2021-2022学年高一下学期期中检测卷 物理（二）

此卷只装订不密封班级姓名准考证号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号物理（二）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（）A．卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人B．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点C．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律D．伽利略利用“地—月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用2．重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置，是鸟类的好居处。如图所示，质量为m的鸽子，沿着与水平方向成角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）鸽子处于失重状态 B．空气对鸽子的作用力大于mgC．空气对鸽子的作用力的功率为mgv D．鸽子克服自身的重力的功率为mgvsin15°3．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到（）A．200km/h B．240km/h C．280km/h D．300km/h4．2021年11月神州十三号宇航员从“天宫号”出舱完成相关的太空作业，己知“天宫号”空间站绕地球的运行可视为匀速圆周运动，周期约为1.5h，下列说法正确的是（）A．宇航员出舱后处于平衡状态B．宇航员出舱后处于超重状态C．“天宫号”的角速度比地球同步卫星的小D．“天宫号”的线速度比地球同步卫星的大5．如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮与用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（）A．B．C．D．6．如图（一）所示为游乐园中的旋转飞椅，可简化为如图（二）所示的模型，乘坐在吊椅上的游客甲和乙的运动均可视为匀速圆周运动，不考虑空气阻力的影响，游客甲和乙的坐椅吊绳长度不同，坐椅与游客均可视为质点，则吊绳与竖直方向夹角θ较大的游客（）A．角速度较大B．坐椅离地面高度较小C．向心加速度较小D．所受的向心力较大7．北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。这是我国载人航天工程立项实施以来的第21次飞行任务，也是空间站阶段的第2次载人飞行任务。飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。已知天和号核心舱在距离地面高度为400km的轨道上做匀速圆周运动（如图），地球半径约为6400km。已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，则下列说法正确的是（）A．天和号核心舱绕地球运动的速度大于7.9km/sB．载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接C．空间站运行的速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度D．天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈8．如图甲所示，轻杆的一端固定在转轴O点，另一端固定一个小球。小球在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。小球在最高点时的动能为Ek，此时小球与轻杆间的弹力大小为N。改变小球在最高点的动能Ek，小球与轻杆间的弹力大小N随之改变。如图乙所示为N－Ek的变化关系图线，图线与坐标轴的交点分别为(a，0)、(0，b)，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．小球的质量为B．轻杆的长度为C．当Ek＝a时，小球在最高点的速率为D．当N＝2b时，小球的速度大小为二、多项选择题：本题共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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．质量为m的滑块沿着高为h，长为L的固定粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（）A．重力对滑块所做的功等于B．滑块克服阻力所做的功等于C．合外力对滑块所做的功等于D．支持力对滑块所做的功为零10．探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的停泊轨道，在该轨道的P处，通过变速，进入地月转移轨道，在到达月球附近的Q点时，对卫星再次变速，卫星被月球引力俘获后成为环月卫星，最终在环绕月球的工作轨道上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测，工作轨道周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在工作轨道上环绕运动的影响。下列说法正确的是（）A．月球的质量为B．月球表面的重力加速度为C．探月卫星需在P点加速才能从停泊轨道进入地月转移轨道D．探月卫星需在Q点减速才能从地月转移轨道进入工作轨道11．