2021汪清县四中高一下学期第二次阶段考试物理试题含答案

汪清四中2020-2021学年度第二学期

高一年级物理学科第二次阶段检测试题

总分:100分   时间：90分钟

一、选择题（1~8题为单选题，9~12题为多选题，每题4分，共12题，共48分）

1.2018年2月23日在平昌冬奥会上，我国选手武大靖在短道速滑男子500m比赛中勇夺金牌。如图所示为他比赛中的精彩瞬间，假定他正沿圆弧形弯道做匀速圆周运动，则他运动过程中(   )

A．速度恒定  B．加速度恒定

C．相等时间内转过的角度相同 D．相等时间内经过的位移相同

2.狗拉着雪撬在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(O为圆心)，其中正确的是(   )

A. B. C. D.

3.如图所示，小明用与水平方向θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，木箱沿水平地面向右移动了一段距离l．已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱质量为m，木箱受到的(   )

A．支持力做功为 B．拉力做功为

C．重力做功为  D．滑动摩擦力做功为

4.如图所示，长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在以水平速度v匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上，当直杆与竖直方向夹角为θ时，直杆端点A的线速度为(   )

A． B． C． D．

5.质量为m的物体，从静止出发以g/2的加速度竖直下降h，下列说法正确的是(   )

A.物体的机械能增加了  B.物体的动能增加了mgh

C.物体的机械能减少了  D.物体的重力势能减少了

6.两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱，它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为f。已知小明和平衡车的总质量为m，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不计小明对平衡车做功。设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，则(     )

A.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为

B.平衡车运动过程中所需的最小牵引力为

C.平衡车达到最大速度所用的时间

D.平衡车能达到的最大行驶速度

7.2017年11月5日19时45分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。若已知地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的第一宇宙速度为v1，则(   )

A．根据题给条件可以估算出地球的质量

B．根据题给条件不能估算地球的平均密度

C．第一宇宙速度v1是人造地球卫星的最大发射速度，也是最小环绕速度

D．在地球表面以速度2v1发射的卫星将会脱离太阳的束缚，飞到太阳系之外

8.由于潮汐力的作用，地球与月球之间的距离会缓慢减小，当月球表面的物体受到地球对它的引力与月球对它的引力大小相等时，月球开始瓦解。已知地球的半径为R，地球表面的引力加速度是月球表面的引力加速度的6倍。不考虑自转影响，当月球开始瓦解时月球表面到地球表面的最小距离为(   )
A. B. C. D.

9.如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向上.图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正方向水平抛出的三个小球和c的运动轨迹.小球a从处抛出,落在处;小球从处抛出,分别落在和处.不计空气阻力,下列说法正确的是(   )

A.a和b的初速度相同  B.b和c运动的时间相同

C.b的初速度是c的两倍 D.a运动的时间是b的两倍

10.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，它们的边缘有三个点A、B、C。关于这三点的线速度、角速度、周期和向心加速度的说法中正确的是(   )

A．A、B两点的线速度大小相等 B．B、C两点的角速度大小相等

C．A、C两点的周期大小相等 D．A、B两点的向心加速度大小相等

11.嫦娥二号卫星发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测,则(   )

A.卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小

B.卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大

C.卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短
D.卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度

12.质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，Q球顺时针摆动到最低位置，则(   )

A．小球P在最低位置的速度大小为

B．小球P在此过程中机械能增加量为mgL

C．小球Q在最高位置的速度大小为

D．小球Q在此过程中机械能减少

二、实验题（共2题，每空1.5分，共12分）

13.如图1所示，打点计时器固定在铁架台上，纸带穿过打点计时器，让重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
 

（1）实验中动能的增加量应略小于重力势能的减少量，主要原因是_______。

A.重物下落的实际距离大于测量值 B.重物下落的实际距离小于测量值

C.重物下落受到阻力  D.重物的实际末速度大于计算值

（2）甲、乙、丙三位同学利用上述装置将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，分别得到三条纸带，它们前两个点间的距离分别是1.0 mm，1.9 mm，4.0 mm，应该选用________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的纸带；一定存在操作误差的同学是________（填“甲”“乙”或“丙”）。

