2021-2022学年广东省广州市八校高一（下）期中联考物理试题（B卷）（解析版）

2021-2022学年广东省广州市八校联考下学期期中考试物理试题本试卷分四个大题，满分100分，考试用时90分钟。1.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填写在规定的位置上。2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不得使用涂改液，胶带纸、修正带和其他笔。一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）1.如图为2022年北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”的示意图，跳台由助滑区AB、起跳区BC、足够长的着陆坡DE组成，运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。某运动员在“雪如意”场地进行训练时，忽略运动员在空中飞行时的空气阻力，运动员可视为质点。下列说法正确的是（）

A.若运动员跳离起跳区时速度方向相同，则速度越大在空中的运动时间越长B.若运动员跳离起跳区时速度方向相同，则着陆时速度方向与着陆坡的夹角均相同C.若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则飞行的最大高度越低D.若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则着陆点距D点的距离越远【1题答案】【答案】A【解析】【详解】A．若运动员跳离起跳区时速度方向相同，则速度越大，则在竖直方向分速度越大，竖直方向加速度相同，在空中的运动时间越长，故A正确；B．若运动员跳离起跳区时速度方向相同，但速度大小不一定相同，而运动远做的是斜抛运动，运动时间距离均与速度大小有关，则着陆时速度方向与着陆坡的夹角不一定相同，故B错误；C．若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则竖直分速度越大，则飞行的最大高度越大，故C错误；D．若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则竖直分速度越大，运动时间长，但水平分速度小，则着陆点距D点的距离不一定远，故D错误；故选A。2.如图，从竖直面上大圆（直径d）的最高点A，引出两条不同的光滑轨道，端点都在大圆上，同一物体由静止开始，从A点分别沿两条轨道滑到底端，则（）A.到达底端的动能相等 B.机械能相同C.重力做功都相同 D.所用的时间不相同【2题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】AC．物体沿不同斜面下滑的高度不同，重力做功不同，合外力功不同，则到达底端的动能不相等，故AC错误；B．整个过程机械能守恒，故机械能相同，故B正确；D．对物体在斜面上受力分析，由牛顿第二定律可求得，a=gcosα；根据运动学公式，可得因此下滑时间与斜面的倾角无关，只与圆弧的半径及重力加速度有关，故下落时间相同，故D错误；故选B。3.充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图2虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC，与水平方向夹角。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度h=3.2m，水平距离l=2.4m，AB在同一水平面上，忽略空气阻力，sin37=0.6，重力加速度g=10m/s2，则（）

A.P点到B点的位移为3.6mB.AB之间的距离为0.4mC.娱乐者从P点到B点过程中的时间为1sD.娱乐者从P点到B点过程中的最大速度【3题答案】【答案】B【解析】【详解】A．从O点到B点做平抛运动，有，得O点到B点的时间及O点的速度为，P点的速度P点与O点所用时间P点与O点高度差及水平位移分别为，而所以故A错误；B．AB之间的距离为故B正确；C．娱乐者从P点到B点过程中的时间为故C错误；D．娱乐者从P点到B点过程中，到B点时竖直方向速度所以故D错误。故选B。4.如图所示，“旋转秋千”中的两相同座椅上，分别坐有质量不同的AB两人，且A的质量大于B的质量，两座椅通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.A与B所需向心力的大小可能相等D.悬挂AB的缆绳与竖直方向的夹角相等【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A．因为AB两人随旋转圆盘绕竖直的中心轴一起匀速转动，所以他们的角速度相等，由可知，B的转动半径比A的大，所以A的速度比B的小，故A错误；B．由可知，A的向心加速度小于B的，故B错误；C．因为A与B所需向心力为因为两人质量不同，所以向心力的大小可能相等，故C正确；D．对任一座椅受力分析如图可知重力与绳子拉力的合力提供向心力，即所以半径越大，缆绳与竖直方向的夹角越大，故D错误。故选C。5.下列说法正确的是（）A.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量B.密立根最早测出了元电荷的数值C.体积很小的带电体就是点电荷D.