1]为准确确定坐标轴，还需要器材是铅垂线，故B正确。故选B。（2）[2]AB.为了使小球每次从斜槽末端抛出时的初速度相同，小球每次应从斜槽上相同的位置由静止自由滚下，而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，故AB错误；C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故C正确；D.由于实验中存在误差，坐标纸上所记录的点不可能严格地分布在一条抛物线上，所以在绘制小球运动的轨迹时，应先舍去一些误差较大的点，将误差较小的点用平滑曲线连接起来，而这些点有的可能在曲线上，有的可能靠近并均匀分布在曲线两侧，故D错误。故选C。（3）[3]设相邻两点的时间间隔为T，则根据运动学公式有代入数据解得T=0.1s[4]物体平抛运动的初速度大小为[5]物体运动到B点时的竖直分速度大小为则合速度大小为四、解答题（19题8分，20题10分，21题14分，共32分）19.如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车（可看作质点）以的水平速度向河对岸性飞出，恰好越过小河。若，求：(1)摩托车在空中的飞行时间；(2)小河的宽度；(3)车的落地速度多大？【答案】(1)1s(2)20m(3)【解析】【详解】(1)设河宽为x，运动时间为t，则水平方向有，竖直方向有，又因x=4h，联立求得代入数值解得飞行时间(2)小河的宽度(3)竖直方向上故摩托车的落地速度20.如图所示，半径R=1.6m的光滑半