2021-2022学年江西省赣州市文清外国语学校高一（下）期中考试物理试题（特长班）（解析版）

赣州市文清外国语学校2021-2022学年高一（下）期中物理试卷一、单选题（共7小题，满分28分，每小题4分）1.在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系B.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中利用逻辑推理，使亚里士多德的理论陷入了困境C.引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的D.“月﹣地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．牛顿探究天体间的作用力，得到表明行星间引力与距离的平方成反比，并进一步扩展为万有引力定律，并不是卡文迪许提出的，故A错误；B．亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重物比轻物下落快，伽利略利用逻辑推理，使亚里士多德的理论陷入了困境，故B错误；C．牛顿发现万有引力定律，但是没有测得引力常量G的大小，G大小是卡文迪许测得的，故C错误；D．万有引力定律建立后，经历过“月−地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，故D正确。故选D。2.如图所示，冰球以速度v1在水平冰面上向右运动．运动员沿冰面垂直v1的方向上快速打击冰球，冰球立即获得沿打击方向的分速度v2.不计冰面摩擦和空气阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是()A. B.C. D.【2题答案】【答案】B【解析】【详解】A、实际运动的速度为合速度，根据平行四边形定则可知，合速度不可能沿打击的方向，一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向，故A错误，B正确；C、物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动，合力与速度方向在同一直线上做直线运动，题中冰球受打击后在水平方向上不受力，故作直线运动，故CD错误．【点睛】本题要掌握物体做直线运动条件，知道当物体做直线运动时，合力可以为零，或者合力的方向与速度方向在同一直线上．3.关于开普勒第三定律＝k，下列说法正确的是（）A.T表示行星运动的自转周期B.k值只与中心天体有关，与行星无关C.该定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动D.若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1，月球绕地球运转的半长轴为a2，周期为T2，则＝【3题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．T表示行星运动的公转周期，不是自转周期，A错误；B．k是一个与行星无关的量，k只与中心天体有关，B正确；C．开普勒第三定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，C错误；D．地球绕太阳转动，而月球绕地球转动，二者不是同一中心天体，故对应的k值不同，D错误。故选B。4.如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是()A.脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的B.水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故C.加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好D.靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好【4题答案】【答案】B【解析】【详解】试题分析：脱水过程中，桶壁为衣物提供做圆周运动的向心力，A正确；水会从桶中甩出是因为为水滴提供的向心力小于水滴需要的向心力，B错误；加快脱水桶转动的角速度，水滴做圆周运动需要的向心力就越大，滴水效果会更好，C正确；靠近中心的衣物比四周的衣物圆周运动半径小，所需向心力小，脱水效果不如四周的衣物，D正确．考点：本题考查离心运动．5.如图所示，某人由A点划船渡河，船头方向始终与河岸垂直，下列说法正确的是（）

A.小船能到达正对岸的B点B.小船能到达正对岸B点的左侧C.小船到达对岸的时间与水流速度无关D.小船到达对岸的位置与水流速度无关【5题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧，故AB错误；CD．根据运动合成与分解规律可知，到达对岸的位置与水流速度和运动时间有关，但小船到达河对岸的时间只由船速和河宽决定，与水流速度无关，故C正确，D错误。故选C。6.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为A.(＋1)∶1 B.(－1)∶1C.∶1 D.1∶【6题答案】【答案】B【解析】【详解】火箭在高空某处所受的引力为它在地面处所受引力的一半，设地球半径为R，火箭的轨道半径为r，根据F=，知力，解得：r=R;火箭离地面的高度为：h=r-R=（-1）R；则火箭离地面的高度与地球半径之比为（-1）：1．故选B．7.汽车发动机的额定输出功率是30kW时，汽车在平直公路上行驶时所受空气阻力不变为1200N，则汽车能达到的最大速度vm为多大（）A.15m/s B.20m/s C.25m/s D.40m/s【7题答案】【答案】C【解析】【详解】汽车受到最大时，发动机的牵引与阻力平衡，则由可得故C正确，ABD错误。故选C。二、多选题（共4小题，满分16分，每小题全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分）8.关于铁轨转弯处内、外轨间高度关系，下列说法中正确的是（）A.内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B.因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒C.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压D.外轨比内轨略高，列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心【8题答案】【答案】CD【解析】【详解】A项：若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A错误；B项：若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B错误；C、D项：当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，故C、D正确．点晴：火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全．9.如图所示，为皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为1.5r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑。下列判断正确的是（）