点电荷是实际存在的电荷【5题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量。选项A错误；B．密立根利用油滴实验最早测出了电子的电荷量大小，即元电荷的数值。选项B正确；C．体积或形状对研究的问题的影响可忽略不计的带电体，才可看作点电荷；如果体积虽然很小，但是对研究的问题的影响不可忽略，这个带电体就不能看做点电荷。选项C错误；D．点电荷实际上是不存在的，是理想模型。选项D错误。故选B。6.某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）A.半径越小，加速度越小 B.半径越小，周期越大C.半径越大，角速度越大 D.半径越大，线速度越小【6题答案】【答案】D【解析】【详解】设原子核带电量为，电子带电量为，电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动A．根据库仑力提供向心力有可得可知，半径越小，加速度越大，故A错误；B．根据库仑力提供向心力有可得可知，半径越小，周期越小，故B错误；C．根据库仑力提供向心力有可得可知，半径越大，角速度越小，故C错误；D．根据库仑力提供向心力有可得可知，半径越大，线速度越小，故D正确。故选D7.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为55kg的乘客，在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为（g取10m/s2）（）A.550N B.1100N C.0 D.550N【7题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】向心力则乘客在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为故选D。8.2019年12月16日，我国“一箭双星”将北斗导航系统的第52、53颗卫星送入预定轨道。北斗导航系统的某两颗卫星的圆轨道如图所示，G卫星相对地球静止，M卫星轨道半径为G卫星的倍，下列说法正确的是（）A.G卫星可能位于济南正上方B.G卫星的线速度是M卫星的倍C.在相等时间内，G卫星与地心连线扫过的面积是M卫星的倍D.在相等时间内，G卫星与地心连线扫过的面积与M卫星相同【8题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】A．G卫星相对地球静止即为地球同步卫星，则G卫星的轨道只能与地球赤道平面共面，故A错误；B．由公式得则G卫星的线速度是M卫星的倍，故B错误；CD．设相等时间为t，G卫星与地心连线扫过的面积同理M卫星与地心连线扫过的面积则故C正确，D错误。故选C。9.狞猫弹跳力惊人，栖息在干燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成θ角跳离地面，落地前其最大高度为h，最大水平位移为x。不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A.保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值减小B.保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值增大C.保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的运动时间增大D.保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的最大高度h减小【9题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】设狞猫初速度为v，对速度进行水平和竖直方向分解，得水平和竖直方向分速度分别为vcosθ和vsinθ。

可知狞猫跳起后，竖直方向做竖直上抛运动，由运动学公式，可知最大高度为由于不计空气阻力，所以狞猫上升和下落过程的运动时间一致，运动时间为狞猫起跳后，水平方向做匀速直线运动，所以水平位移为可得AB．x与h的比值只与起跳角度有关，若起跳角度不变，则x与h的比值也不会变，选项AB错误；C．保持起跳速度大小不变，增大θ角，根据狞猫在空中的运动时间增大，选项C正确；D．保持起跳速度大小不变，增大θ角，根据狞猫在空中的最大高度h增大，选项D错误。故选C。10.我国火星探测器“祝融号”在2021年9月中旬到10月下旬约一个月的时间内发生短暂“失联”，原因是发生“火星合日”现象，太阳干扰无线电，影响通讯。“火星合日”是指当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线的天文现象。已知火星公转的周期为，地球的公转周期为，地球与火星绕太阳做圆周运动的方向相同。结合以上信息，下列说法正确的是（）A.火星公转的周期小于地球公转的周期B.“祝融号”火星探测器失联过程中火星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积C.相邻两次火星合日的时间间隔为D.相邻两次火星合日的时间间隔为【10题答案】【答案】C【解析】【详解】A．根据开普勒第三定律可得可知，由于火星的公转半径大于地球的公转半径，则火星公转的周期大于地球公转的周期，A错误；B．由开普勒第二定律可知，是同一颗行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，B错误；CD．