2021-2022学年广西钦州市浦北中学高一（下）期中物理试题（选择性）含解析

广西钦州市浦北中学2021—2022学年春季期中考试高一物理选择性考试卷

（考试时间：75分钟总分：100分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 关于运动和力，下列说法正确的是（　　）

A. 物体速度为零时，合外力一定为零 B. 物体做曲线运动，合外力一定是变力

C. 物体做直线运动，合外力一定是恒力 D. 物体做匀速直线运动，合外力一定为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体速度为零时，合外力不一定为零，例如做自由落体的初状态，故A错误；

B．物体做曲线运动，合外力不一定变力，例如平抛运动，故B错误；

C. 物体做直线运动，合外力不一定是恒力，例如变加速直线运动，故C错误；

D. 物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，故合外力一定为零，故D正确。

故选D。

2. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（　　）

A. 猴子的运动轨迹为直线

B. 猴子在0～2s内做变加速曲线运动

C. t＝0时猴子的速度大小为8m/s

D. 猴子在0～2s内的加速度大小为4m/s2

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图乙可知，猴子竖直方向做匀减速直线运动，由图丙可知，猴子在水平方向做匀速直线运动，所以其合运动为曲线，故A错误；

C．t=0时猴子的竖直分速度为8m/s，水平分速度大小为
 

其合速度为

故C错误；

BD．猴子在0∼2s内的加速度即为竖直向下的加速度，由图乙可知加速度大小

竖直向下恒定不变，故B错误，D正确。

故选D。

3. 2022年北京冬奥会已胜利闭幕，中国队取得了金牌榜第三名的好成绩，北京冬奥会极大的激起了广大民众热爱冰雪运动的热情。题目图中是一名跳台滑雪爱好者从跳台水平起跳后落在斜面滑道上，在一次练习中，他先后分别以和的速度沿同一方向水平跳出，运动中不计空气阻力，则先后两次起跳点到落点的距离之比是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据平抛运动的规律可知

解得

先后分别以和的速度沿同一方向水平跳出时，起跳点到落点的距离之比是1:4。

故选D。

4. 如图所示，轻杆一端连接一质量为的小球（可视为质点），以另一端为圆心，使小球在竖直面做圆周运动；当小球在最低点时，轻杆受到的拉力大小为；当小球运动到最高点时，轻杆受到的压力为。已知重力加速度为g，则小球在最高点和最低点的速度大小之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】在最高点，根据牛顿第二定律

在最低点，根据牛顿第二定律

联立解得

故选C。

5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。则下列说法正确的是（　　）

A. 周期的大小关系是 B. 线速度的大小关系是

C. 向心加速度的大小关系是 D. 向心加速度的大小关系是

【答案】D

【解析】

【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、线速度为v、周期为T、向心加速度为a的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

   ①

解得

   ②

   ③

   ④

A．由题意，并根据③式可知

故A错误；

B．根据②式可知

a和c的周期相同，所以角速度相同，根据可知

所以

故B错误；

CD．根据④式可知

根据可知

所以

故C错误，D正确。

故选D。

6. 2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入近月点为的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥三号”说法正确的是（    ）

A. 沿轨道Ⅰ运动至P时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ

B. 沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期

C. 在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程，速度逐渐减小

D. 沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度

【答案】A

【解析】

【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至P点后进入Ⅱ为向心运动，所以需要制动减速，所需的向心力减小，故A正确；

B．轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，即 ，由

得，沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期，故B错误；

C．在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程，由开普勒第二定律（面积定律）可知速度逐渐增大，故C错误；

D．沿轨道Ⅱ运行时，由

知在P点的加速度等于在Q点的加速度，故D错误。

故选A。

7. 如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为f，以下说法中正确的是（　　）

A. 当车匀速运动时，F和f对车做功的代数和为正值

B. 当车加速运动时，F和f对车做的总功为负功

C. 当车减速运动时，F和f对车做的总功为负功

D. 不管车做何种运动，F和f对车做功的总功都为零

【答案】B

【解析】

【详解】A．当车做匀速直线运动时，车对人推力和摩擦力的大小相等，人对车的推力做正功，脚对车的摩擦力做负功，做功的代数和为0，故A错误；

B．当车加速时，车对人的摩擦力大于车对人的推力，则人对车推力所做的正功小于脚对车摩擦力做的负功，做功的代数和为负功，故B正确；

C．当车减速时，车对人的摩擦力小于于车对人的推力，则人对车推力所做的正功大于脚对车摩擦力做的负功，做功的代数和为正功．故C错误；

D．只有车做匀速运动时，F和f总功才为零，故D错误。

故选B。

8. 小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽60m，河水流速为4m/s，下列说法正确的是（　　）

A. 小船在河中运动的最大速度是9m/s

B. 小船在河中运动的最小速度是3m/s

C. 小船渡过河的最短时间是12s

D. 小船渡过河的最小位移是80m

【答案】AC

【解析】

【详解】A．当船速与水速同向时，小船的合速度最大，最大为9m/s，故A正确；

B．当船速与水速相反时，小船的合速度最小，最小为1m/s，故B错误；

C．当船头垂直河岸时，小船过河时间最短，最短时间为

故C正确；

D．当船头与上游河岸夹角α满足

小船能垂直河岸过河，过河最小位移即为河宽60m，故D错误。

故选AC。

9. 北京时间2021年12月9日15：40，“天宫课堂”第一课正式开讲，中国航天员再次进行太空授课，这是中国空间站首次太空授课活动。在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动地介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。据王亚平介绍他们在空间站中一天可以看见16次日出。已知地球半径约6400km，重力加速度为9.8m/s2。则（　　）

