2021-2022学年广东省佛山市顺德区容山中学高一（下）期中物理试题（合格考）含解析

2021-2022学年佛山市顺德区容山中学高一物理合格考期中考试试题

一、单项选择题（每题4分）

1. 关于物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 变速运动一定是曲线运动

B. 曲线运动一定是变速运动

C. 曲线运动一定是加速度变化的运动

D. 运动物体的加速度大小．速度大小都不变的运动一定是直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】AB．曲线运动的速度一定变化，所以曲线运动一定是变速运动，但变速不一定是曲线运动，比如速度的大小变，方向不变的运动，所以A错误；B正确；

C．做曲线运动的物体加速度可以不变，比如平抛运动，故C错误；

D．匀速圆周运动的运动的加速度大小．速度大小都不变，所以D错误。

故选B。

2. 下列正在运动物体，处于平衡状态的是

A. 沿直线匀速飞行的飞机

B. 沿斜坡减速行驶的汽车

C. 从车站加速开出的列车

D. 匀速行驶在拱桥上的汽车

【答案】A

【解析】

【详解】A、沿直线匀速飞行的飞机，做的是匀速直线运动，是处于平衡状态，故选项A正确；

B、沿斜坡减速行驶的汽车，速度越来越小，不是平衡状态，故选项B错误；

C、从车站加速开出的列车，速度越来越大，不平衡状态，故选项C错误；

D、匀速行驶在拱桥上的汽车，做的是匀速圆周运动，指向圆心的合外力提供向心力，不是平衡状态，故选项D错误．

3. 一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是下图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】物体一开始做自由落体运动，速度向下，当受到水平向右的风力时，合力的方向右偏下，速度和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹应夹在速度方向和合力方向之间风停止后，物体的合力方向向下，与速度仍然不在同一条直线上，做曲线运动，合外力向下，轨迹向下凹，故C正确，ABD错误。

故选C。

4. 某人以一定的速率垂直于河岸向对岸划船，当水流匀速时，对于他过河所需时间、发生的位移与水速的关系描述正确的是（　　）

A. 水速小时，位移小，时间短 B. 水速大时，位移大，时间长

C. 水速大时，位移大，时间不变 D. 位移、时间与水速无关

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】过河时间由河宽和垂直河岸的速度决定，与水流速度无关，过河位移由合速度与时间决定，合速度由垂直河岸的速度与水流速度决定，所以水流速度大，位移大，故C正确，ABD错误。

故选C。

5. 下雨时，某外卖员在平直的道路上以4m/s的速度骑行，已知雨滴以3m的速度竖直下落，则该外卖员感觉到雨滴的速度的大小和方向分别是（　　）

A. 3m/s；竖直向下 B. 3m/s；斜向下 C. 5m/s；竖直向下 D. 5m/s；斜向下

【答案】D

【解析】

【详解】外卖员感觉到雨滴的速度是雨滴相对外卖员的速度，由相对速度公式知

矢量图如下

由勾股定理，雨滴相对外卖员的速度大小为

方向斜向下，故ABC都错误，D正确。

故选D。

6. 飞机进行投弹演习，若飞机在500m高度处以100m/s的恒定水平速度向靶点上空飞行，到达靶点上空附近后释放炸弹，忽略空气阻力，g取l0m/s2。下对说法正确的是（　　）

A. 炸弹落地时的速度大小为100m/s

B. 炸弹落地时的速度大小为300m/s

C. 飞机应在到达靶点正上方前1000m处释放，才能保证炸弹准确落到靶点

D. 气机应在到达靶点正上方前1500m处释放，才能保证炸弹准确落到靶点

【答案】C

【解析】

【详解】AB．对炸弹从释放到落地由动能定理得

解得落地速度大小

故AB错误；

CD．由 得

则此时间内炸弹的水平位移为

故C正确，D错误。

故选C。

7. 如图，在同一竖直平面内，距地面不同高度的地方以不同的水平速度同时抛出两个小球。则两球（　　）

A. 可能在空中相遇

B. 落地时间可能相等

C. 抛出到落地的水平距离有可能相等

D. 抛出到落地的水平距离一定不相等

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．因为两球同时抛出，落地前相等时间内下落的高度相同，则两球一定不能在空中相遇，故A错误；