根据开普勒第三定律可得可知，由于可得相邻两次火星合日，即地球比火星多转1周经过时间为t，则有解得相邻两次火星合日的时间间隔为，D错误，C正确。故选C。二、多项选择题（每题有两个或者两个以上正确答案，每题4分，少选得2分，共24分）11.如图所示，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h，重力加速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下列说法中正确的是（）A.小球的运动轨迹为抛物线 B.小球的加速度为gtanθC.小球到达B点的时间为 D.A、B两点间的距离为【11题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．对小球受力分析，竖直向下的重力、垂直于斜面斜向上的支持力。其合力大小为重力的下滑分力，即方向沿斜面向下，依题意可知小球合力方向与初速度方向垂直，且为恒力。所以运动轨迹为抛物线。故A正确；B．根据牛顿第二定律，可得故B错误；C．把小球的实际运动分解为水平方向的匀速直线运动和沿合力方向的初速度为零的匀加速直线运动，根据运动的等时性，可得解得故C正确；D．小球沿水平方向的位移为A、B两点间的距离为联立，可得故D错误。故选AC。12.2020年7月23日12时41分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，“天问一号”火星探测器发射成功，一次实现火星环绕和着陆巡视探测。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星的极地表面放置了一倾角为的斜坡，然后从斜坡顶端以初速度水平抛出一个小物体，经时间t落回到斜坡上。已知火星的半径为R，自转周期为，引力常量为G，不计阻力。则火星的（）A.质量为B.第一宇宙速度为C.密度为D.同步卫星离地面高度为【12题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力有在火星上做平抛运动有联立解得，B．第一宇宙速度为v，根据重力提供向心力有解得所以B错误；C．火星的密度为所以C错误；D．同步卫星离地面高度为h，则有解得所以D错误。故选AD。13.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。如2021年8月2日土星冲日，8月20日木星冲日，9月14日海王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。下列说法正确的是（）地球火星木星土星天王星海王星轨道半径（）1.01.55.29.51930A.每年都会发生“天王星冲日”现象B.2022年会发生“土星冲日”现象C.木星相邻两次冲日的时间间隔约为火星的一半D.某一年可能出现两次“海王星冲日”现象【13题答案】【答案】BC【解析】【详解】根据开普勒第三定有解得故设两次行星冲日时间间隔为年，则地球多转动一周有解得故海王星相邻两次冲日的时间间隔为天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星相邻两次冲日的时间间隔为木星相邻两次冲日的时间间隔为火星相邻两次冲日的时间间隔为A．根据知不会每年都会发生“天王星冲日”现象，故A错误；B．2021年8月2日土星冲日，而土星相邻两次冲日的时间间隔为所以在2022年会发生“土星冲日”现象，故B正确；C．木星相邻两次冲日的时间间隔火星相邻两次冲日的时间间隔为故C正确；D．由分析可知，所有行星相邻两次冲日的时间间隔都大于1年，所以不可能某一年出现两次“海王星冲日”现象，故D错误。故选BC。14.2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞船入轨后，与天和核心舱和天舟二号、天舟三号组合体进行自主快速交会对接。假设在圆轨道上做匀速圆周运动的中国空间站里，一名宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“舱地面”上，如图所示。下列说法正确的是（）A.空间站运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球将相对太空舱作平抛运动C.空间站不受地球的引力作用D.宇航员处于完全失重状态，对“舱底面”的压力为零【14题答案】【答案】D【解析】【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。而空间站的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，根据可知空间站运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；B．若宇航员相对太空舱无初速度地释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即其中m为小球的质量，故小球不会相对太空舱做平抛运动，而是和太空舱相对静止，与空间站一起做圆周运动，故B错误；C．空间站受地球的引力作用，此引力提供空间站绕地球做匀速圆周运动的向心力，否则空间站将脱离圆周轨道，故C错误；D．因宇航员受到的引力全部提供了向心力，故宇航员不会对“舱底面”产生压力，处于完全失重状态，故D正确。故选D15.