2021-2022学年浙江省嘉兴市海盐第二高级中学高一（下）3月阶段测试物理试题含解析

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海盐二高2021-2022学年第二学期3月阶段考试物理高一试题选择题部分一、选择题（本题共17小题，每小题4分，共68分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1. 发现万有引力定律的科学家是（　　）A. 牛顿 B. 开普勒 C. 卡文迪什 D. 哥白尼【1题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】发现万有引力定律的科学家是牛顿。故选A。2. 在正绕地球运行的人造卫星系统内，下列仪器还可以使用的有（　　）A. 天平 B. 测力计 C. 密度计 D. 气压计【2题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．天平是根据杠杆平衡条件制成的，在太空中，物体和砝码所受重力完全提供向心力，天平的左右两盘无论放多少物体，天平都是平衡的。所以无法用天平测量物体的质量，所以不能使用，A错误；B．弹簧秤的原理是：弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长越长。在失重状态虽然重力表现不出来，但是拉力总还是有的，所以弹簧秤仍能在失重状态下有效使用，B正确；C．密度计测量液体的密度时与重力有关，在太空中重力提供向心力，密度计不能使用，C错误；D．失重状态下，水银不会产生压强，所以不能在失重状态下有效使用，D错误。故选B。3. 如图所示，玩具枪枪管保持水平且与固定靶中心位于同一水平线上，枪口与靶心距离不变。若不考虑空气阻力，子弹击中靶后即停止，则子弹发射速度越大（　　）
 A. 位移越大 B. 空中飞行时间不变 C. 空中飞行时间越长 D. 击中点离靶心越近【3题答案】【答案】D【解析】【详解】BC．由题可知，子弹在发射之后做平抛运动，且水平位移固定不变。由可知，发射速度越大，越小，故BC错误；AD．由可知，越小，子弹在竖直方向的位移越小，由于总位移等于越小，总位移越小，故A错误，D正确。故选D。4. 下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是（　　）A. 匀速运动 B. 匀加速运动C. 加速度不变的曲线运动 D. 变加速曲线运动【4题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。故D正确，ABC错误。故选D。5. 在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象(   )①荡秋千经过最低点的小孩      ②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥       ④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器A. ①②B. ①③C. ①④D. ③④【5题答案】【答案】B【解析】【详解】试题分析：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态．②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态．④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态．故选B．考点：失重与超重【名师点睛】本题考查了学生对超重与失重现象的理解，要知道当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g；掌握住超重与失重的判断依据，本题就可以解决了．6. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（　　）A. 甲图中支持力对人做正功 B. 乙图中支持力对人做正功C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做负功【6题答案】【答案】A【解析】【详解】AC．甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功；支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；
BD．乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故BD错误；
故选A。7. 地球上，在赤道的物体A和在杭州的物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图，它们的线速度分别为vA、vB，周期分别为TA、TB，则（    ）A. vA=vB， TA=TBB. vA<vB， TA<TBC. vA>vB， TA>TBD. vA>vB， TA=TB【7题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A、B两物体转动的周期都等于地球自转的周期，所以TA=TB，由图知A的转动半径大于B的轨道半径，根据可知，vA>vB。故选D。8. 在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A  B. C.  D. 【8题答案】【答案】C【解析】【详解】赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．9. 洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（　　）
 A. 衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力和重力的合力提供C. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D. 筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少【9题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，故A错误；B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，故B错误；C．筒壁对衣服的摩擦力与衣服的重力平衡，不会随转速的增大而增大，故C错误；D．转速一定时，根据F=mω2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，故D正确。故选D。10. 我国成功发射的“神舟”号载人宇宙飞船和人造地球同步通信卫星都绕地球做匀速圆周运动，已知飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径。则可判定（　　）