如图所示，水平转台两侧分别放置A、B两物体，质量均为m，到转轴OO'的距离分别为2L、L，A、B两物体间用长度为3L的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，A、B两物体与水平转台间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是（）A．当转台转动的角速度大于时，细绳上一定有拉力B．当转台转动的角速度大于时，B可能不受摩擦力C．整个过程中，A与转台间的摩擦力先增大后减小D．整个过程中，B与转台间的摩擦力先增大后减小12．如图甲所示，挡板OA与水平面的夹角为θ，小球从O点的正上方高度为H的P点以水平速度v0水平抛出，落到斜面时，小球的位移与斜面垂直；让挡板绕定的O点转动，改变挡板的倾角，小球平抛运动的初速度v0也改变，每次平抛运动，使小球的位移与斜面总垂直，函数关系图像如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．图乙的函数关系图像对应的方程式B．图乙中a的数值－1C．当图乙中b＝1，H的值为0.1mD．当θ＝45°，图乙中b＝1，则平抛运动的时间为三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(6分)如图所示，在学校的游园活动中，某同学站在O点要将小球抛入边长为d的正方体的收纳箱中。O与收纳箱的顶点A、B在同一条直线上，且OA＝d。抛出点P位于O点正上方2d处。为使小球能落入箱内，小球水平抛出初速度的最小值为_______，最大值为_______。（不计空气阻力）14．(6分)回力车，施压拖动后轮卷紧弹簧，放手后弹簧恢复，通过传动系统驱动小车前进。为探究弹簧卷紧后具有的弹性势能，某同学用图（一）所示的方式进行了实验。在长木板的左端垫上小木块，微调木板的倾斜程度以补偿阻力。拖动后轮卷紧弹簧，接通电源后释放小车，让小车沿木板开始运动，得到的纸带如图（二）所示。0～9是从某点开始选取的计数点，相邻两点间还有四个点未标出，其间距如图所示。已知打点计时器使用交流电的频率为50Hz，测得小车的质量为40.0g，完成下列填空：(1)从图示时刻开始，在弹簧逐渐释放的过程中，小车做加速度________（填“不变”“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）的加速直线运动；(2)在打下________两个相邻计数点的过程中，弹簧恢复到初始状态；(3)不考虑传动系统的阻力，可估算出弹簧卷紧时具有的弹性势能为________J。（保留2位有效数字）15．(10分)2022年2月8日，我国选手谷爱凌在第24届冬季奥林匹克运动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军。参赛滑道简图如图所示，abcd为同一竖直平面内的滑雪比赛滑道，运动员从a点自静止出发，沿滑道abcd滑至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作．其中ab段和段的倾角均为θ＝37°，段长L1＝110m，水平段bc长L2＝12m，cd坡高h＝9m。设滑板与滑道之间的动摩擦因数μ＝0.4，不考虑转弯b和c处的能量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量m＝60kg．忽略空气阻力，g取10m/s2。(1)运动员从a到b所用的时间；(2)运动员到达c点时的速度大小。15．(10分)如图所示，王亚平用古筝弹奏了《茉莉花》，从中国空间站为中国人民送上元宵祝福。中国空间站在离地面高度h＝400km的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，一天（24h）内可以绕地球转动16圈。已知地球半径R＝6400km，万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，π＝3.14，π＝10。求：（计算结果保留2位小数）(1)空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度；(2)若古筝的质量m＝20kg，古筝在空间站受到地球对它的万有引力大小F；(3)地球的质量M。17．(14分)如图中给出了一段“S”形单行盘山公路的示意图。弯道1、弯道2可看作同一水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r1＝10m，r2＝20m，有一直道与弯道1、弯道2两弯道圆弧相切。质量m＝1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。（sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，g取10m/s2）(1)若汽车以一恒定的速率沿弯道中心、直道中心线（图中虚线所示）行驶，求通过盘山公路的最大速率v（可用根式表示）；(2)汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d＝10m，求此最短时间（A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点，结果保留两位有效数字）。18．(14分)如图，传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体（物体可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，对轨道压力大小FB＝3mg，随后速度不变的滑上传送带CD，传送带速度为v0＝6m/s，方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ＝0.5，斜面DE与水平方向的夹角θ＝37°，圆弧轨道半径R＝0.8m，CD长度L＝0.9m。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时，速度大小为多大？