A.角速度关系为B.线速度关系为C.周期关系为D.向心加速度关系为【9题答案】【答案】AC【解析】【分析】【详解】由于A、B同轴转，故角速度相等，所以，B、C通过绳连结，线速度相等，所以，由解得综上，，选项A正确；B．由（1）知，，，所以，选项B错误；C．由，T与成反比，所以，选项C正确；D．由向心加速度公式解得，选项D错误。故选AC。10.如图所示，d为地球的同步卫星轨道，b与d轨道同在赤道平面，则以下说法正确的是（）A.若轨道a与d半径相等，则a轨道上的卫星也是同步卫星B.轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动线速度比同步卫星大C.轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动周期大于24小时D.若某飞船能在轨道c做匀速圆周运动，不可能仅由万有引力提供向心力【10题答案】【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．若轨道a与d半径相等，由万有引力提供向心力可知，轨道a与d上的卫星周期相同，a轨道上的卫星不在赤道上空，无法与地球同步转动，不是同步卫星，故A错误；B．轨道b上的卫星轨道半径较小，由万有引力提供向心力可知，绕地球做匀速圆周运动线速度比同步卫星大，故B正确；C．由万有引力提供向心力可知，轨道b上的卫星绕地球做匀速圆周运动周期小于24小时，故C错误；D．仅由万有引力提供向心力的飞船，轨道圆心是地心，故能在轨道c做匀速圆周运动的飞船，不可能仅由万有引力提供向心力，故D正确。故选BD。11.如图所示，质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时，路面对汽车的支持力为F1，通过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力为F2，重力加速度为g，则（）A.mg>F1B.F1=mgC.F2>mgD.F2=mg【11题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故A正确，B错误；CD．汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故C正确，D错误。故选AC。三、实验题（共2小题，满分16分，每空2分）12.如图所示，图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时，（1）本实验采用的科学方法是______；（2）两槽转动的角速度______（填“＞”“＝”或“＜”）；（3）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2：1。则钢球1、2的线速度之比为______；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为______时，向心力公式得到验证。【12题答案】【答案】①.控制变量法②.=③.2：1④.2：1【解析】【详解】（1）[1]该实验控制两物体角速度一样，控制半径不同，来验证向心力公式，为控制变量法。（2）[2]a、b轮用皮带连接，所以线速度相等。同时a、b轮的半径相同故（3）[3]A、B槽的角速度相等，半径之比为2：1，线速度所以球1、2的线速度之比为2：1。（3）[4]向心力两球的质量，角速度都相等，所以向心力之比为2：1，故当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为2：1，向心力公式得到验证。13.如图所示，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆孤轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制。通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球．断开开关两个小铁球同时开始运动，当A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇。

（1）球在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是______运动；（2）球在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是______运动；（3）忽略小球的大小，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为，则小球A做平抛运动的初速度大小为_______，落到P点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为_______。（取重力加速度）【13题答案】【答案】①.匀速直线②.自由落体③.

④.

【解析】【详解】（1）[1]球在P点相遇，说明两球在水平方向的运动完全相同，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动；（2）[2]球在P点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（3）[3][4]根据球C到P的时间A球平抛运动初速度到达P点时的竖直分速度因此落到P点时的速度方向与水平方向夹角正切值四、计算题（共3小题，满分40分）14.一个质量为m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为F=600N，在水平地面上移动的距离为L=5m。地面对雪橇的阻力为f=200N，已知cos37°=0.8，求：（1）力F对雪橇做的功WF；（2）阻力f对雪橇做的功Wf；（3）合力对雪橇做的功W。【14题答案】【答案】（1）2400J；（2）-1000J；（3）1400J【解析】【分析】【详解】（1）由功的定义式WF=FLcos37°=2400J（2）阻力f对雪橇做的功Wf=-fL=-1000J（3）合力对雪橇做的功W=WF+Wf=1400J15.如图所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h＝500m的高处以v＝100m/s的水平速度飞行，不计空气阻力，g取10m/s2。（1）求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间；（2）救援物资落地点与抛出点的水平距离x。【15题答案】【答案】（