如图所示，在某行星表面上有一倾斜的圆盘，面与水平面的夹角为，盘面上离转轴距离L处有小物体与圆盘保持相对静止，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，角速度为时，小物块刚要滑动，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.这个行星的质量B.这个行星的第一宇宙速度C.这个行星的密度是D.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为【15题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．由分析知，小物块刚要滑动时，处于最低点位置，则根据牛顿第二定律得解得在天体表面满足解得故A正确；B．根据牛顿第二定律得解得故B错误；C．根据解得故C错误；D．离行星表面距离为R的地方的重力加速度为解得故D正确。故选AD。三、实验题（满分14分。请书写工整，保持卷面整洁，规范答题）16.为了测定一滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设置了如图甲所示的实验装置，水平桌面左端固定一个竖直的光滑圆弧轨道，圆弧轨道底端与水平桌面相切于C点，桌面CD长L=1m，高h2=0.5m，g取10m/s2。实验步骤如下：

①将小滑块从圆弧上静止释放，通过水平桌面后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上，设小滑块从D点飞出落到水平地面上的水平距离为x(假设小滑块可视为质点)；②改变小滑块在圆弧轨道面的高度，然后多次重复实验步骤①，试分析下列问题：(1)试写出小滑块经过D点时的速度vD与x的关系表达式vD=____________．(2)根据实验所得到的数据最后作出了如图乙所示的图像，根据该图像求得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=________。【16题答案】【答案】①.②.0.1【解析】【分析】【详解】(1)[1]小球从D点滑出后做平抛运动，在水平方向有x=vDt在竖直方向有代入化简可得(2)由A→D全程应用动能定理得小球受到的滑动摩擦力为f=μmg联立解得由上式可知图象在纵轴上的截距为μL=0.1所以小球与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.117.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律。（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量________J，动能增加量________J（结果保留三位有效数字）。（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图像是下图中的________。A．B.C.D.（4）下列关于本实验的误差分析，正确的是（）A.重物质量选用得大些，有利于减小误差B.重物质量的称量不准，会造成较大误差C.先释放纸带后接通电源会造成较大误差D.重物质量选用得小些，有利于减小误差【17题答案】【答案】①.B②.1.88③.1.84④.A⑤.C【解析】【详解】（1）[1]验证机械能守恒时，我们要验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，则我们选取的点要能测出和的数据，故选B点。（2）[2]由图可知，重物重力势能的减少量为[3]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，B点的速度为则动能增加量为代入数据得（3）[4]验证机械能守恒时，我们要验证的是重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即整理得则图线是一条过原点直线，故BCD错误A正确。故选A（4）[5]AD．实验误差主要来源于空气的阻力，重物的质量大、体积小有利于减小误差，故AD错误；B．验证机械能守恒时，我们要验证的是重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即整理得可知，实验不需要测量重物的质量，故B错误；C．先释放纸带后接通电源，由于重物下落较快，纸带上点迹较少，不利于数据的采集，会对实验产生较大误差，故C正确。故选C。四、解答题（本题共包括3个小题，满分32分。请书写工整，规范答题）18.跳台滑雪的滑道示意如图，运动员从起滑点A由静止出发，经过助滑雪道、跳台，到起跳点B，跳台为倾角α=15°的斜面。助滑雪道、跳台均光滑。运动员跳起后在空中运动一段时间，落在倾角θ=30°的倾斜着陆坡道上的C点。起跳是整个技术动作的关键，运动员可以利用技巧调整起跳时的角度。已知A、B的高度差H=45m，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，运动员可看做质点。求：（1）运动员不调整起跳角度情况下，从B到C的时间（结果用根号表示）；（2）运动员调整起跳角度后，BC能达到的最大距离。【18题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设运动员及其装备的总质量为m，起跳时的速度为v，从A到B过程中，根据机械能守恒定律设运动员从B到C的时间为t，将运动分解到垂直斜坡方向和沿着斜坡方向，在垂直斜坡方向上且落到斜坡上时代入数据解得（2）设运动员调