B．平抛运动的时间由高度决定，所以两球落地时间不等，故B错误；

CD．因为初速度不等，时间不等，但是水平距离可能相等，故C正确，D错误。

故选C。

8. 如图所示，一小物块以大小为的速度做匀速圆周运动，半径，则下列说法正确的是（　　）

A. 小物块做圆周运动的周期为

B. 小物块运动的角速度为

C. 小物块在内通过的路程为零

D. 小物块在内通过的位移大小为

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据周期与线速度的关系式

故A错误；

B．根据有

故B正确；

C．路程为物体运动轨迹的长度

故C错误；

D．小物块在内刚好走过半个周期，走过半个圆弧，则位移为

故D错误。

故选B。

9. 水平圆盘绕过盘的中心的竖直轴匀速转动，盘上有可视为质点的小物块相对盘面静止。关于小物块受力情况的下列说法正确的是（　　）

A. 小物块受重力、盘面的弹力和盘面的静摩擦力三个力作用

B. 小物块受重力、盘面的弹力和向心力的三个力作用

C. 小物块受重力和盘面的弹力作用两个力作用

D. 小物块受重力、盘面的弹力、盘面的静摩擦力和向心力四个力作用

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】物体受重力、支持力、静摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，静摩擦力提供向心力，向心力是合力，不能说成物体受到向心力。

故选A。

10. 如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若传动过程中皮带不打滑，则（　　）

A. a点和b点的角速度大小相等

B. a点和c点的线速度大小相等

C. a点和b点的线速度大小相等

D. a点和c点的向心加速度大小相等

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则

b、c两点同轴转动，则

由题意知

则

由

得

故B正确，AC错误；

D．根据

可知a点和c点的向心加速度大小不相等，故D错误。

故选B。

11. 如图所示，a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时，下列说法正确的是（　　）

A. a更容易移动，因为a所需的向心加速度更小

B. a更容易移动，因为a所需的向心加速度更大

C. b更容易移动，因为b所需的向心加速度更小

D. b更容易移动，因为b所需的向心加速度更大

【答案】D

【解析】

【详解】因为当雨滴随雨伞一起绕伞柄转动时，需要的向心加速度为 ，可以看出半径越大，所需向心加速度越大，更容易发生移动，因为b的半径大于a的半径，故b更容易移动，故D正确，ABC错误。

故选D。

12. 如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在另一叶片的中点．当叶片转动时，下列说法正确的是（　　）

A. 两点的向心加速度大小不同 B. 两点的向心加速度方向相同

C. 两点的线速度大小相等 D. 两点的线速度方向相同

【答案】A

【解析】

【详解】A．风力发电机叶片上P、Q两点属于同轴转动，故他们的角速度相等，由向心加速度公式a=ω2r，可知半径r不相等，所以两点的向心加速度大小不同，故A正确；
B．风力发电机叶片上P、Q两点在做匀速圆周运动，向心加速度的方向时刻指向圆心，所以两点的向心加速度方向不相同，故B错误；
C．由线速度与角速度的关系v=ωr，P、Q两点的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故C错误；
D．由于做匀速圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，所以P、Q两点的线速度方向不相同，故D错误。
故选A。

13. 如图所示，可视为质点的物体被绳子拉住，在光滑水平桌面内绕O点做匀速圆周运动，则物体做圆周运动所需的向心力来源于

A. 物体受到的重力

B. 桌面对物体的支持力

C. 桌面对物体的摩擦力

D. 绳子对物体的拉力

【答案】D

【解析】

【详解】物体被绳子拉住在光滑水平桌面内绕点做匀速圆周运动，受到重力、桌面对物体的支持力和绳子对物体的拉力的作用，物体做圆周运动所需的向心力由绳子对物体的拉力来提供，故选项D正确，A、B、C错误．

14. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，为了提高转弯速度，仅改变一个下列可行的措施是（　　）

A. 减小火车质量 B. 增大火车质量

C. 增大转弯半径 D. 减小轨道倾斜角

【答案】C

【解析】

【详解】当火车以规定的行驶速度转弯时，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得

解得

为了提高转弯速度，可以增大倾角或增大转弯半径。

故选C。

15. 如图所示，赛车在跑道上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，这是由于赛车行驶到弯道时（　　）

A. 运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的

B. 运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的

C. 运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的

D. 由公式可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道

【答案】C

【解析】

【详解】赛车在水平路面上转弯时，它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的，有

在弯道半径不变时，速度越大，向心力越大，摩擦力不足以提供向心力时，赛车将冲出跑道。同理在速度大小不变时，弯道半径越大，所需向心力越小，越不容易冲出跑道。故ABD错误；C正确。

故选C。

16. 公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看作匀速圆周运动，如图所示，汽车通过桥最高点时（　　）

A. 车对桥的压力等于汽车的重力

B. 车的速度越大，车对桥面的压力越小

C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大

D. 如果车在最高点速度大到使汽车对地面的压力为零，则此时驾驶员有超重的感觉

【答案】B

【解析】

【详解】A.在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，所以重力大于支持力，即重力大于对桥的压力，A错误．