（3）某实验小组按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图2所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的有________。
 

A.和的长度 B.和的长度

C.和的长度 D.和的长度

14.宇航员登陆某星球用小球做了一个平抛运动实验（小球可视为质点），并用频闪照相机记录了小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为5 m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，为小球运动中的3个连续的记录点，和C点的坐标分别为和。则：
 

（1）频闪照相机的频闪频率为________Hz；

（2）该星球表面重力加速度为________；

（3）小球开始做平抛运动的初始位置坐标为________m，________m。（结果保留两位有效数字）

三、计算题（共4题，15题8分，16、17每题10分、18每题12分，共40分）

15.“天宫一号”于2011年9月29日成功发射,它和随后发射的“神舟”飞船在太空完成交会对接,实现了中国载人航天工程的一个新的跨越。“天宫一号”进入运行轨道后,其运行周期为,距地面的高度为,已知地球半径为,万有引力常量为。若将“天宫一号”的运行轨道看做圆轨道,求:

（1）地球质量；

（2）地球的平均密度；

16.小球从倾角为的斜坡顶端点水平抛出，经后落到斜坡上的点，不计空气阻力，取，，。求：

(1)物体离开点时的速度大小；

(2)间的距离。

17.为避免超高车辆对交通设施产生损害，在需保护的设施前方一定距离处应设置激光超高超限预警系统。当车辆高度超过预先设定好的高度时，预警系统发出指令让前方的预警屏提示司机车辆超高信息并指示行车路线诱导车辆绕行。为保证车辆行驶安全，绕行车道转弯处会设置一定的内、外高度差。假设一超高货车以的速度通过激光超高检测器，司机在距离绕行车道转弯处的地方看到屏的信息后经开始刹车货车做匀减速运动，行至绕行车道转弯处时的速度，恰好无侧滑趋势进入弯道。已知绕行车道的宽度，货车转弯时的半径，重力加速度取，货车可视为质点，较小时，可认为。求:

（1）绕行车道转弯处的内、外高度差。

（2）货车刹车时的加速度大。

18.2020年第38届美国公开赛单板滑雪形场地比赛在美国结束，中国选手蔡雪桐夺得冠军，这是中国运动员首次获得美国公开赛金牌。单板滑雪形池如图所示，由两个完全相同的圆弧滑道和水平滑道构成，圆弧滑道的半径为，分别为圆弧滑道的最低点，一质量为的运动员从轨道处由静止滑下，由于在到向下滑行过程中运动员做功，运动员在点竖直向上滑出轨道上升的最高点离点高度为，滑板的质量为，不计轨道摩擦和空气阻力，重力加速度取，求：

(1)在圆弧滑道的点运动员对滑板的压力；

(2)从到的过程中运动员所做的功。

参考答案

1.答案：C

解析：速度、加速度、位移均为矢量，在做圆周运动时，方向是变化的，选项A、B、D均错误，C正确。

2.答案：C

解析：摩擦力的方向沿切线，F和Ff的合力充当向心力．

3.答案：B

解析：

4.答案：C

解析：如图将A点的速度分解,根据运动的合成与分解可知,直杆端点A的实际运动,即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动,该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分运动组成,所以，为A点做圆周运动的线速度.故选C.