(2)设物体离开D点后，立即脱离传送带而水平抛出，求：①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小？②若物体与斜面发生碰撞后，将损失垂直斜面方向的速度，而只保留了沿斜面方向的速度，且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE＝9.5m/s，则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大？答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．【答案】A【解析】卡文迪许通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故A正确；哥白尼提出了“日心说”的观点，故B错误；开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星运动规律的三大定律，但万有引力定律是牛顿发现的，故C错误；牛顿利用“地—月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用，故D错误。2．【答案】D【解析】由鸽子匀速飞行可知，鸽子所受合外力为0，A错误；由共点力平衡条件可知，空气对鸽子的作用力等于，B错误；空气对鸽子的作用力竖直向上，所以空气对鸽子的作用力的功率为，C错误；鸽子克服自身的重力的功率为，由力的功率表达式，联立解得，D正确。3．【答案】B【解析】设每节车厢质量为m，一节动车带动三节拖车以最大速度行驶时所受阻力为（k为比例常数），每节动车的额定功率为P，则有，当改为二节动车带三节拖车以最大速度行驶时，则有，联立解得，故选B。4．【答案】D【解析】宇航员出仓后仍受地球引力作用，有向下的加速度，处于完全失重状态，故AB错误；空间站由万有引力提供向心力，得，，，空间站周期1.5h小于地球同步卫星周期24h，由知空间站的圆周半径小于同步卫星，由知空间站角速度大于同步卫星角速度，由知空间站线速度大于同步卫星的线速度，故C错误，D正确。5．【答案】C【解析】小球从平台的边缘处由静止向右运动2H时，设小球的速度为v，此时轻质细线与水平方向夹角为θ，如图所示，由图可知，则有，小球沿绳子方向的分速度等于物块的速度，则有物块的速度为，对物块和小球组成的系统，用动能定理可得，ABD错误，C正确。6．【答案】B【解析】乘坐在吊椅上的游客甲和乙的运动可视为匀速圆周运动，角速度ω相等，A错误；设吊绳长为l，转盘半径为r，坐椅与转盘的竖直距离为d，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝m(r+lsinθ)ω2，可得g＝(+d)ω2,可知吊绳与竖直方向的夹角越大，坐椅与转盘的竖直距离越大，距离水平地面的高度越小，故B正确；根据mgtanθ＝ma可知，吊绳与竖直方向夹角θ较大的游客向心加速度较大，C错误；F＝ma，由于不知道两游客的质量关系，无法判断甲、乙所受向心力的大小，D错误。7．【答案】D【解析】由引力作为向心力可得，解得，当r＝R时，天和号核心舱绕地球运动的轨道半径大于地球半径R，故环绕速度小于7.9km/s，A错误；若载人飞船先进入空间站轨道再加速，将做离心运动，从空间站上方飞过，无法完成对接，B错误；空间站运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站运行的速度大于同步卫星的运行的速度，同步卫星与地球自转周期相同，由可知，同步卫星运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度，故空间站运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度，C错误；由引力作为向心力可得，地球表面的重力加速度可表示为，联立代入数据解得，每天绕地球公转的圈数为，其中，联立解得，即天和号核心舱每天绕地球公转大于15圈，D正确。8．【答案】D【解析】当小球在最高点的动能为零时，根据平衡条件，解得，故A错误；当小球在最高点的动能为a时，重力恰好提供向心力，解得，故B错误；当时，即，解得，故C错误；当时，由图可知，此时，，解得，故D正确。二、多项选择题：本题共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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．【答案】ABD【解析】重力做功与路径无关，只与下降高度有关，故重力做功等于，选项A正确；由动能定理可知，故滑块克服阻力做功等于，选项B正确；由动能定理可知，合外力对滑块做功为零，选项C错误；支持力与速度方向垂直，不做功，支持力对滑块所做的功为零，故D正确。10．【答案】BCD【解析】月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，月球质量，故A错误；在表面，解得，故B正确；从停泊轨道进入地月转移轨道需要离心运动，故在P点加速，故C正确；从地月转移轨道进入工作轨道，近心运动，需要在Q点减速，故D正确。11．【答案】AB【解析】A物体转动的半径较大，A与转台间先达到最大静摩擦力，此时绳刚好伸直且无张力，则有，解得，故当时，绳上无拉力，当时，绳上一定有拉力，故A正确；当时，A与转台间一直为最大静摩擦力，保持不变，故C错误；当时，对A、B物体有，，解得，当时，故当增大时，B与转台间的摩擦力先减小后增大。故B正确，D错误。12．【答案】BD【解析】设平抛运动的时间为t，如图所示，把平抛运动的位移分别沿水平和竖直方向分解，由几何关系，解得，根据几何关系有，联立整理，故A错误；结合图乙函数关系图像可得，故B正确；由图乙可得函数关系图像的斜率，又有，，可得，故C错误；当，，根据，解得，根据，解得，故D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算