BC.根据牛顿第二定律，速度越大，支持力越小，根据牛顿第三定律，速度越大，对桥面压力越小，B正确C错误

D.如果车在最高点速度大到使汽车对地面的压力为零，汽车处于完全失重状态，D错误．

17. 如图所示，汽车以大小相等的速率通过凹凸不平的路面时，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车通过B点时容易爆胎

B. 汽车经过A、B两点均处于超重状态

C. 汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力

D. 汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力

【答案】C

【解析】

【详解】汽车经过B点时有向下加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律，得

所以小于汽车的重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过B点时对路面压力值小于汽车的重力；汽车经过A点时有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律，得

所以大于汽车的重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过A点时对路面压力值大于汽车的重力，所以在A处比较容易爆胎，故选C。

18. 在下列情景中，属于有效利用离心运动的是（　　）

A. 汽车拐弯时减速行驶

B. 给砂轮的外侧安装防护罩

C. 游客乘坐过山车时扣紧安全带

D. 运动员手持链球链条的一端加速旋转后松手

【答案】D

【解析】

【详解】A．汽车拐弯时减速行驶是防止离心运动，选项A错误；

B．给砂轮的外侧安装防护罩是防止离心运动，选项B错误；

C．游客乘坐过山车时扣紧安全带是防止离心运动，选项C错误；

D．运动员手持链球链条的一端加速旋转后松手是利用离心运动，选项D正确；

故选D。

19. 下列说法中正确的是（ ）

A. 哥白尼发现了万有引力定律

B. 牛顿测出了万有引力常量

C. 伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

D. 牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出万有引力常量

【答案】D

【解析】

【详解】AB．哥白尼提出“日心说”，牛顿提出了万有引力定律，但没能测出引力常量；故AB错误；

C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆；故C错误；

D．牛顿提出了万有引力定律；但卡文迪许第一次实验室里测出了万有引力常量，故D正确；

故选D．

20. 科学家们推测，太阳系的第十颗行星和地球在同一轨道上．从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它．可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息我们可以推知（　　）

A. 这颗行星的质量等于地球的质量

B. 这颗行星的密度等于地球的密度

C. 这颗行星的公转周期与地球公转周期相等

D. 这颗行星自转周期与地球自转周期相等

【答案】C

【解析】

【分析】研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等．

【详解】行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：，解得：，表达式里M为太阳的质量，r为运动的轨道半径．已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，但无法判断自转周期之间的关系，也无法判断这颗行星的质量与地球的质量的关系，则也不能比较密度之间的关系，故C正确，ABD错误．故选C．

【点睛】向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．环绕体绕着中心体匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，我们只能求出中心天体的质量．

二、解答题

21. 辘轳的发明和使用体现了我国劳动人民的智慧．如图所示，辘轳主要由支架，卷简，手柄等部分组成，井绳的一端绕在卷筒上，另一端系在水桶上，人通过转动手柄将木桶提起，水桶在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段，简要回答问题：在上述三个阶段中，哪个阶段绳子最容易断？为什么？

【答案】桶在加速上升的阶段，绳更容易断。因为上升过程中，桶受到重力和绳的拉力。桶在加速阶段处于超重状态，绳的拉力大于重力；匀速阶段，绳的拉力等于重力；在减速阶段处于失重状态，绳的拉力小于重力。因此，桶在加速上升的阶段，绳更容易断。

【解析】

【详解】桶在加速上升的阶段，绳更容易断。因为上升过程中，桶受到重力和绳的拉力。桶在加速阶段处于超重状态，绳的拉力大于重力；匀速阶段，绳的拉力等于重力；在减速阶段处于失重状态，绳的拉力小于重力。因此，桶在加速上升的阶段，绳更容易断。

22. 如图甲所示，过山车可以底朝天在圆形轨道上运行而乘客不会脱离座椅，由此情景抽象出如图乙所示模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆形轨道相接，可视为质点、质量为m的小滑块下滑经过相接处能量损失可忽略。

（1）过山车运动到弧形轨道的B点时，受到哪些作用力？处于失重状态还是超重状态？

（2）请推导出过山车能通过C点的最小速度。（质量为m，轨道半径为R，重力加速度为g）

【答案】（1）见解析；（2）

【解析】

【详解】（1）过山车运动到弧形轨道的B点时，受轨道竖直向上的支持力FN、重力G以及轨道的摩擦力（很小，可忽略）。到B点时，进入圆周运动状态，需要向心力，由FN与G的合力提供，方向竖直向上，所以车有向上的加速度，处于超重状态。

（2）过山车通过C点时，乘客恰好不会脱离座椅，此时速度即为最小速度。由牛顿第二定律

得

即过山车能通过C点的最小速度为。