2021-2022学年四川省遂宁中学高一（下）期中考试物理试题（解析版）

遂宁中学2021～2022学年度下期半期考试高一物理注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名和准考证号填写在试卷和答题卡上。2．选择题用2B铅笔在对应的题号涂黑答案。主观题用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡上对应的答题区域内。3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡上交。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、单项选择题，本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。1.下列说法中符合物理学史实的是（  ）A.开普勒发现了万有引力定律B.牛顿发现了行星的运动规律C.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D.哥白尼发现了行星运动三定律【1题答案】【答案】C【解析】【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B．开普勒发现了行星的运动规律，故B错误；C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故C正确；D．开普勒发现了行星运动三定律，故D错误。故选C。2.某质点做曲线运动时，下列说法正确的是（）A.质点运动到某一位置的速度方向是该点曲线的切线方向B.质点所受合外力的方向一定与速度方向垂直C.所受合外力为零的质点也可以做曲线运动D.做曲线运动的质点的速度大小一定不断发生变化【2题答案】【答案】A【解析】【详解】A．曲线运动的质点，瞬时速度的方向在曲线的切线方向上，故A正确；B．曲线运动存在加速度，加速度方向与速度方向不在同一直线上，即合外力的方向与速度方向不在同一直线上，并不一定要与速度方向垂直，故B错误；C．曲线运动存在加速度，因此合外力不可能为零，故C错误；D．曲线运动的速度方向一直在变化，但速度的大小不一定变化，例如匀变直圆周运动速度的大小就不变化，故D错误。故选A。3.一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为vt，则它在中运动的时间为()A. B. C. D.【3题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】根据平行四边形定则得由vy=gt得，运动的时间故C正确，ABD错误；故选C。4.一条两岸平行的河，宽60m，水流速度为5m/s，一艘小船在静水中的速度为4m/s，则该小船渡河时（）A.小船能到达正对岸B.小船渡河的最短时间为12sC.小船渡河的最短位移大小为80mD.小船以最短时间渡河时，船沿水流方向的位移大小为75m【4题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据题意可知，由于水流速度大于船在静水中的速度，则小船不能到达正对岸，故A错误；BD．当船头指向河正对岸行驶时，渡河时间最短，最短时间为小船以最短时间渡河时，船沿水流方向的位移大小为故B错误D正确；C．根据题意可知，当船头与上游河岸夹角的余弦为小船渡河的最短位移最小，最短位移为故C错误。故选D。5.对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A.公式中的G为比例常数，无单位B.公式中的G是一个与物质种类无关的普适常量C.当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力【5题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．公式中G是一个与物质种类无关的普适常量，是通过实验计算得到的常量，单位为N·m²/kg²，A错误，B正确；C．当两物体间的距离r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，得不到万有引力趋于无穷大的结论，C错误；D．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，D错误。故选B。6.如图所示，篮球正绕指尖所在竖直轴匀速旋转，则篮球表面不在轴线上的各点（）

A.角速度相等 B.线速度相等C.向心加速度相等 D.做圆周运动的半径相等【6题答案】【答案】A【解析】【详解】A．篮球绕指尖所在竖直轴旋转，则篮球表面不在轴线上的各点属于同轴转动，角速度相同，A正确；B．篮球表面不在轴线上各点半径不同，根据可知各点线速度不同，B错误；C．篮球表面不在轴线上各点半径不同，根据可知各点加速度不同，C错误；D．篮球表面不在轴线上各点半径不同，D错误。故选A。7.太阳系中两行星运行周期之比为，则两行星运行轨道的半长轴之比为（  ）A. B. C. D.【7题答案】【答案】B【解析】【详解】根据开普勒第三定律两行星运行轨道的半长轴之比为。故选B。8.如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球(可看成质点)，让小球在竖直平面内做圆周运动．改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为(0，－b)，斜率为k．不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是A.该小球的质量为bgB.小球运动的轨道半径为C.图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零D.当v2=a时，小球的向心加速度为g【8题答案】【答案】B【解析】【分析】利用受力，列牛顿第二定律公式，然后结合图像中的斜率和截距求解即可．【详解】AB、小球在最高点时受到拉力为F，根据牛顿第二定律可知：解得：结合图像可知：，即，斜率解得：故A错；B对；C、图线与横轴的交点表示小球所受的拉力为零，即合外力等于重力时的情况，故C错；D、根据向心加速度公式可知，故D错；故选B二、多项选择题，本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分。9.在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是（）A.速度 B.加速度 C.角速度 D.周期【9题答案】【答案】CD【解析】【详解】AB．在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变，但是方向在变，因此这些物理量是变化的，选项AB错误；C．匀速圆周运动中，角速度保持不变，故C正确；D．周期是标量，匀速圆周运动中是不变化的，故D正确．故选CD.10.如图所示，置于圆盘上的A、B两物块（均可视为质点）随圆盘一起绕圆心O在水平面内匀速转动，两物块始终未滑动，A到O的距离为R，B到O的距离为2R，A、B两物块的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，下列关系式正确的是（）A.ωA＝2ωB B.ωA＝ωBC.vB＝2vA D.vA＝vB【10题答案】【答案】BC【解析】【详解】由于A、B随圆盘一起绕圆心O在水平面内匀速转动，所以有ωA＝ωB再根据可得vB＝2vA故AD错误，BC正确。故选BC11.如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R．下列说法正确的是（）