 A. 飞船的运行周期小于同步卫星的运行周期B. 飞船的线速度小于同步卫星的线速度C. 飞船的角速度小于同步卫星的角速度D. 飞船的向心加速度小于同步卫星的向心加速度【10题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】根据万有引力提供向心力得出解得飞由船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径可知：飞船的运行周期小于同步卫星的运行周期，飞船的线速度、角速度、向心加速度都比同步卫星的大。故A正确BCD错误。故选A。11. 火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　）A 轨道半径B. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外C. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D. 当火车质量改变时，安全速率也将改变【11题答案】【答案】B【解析】【详解】AD．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出（θ为轨道平面与水平面的夹角）合力等于向心力，故解得与火车质量无关，AD错误；B．当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，B正确；C．当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，C错误。故选B。12. 两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（　　）A. A所需的向心力比B的大 B. B所需的向心力比A的大C. A的角速度比B的大 D. B的角速度比A的大【12题答案】【答案】A【解析】【详解】AB．对其中一个小球受力分析，如图所示受重力、绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，由牛顿第二定律可得F=mgtanθA绳与竖直方向夹角大，说明A受到的向心力比B的大，故A正确，B错误；CD．由向心力公式得到F=mω2r设球与悬挂点间的高度差为h，由几何关系得r=htanθ解得 分析表达式可知A的角速度与B的角速度大小相等，故CD错误。故选A。13. 如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道．质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（    ）A 处于超重状态B. 速度v的大小一定为C. 向心加速度方向竖直向下D. 座位对游客的作用力为【13题答案】【答案】C【解析】【详解】游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故A错误，C正确；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；只有当N=0时，v=，故B错误；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；解得：N=m-mg，故D错误．故选C．点睛：本题主要考查了向心力公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道当加速度方向向上时，处于超重状态，当加速度方向向下时，处于失重状态，难度不大，属于基础题．14. 2021年2月24日，“天问一号” 探测器进入火星停泊轨道，并于5月15日成功着陆于火星乌托邦平原。若火星半径为R，质量为M，引力常量为G，着陆前质量为m的“天问一号” 距火星表面高度h，则此时火星对“天问一号”的万有引力大小为（　　）A.  B.  C.  D. 【14题答案】【答案】A【解析】【详解】由万有引力公式可得火星对“天问一号”的万有引力大小为故A正确，BCD错误。故选A。15. 如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离L，车与地面之间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是（　　）A. 拉力对小车做功FL B. 拉力对小车做功为FLsinαC. 摩擦力对小车做功为-μmgL D. 重力对小车做功为mgL【15题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．拉力对小车做功为A错误，B正确；C．摩擦力对小车做功为C错误；D．在重力方向小车没有位移，则重力对小车做功为零，D错误。故选B。16. 如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上。有一质量为m的小球（可看作质点）在圆管中运动。小球以速率v0经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为（　　）A.  B.  C.  D. 【16题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】以球为研究对象，根据牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律知，球对圆环的作用力大小方向向下，再以圆环为研究对象，由平衡条件可得：杆对圆管的作用力大小故选C。17. 如图所示，劲度数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4．物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为．则（ ）A. 撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B. 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C. 物体做匀减速运动的时间为D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为【17题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动，A错误；B．刚开始时，由牛顿第二定律有：解得：B正确；C．由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：联立解得：，C错误；D．当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有解得，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：D正确。故选BD。 非选择题部分二、非选择题（本题共3小题，共32分，18题10分，19题10分，20题12分）18. 质量为2kg的玩具汽车，额定功率为8W，在水平桌面上行驶最大速率可达2m/s。求：（1）汽车受到水平桌面的阻力大小；（2）汽车在该桌面上由静止开始以a=0.5m/s2做匀加速直线运动，求此时汽车牵引力；（3）汽车在该桌面上由静止开始以a=0.5m/s2做匀加速直线运动，当汽车速度为0.8m/s时汽车的输出功率。【18题答案】【答案】（1）4N；（2）5N；（3）4W【解析】【详解】（1）汽车匀速运动时，牵引力等于阻力（2）汽车做匀加速直线运动时的牵引力解得（3）当速度时的功率为19. 饲养员对着长l＝1.0m的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口的质量m＝0.02kg的注射器射到动物身上。如图所示，注射器飞离长管末端的速度大小v＝20m/s。可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动，离开长管后做平抛运动。（g取10m/s2）（1）求注射器在长管内运动时的加速度大小；（2）求注射器在长管内运动时外力对注射器做功多少？（3）若动物与长管末端的水平距离x＝4.0m，求注射器下降的高度h。【19题答案】【答案】(1)200m/s2；(2)4J；(3)0.2m【解析】【详解】(1)由可得(2)由牛顿第二定律可得注射器在长管内运动时外力对注射器做功(3)由匀速运动的位移公式可得注射器下降所以时间为则注射器下降高度为20. 如图所示，竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°，G点与竖直墙面的距离d=R。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。不计小球大小和所受阻力。（1）若小球经过圆管内与圆心O1点等高的D点时对轨道的压力等于mg，求：小球经过D点时的速度大小。（2）若小球释放后能从G点冲出，并垂直打到竖直墙壁，求小球冲出G点时的速度大小。（3）若小球释放后能从G点冲出，并打到竖直墙壁与 G点等高的位置，求小球冲出G点时的速度大小。【20题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）D点轨道对小球的弹力提供向心力解得（2）小球垂直达到竖直墙壁，从G点到竖直墙壁的运动为平抛运动的逆过程。有其中解得 （3）小球从G点冲出到竖直墙壁与G点等高位置的运动过程为斜抛运动，根据其运动的对称性可得 其中解得