A. 空间站绕地球运动的周期约90分钟

B. 空间站中的航天员处于完全失重状态，不受重力作用

C. 空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度

D. 空间站运动时的向心加速度大于9.8m/s2

【答案】AC

【解析】

【详解】A．一天可以看见16次日出，则周期为

故A正确；

B．空间站中的航天员处于完全失重状态，仍受重力作用，正是在引力提供向心力而做圆周运动，故B错误；

C．设地球质量为M，引力常数为G，卫星轨道半径为r，则有

可知有

周期越大，卫星轨道半径越大，运行速度越小，同步卫星的周期为24小时，大于空间站的周期，所以同步卫星的运行速度小于空间站的运行速度，故C正确；

D．设地球质量为M，引力常数为G，卫星轨道半径为r，加速度为a，则有

则有

因为卫星的轨道半径不可能小于地球半径，所以空间站的加速度不可能大于9.8m/s2，故D错误。

故选AC。

10. 质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度一时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f，以下说法正确的是（　　）

A. 时间内，汽车牵引力的功率保持不变

B. 时间内，汽车的功率等于

C. 时间内，汽车的平均速率小于

D. 汽车运动的最大速率

【答案】BD

【解析】

【详解】A．时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率

牵引力的功率随时间均匀增加，故A错误；

B．时间内汽车的功率不变，等于t2时刻和t1的功率，t2时刻速度达到最大速度，牵引力减小到等于阻力，可得

故B正确；

C．时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于，故C错误；

D．时间内汽车的功率不变，等于t1时刻的功率，在t1时刻有

联立可得汽车功率为

所以汽车的最大速度

故D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题）

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时日球被松开，竖直向下运动。

（1）用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到（      ）

A．A、B两球同时落地

B．A、B两球运动路线相同

C．A球的运动线路不同，B球的运动线路相同

D．力越大A、B两球落地时间间隔越大

（2）改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，根据此现象分析可知（      ）

A．小球A在水平方向做匀速运动

B．小球A水平方向做匀加速运动

C．小球B在竖直方向做匀加速运动

D．小球A与B在竖直方向运动规律相同

【答案】    ①. AC；    ②. D

【解析】

【详解】（1）[1]用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到A、B两球同时落地，A球的运动线路不同，B球的运动线路相同，故选AC。

（2）[2]改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，A、B两球同时落地，根据自由落体运动规律可得

下落时间仅与高度有关，所以可以判断小球A与B在竖直方向运动规律相同，故选D。

12. 用如图所示的实验装置来分析与平抛运动有关的物理问题，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B用于释放小铁珠，板上还装有三个电磁铁C、D、E，可以控制电磁铁E的电源通断，根据要求进行下列实验探究，同时回答一系列问题：

（1）电磁铁E吸上小铁珠时，让其中心与小铁珠在轨道A末端时的中心在___________，当小铁珠碰到碰撞开关S时，电磁铁E的电源___________（填“接通”或“断开”），若两个小铁珠同时到达F点，可验证平抛运动在竖直方向做___________，为了验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动，要保证电磁铁C、D分别离轨道A、B出口水平线的___________。

（2）用此装置可以测出小钢珠的初速度和当地的重力加速度，已知背景板上方格的边长为L，在装置附近安装测量运动时间的传感器，可测得小钢珠从P点到Q点的运动时间为t，则平抛运动的初速度=___________。

【答案】    ①. 同一高度    ②. 断开    ③. 自由落体运动    ④. 高度相同    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]为了保证两小铁珠下落的高度相同，需要电磁铁E吸上小铁珠中心与小铁珠在轨道A末端时的中心在同一高度。

[2]为了保证两小球同时做自由落体运动和平抛运动，当小铁珠碰到开关S时，电磁铁E的电源应断开。

[3] 若两个小铁珠同时到达F点，可验证平抛运动在竖直方向做自由落体运动。

[4] 为了验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动，要保证电磁铁C、D分别离轨道A、B出口水平线高度相同，以保证两小球的水平速度相等。

（2）[5] 平抛运动的初速度

13. 如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成37、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，cos370.8。求：

（1）4s内摩擦力对雪橇做的功是多少？

（2）4s末拉力的瞬时功率。

【答案】（1）；（2）96W

【解析】

【详解】（1）对雪橇，根据牛顿第二定律得

解得

4s内雪橇的位移为

4s内摩擦力对雪橇做的功是

（2）4s末雪橇的速度为

4s末拉力的瞬时功率

14. 如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为高为h=5m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离开B点做平抛运动（g取10m/s2），求：

(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；

(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？

(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。

【答案】(1)2m；(2)3N；(3)能，第一次落在距离B点1.13m处。

【解析】

【详解】⑴设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s，则有

解得

所以可得

 ⑵小球到达B点受重力G和向上的弹力F作用，由牛顿第二定律知

解得F＝3N，由牛顿第三定律知球对B的压力

即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N，方向竖直向下。

⑶如图

斜面BEC的倾角θ=45°，CE长d = h = 5m，因为d ＞ s，所以小球离开B点后能落在斜面上。假设小球第一次落在斜面上F点，BF长为L，小球从B点到F点的时间为t2，则有

联立解得t2 = 0.4s，则有

15. 已知某人从距地面高h处以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到地面，不计空气阻力，求：

（1）地球表面的重力加速度g的大小；

（2）小球落地时速度v的大小；

（3）若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R，引力常量为G，则地球的质量M为多少？

【答案】（1）；（2）； （3）

【解析】

【详解】（1）根据

得地球表面的重力加速度

（2）小球落地时竖直方向速度

则落地时速度

（3）若不考虑地球自转的影响，根据

则地球的质量