5.答案：C

解析：

6.答案：A

解析：平衡车做匀加速直线运动过程中，由牛顿第二定律可得，则匀加速运动过程中能达到的最大速度为，选项A正确;当平衡车的加速度为零时，牵引力最小，,选项B错误;平衡车由静止匀加速达到v所用的时间为，匀加速结束后，平衡车可减小牵引力，减小加速度，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度，此时，可知平衡车达到最大速度所用的时间t大于，选项CD错误。

7.答案：A

解析：

8.答案：D

解析：设地球质量就为M,则在地球表面物体重力等于地球的万有引力,即为：①,设月球表面的物体受到地球对它的引力与月球对它的引力大小相等时月球上物体距地心距离为r,根据万有引力定律得：②;联立①②解得：,当月球开始瓦解时,月球表面到地球表面的最小距离为：，故D正确，ABC错误。故选：D。

9.答案：BC

解析：a和b运动的水平位移相等,但a运动的时间比b的长,所以a的初速度小于b的初速度,故A项错误.b和c从同一高度平抛,在竖直方向上均做自由落体运动,即运动时间相同,故B项正确.b和c运动的时间相同,b的水平位移是c的两倍,即b的初速度是c的两倍,故C项正确.a的竖直位移是b的两倍,a和b在竖直方向上均做自由落体运动,根据公式,得a运动的时间是b的倍,故D项错误.

10.答案：AB

解析：自行车的链条不打滑，A点与B点的线速度大小相等，故A正确；B点与C点同一转轴转动，角速度相等，故B正确；由可知，A点的半径大于B点的半径，A点的周期大于B点的周期，而B点的周期与C点的周期相等，所以A点的周期大于C点的周期，故C错误；由向心加速度公式，A点的半径大于B点的半径，可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故D错误。

11.答案：ACD

解析：

12.答案：AB

解析：

13.答案：（1）C

（2）乙；丙（3）BC

解析：本题考查验证机械能守恒定律的实验。

（1）重物下落过程中存在空气阻力以及限位孔与纸带之间存在摩擦，在下落过程中，除了重物重力做正功外，还有阻力做负功，由动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，故重力做的功大于动能的变化量，故选C。

（2）重物从静止开始下落，假设重物只受重力，由自由落体运动规律可知，最初0.02 s内重物下落的高度接近2 mm，故乙同学的纸带最为理想；丙同学一定存在操作误差，造成误差的原因可能是实验中不是从重物静止释放时开始打点，即丙同学可能先释放重物，后接通打点计时器电源。

（3）当已知和的长度时，可以求得打F点时与段中间时刻的瞬时速度，从而确定两者间的动能变化，却无法求解重力势能的变化，无法验证机械能守恒定律，故A错误；当已知和的长度时，依据和的长度，可求得打C点时的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒定律，故B正确；当已知和的长度时，依据和的长度，可分别求得打C点与F点时的瞬时速度，继而求得动能的变化，再由确定重力势能的变化，可以验证机械能守恒定律，故C正确；当已知和的长度时，依据和的长度，只能求得打B点与F点时的瞬时速度，从而求得动能的变化，而间距不知道，则无法验证机械能守恒定律，故D错误。

14.答案：（1）10

（2）25

（3）

解析：（1）平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，有，所以频闪照相机的频闪频率为。

（2）根据可得。

（3）小球在B点的竖直分速度，
则抛出点到B点的竖直距离，
小球到达B点的时间，
则抛出点的纵坐标为；
抛出点的横坐标为。

15.答案：（1）
（2）

解析：（1）因为将“天宫一号”的运行轨道看做圆轨道,万有引力充当向心力,即,解得:
（2）地球的平均密度:

16.答案：(1)

解得：

(2)

解得：

解析：

17.答案：（1）设弯道倾角为θ，货车恰好无侧滑趋势进入弯道时，对货车由牛顿第二定律得，，解得，由于θ较小，可近似认为，则绕行车道转弯处的内、外高度差，解得h=0.25m。

（2）货车通过激光超高检测器时，有，从司机看到LED屏的信息到开始刹车，货车运动的位移，货车刹车所产生的位移。由运动学公式得，解得。

解析：

18.答案：(1)从最低点点到最高点的过程中，由机械能守恒定律：，在最低点对运动员：，解得，由牛顿第三定律得运动员对滑板的压力为。

(2)从到的过程中以人和滑板为研究对象，设此过程中人做的功为。

，解得从到的过程中运动员所做的功。