A.地球对一颗卫星的引力大小为B.一颗卫星对地球的引力大小为C.两颗卫星之间的引力大小为D.三颗卫星对地球引力的合力大小为【11题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．根据万有引力定律可知：地球对一个卫星的引力大小为物体间的万有引力是相互作用力，所以一个卫星对地球的引力大小也为，选项A错误，B正确；C．如图所示，两颗卫星之间的距离所以两颗卫星之间的引力大小为C选项正确；D．三颗卫星处在圆轨道的内接正三角形顶角上，根据三力平衡知识可知，对地球引力的合力大小为零，D错误。故选BC。【考点定位】本题考查了万有引力定律、数学几何知识，主要考查学生运用数学知识解决物理问题的能力，难度中等．12.北京冬奥会在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行。这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会，图示为某滑雪运动员训练的情景：运动员从弧形坡面上滑下，沿水平方向飞出后，又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为，弧形坡面与斜面顶端有一定高度差，某次训练时，运动员从弧形坡面飞出的水平速度大小为，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，下列判断正确的是（）A.若运动员以不同的速度从弧形坡面飞出，落到斜面前瞬间速度方向一定相同B.若运动员飞出时的水平速度大小变为，运动员飞出后经距斜面最远C.若运动员飞出时的水平速度大小变为，运动员落点的水平位移为原来的2倍D.若运动员飞出时的水平速度变大，则落到斜面前瞬间速度方向与水平方向的夹角变小【12题答案】【答案】BD【解析】【详解】AD．利用物体从斜面顶端平抛的运动规律设人从A点平抛，落到斜面上的C点，沿AC作一条直线ACB，从A平抛时，落到斜面AB上时，速度方向与水平方向的夹角都相等，则落到斜面上E点时y方向的速度vyE小于落到D点时y方向速度vyD，水平速度相同，则落到E点时速度与水平方向的夹角比落到D点时小，A错误，D正确；B．运动员速度与斜面平行时，离斜面最近，当速度为2v0时B正确；C．若沿AB斜面平抛，落到斜面上D点的时间可知当速度为2v0时则落到E点的距离C错误。故选BD。第Ⅱ卷（选择题共52分）三、实验题：（共14分）请把答案填在题中横线上。13.如图甲所示是“探究向心力大小表达式”实验的装置。图乙是传动部分示意图，左侧自上而下三个轮的半径分别为、、，右侧自上而下三个轮的半径分别为、、。现将皮带安装在两侧中间轮上，A、B是左侧中间轮边缘上的两点，C是右侧最上面轮边缘上的点。试完成下列问题：（1）本实验采用的科学方法是__________A．等效替代法B．控制变量法C．类比推理法（2）图乙中皮带在传动时，B、C两点向心加速度大小之比__________A.1:3B.2:5C.3:8【13题答案】【答案】①.B②.C【解析】【详解】（1）[1]本实验探究向心力与小球质量、半径、角速度的关系，采用了控制变量法，B正确，AC错误；故选B。（2）[2]设B、C两点的角速度分别为和，图乙中皮带在传动时，皮带传动的左右两轮边缘的线速度大小相等，则有可得B、C两点向心加速度大小之比为C正确，AB错误；故选C。14.在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球做平抛运动的轨迹。（1）实验简要步骤如下：A.按实验原理图安装好器材，注意斜槽末端切线______，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。B.让小球多次从斜槽轨道的同一位置________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示。C.取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体运动轨迹。（2）已知图中小方格的边长为L，则小球做平抛运动的初速度大小为v0＝_____（用L、g表示）（3）小球在b点的速度vb＝_______（用L、g表示）【14题答案】【答案】①.水平②.静止③.④.【解析】【详解】(1)[1]为了保证小球离开斜槽的初速度水平，安装时注意斜槽末端切线水平；[2]为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球多次从斜槽的同一位置由静止释放；(2)[3]由图可知，a到b、b到c、c到d的水平位移相等，则运动时间相等，设为T，在竖直方向上有小球平拋运动的初速度为(3)[4]在竖直方向上，根据平均速度推论知b点的竖直分速度为根据平行四边形定则，小球在b点的速度为四、计算题（共38分）解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。15.已知地球质量为，月球质量为，它们间的距离为，引力常量（结果均保留一位小数），求：（1）它们之间的万有引力大小F；（2）该万有引力对月球产生的加速度大小。【15题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据万有引力定律，地球与月球之间的万有引力的大小为（2）根据牛顿第二定律有16.质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力的大小；(2)t=8s时物体的速度大小；(3)t=4s内物体的位移大小。

【16题答案】【答案】(1)1N；(2)5m/s；(3)12.6m【解析】【详解】(1)物体在x方向有ax=0y方向有根据牛顿第二定律(2)由题图知t=8s时，有vx=3m/svy=4m/s物体的合速度为(3)根据题意，t=4s内，有x=vxt=12m物体的位移17.如图甲所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物块和转盘间的动摩擦因数为μ，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。（1）当水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好能保持相对静止，求ω1的值；（2）将物块和转轴用细绳相连，如图乙所示，当转盘的角速度时，求细绳的拉力的大小；（3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力的大小。

【17题答案】【答案】（1）；（2）T=0；（3）【解析】【详解】（1）设水平转盘以角速度匀速转动时，物块与转盘刚好能保持相对静止，此时物块所需向心力刚好是最大静摩擦力提供，则解得（2）由于物块受到的最大静摩擦力大于所需向心力，此时绳对物块没有拉力，故T=0（3）由于物块受到最大静摩擦力不足以提供所需向心力，此时绳对物块有拉力，则解得此时绳子对物块拉力的大小18.小强同学参加一项抛球入筐游戏，如图所示，该游戏球筐（筐壁厚度忽略不计）紧靠竖直墙壁放在水平地面上，球筐高度和球筐左侧壁离墙壁的距离均为。小强同学将球（视