2021-2022学年江西省景德镇一中高一（下）期中质量检测物理试题（17班）含解析

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景德镇一中2021～2022学年第二学期期中考试卷物理一、选择题（每小题4分，共48分）1. 如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，在自行车正常骑行时，下列说法正确的是（　　）
 A. A、B两点的角速度大小相等B. B、C两点的线速度大小相等C. A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比D. B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比【答案】D【解析】【详解】A．A、B两点在同一条链条上，所以两点的线速度大小相等，根据v=ωrB点的角速度较大，故A错误；B．B、C两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=ωr可知，C点的线速度较大，故B错误；C．由于vA=vB根据公式可知，A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比的倒数，故C错误；D．由于ωB=ωC根据公式a=ω2r可知，B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比，故D正确。故选D。2. 如图所示，长度不同的两根轻绳L1与L2，一端分别连接质量为m1和m2的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点O，两小球质量之比m1∶m2＝1∶2，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳L1、L2与竖直方向的夹角分别为30°与60°，下列说法中正确的是(　　)A. 绳L1、L2的拉力大小之比为1∶3B. 小球m1、m2运动的向心力大小之比为1∶6C. 小球 m1、m2运动的周期之比为2∶1D. 小球 m1、m2运动的线速度大小之比为1∶2【答案】B【解析】【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，设绳L1、L2的拉力大小分别为、，在竖直方向根据平衡条件可得拉力大小可得绳L1、L2的拉力大小之比为故A错误；B．小球在水平面内做匀速圆周运动，小球m1运动的向心力大小小球m2运动的向心力大小则有故B正确；C．小球在水平面内做匀速圆周运动，则有则有故C错误；D．小球在水平面内做匀速圆周运动，则有则小球 m1、m2运动的线速度大小之比为故D错误；故选B。3. 一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动.要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足（　　）A. ， （1，2，3，……）B. ， （0，1，2，……）C. ， （1，2，3，……）D. 只要，就一定能击中圆盘上的A点【答案】B【解析】【详解】飞镖做平抛运动，则有解得飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A点做匀速圆周运动，恰好击中A点，说明A点正好在最低点被击中，则A点转动的时间  （0，1，2，……）联立解得  （0，1，2，……）故B正确，ACD错误；故选B。4. 如图所示，用手握着细绳的一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为，细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与r圆相切，在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球恰好做以O为圆心的大圆在桌面上运动，小球和桌面之间存在摩擦力，以下说法正确的是（　　）
 A. 小球做变速圆周运动B. 细绳拉力为C. 手对细线做功的功率为D. 小球与桌面的动摩擦因数为【答案】CD【解析】【详解】A．手握着细绳做匀速圆周运动，所以细绳另外一端的小球随着手做的也是匀速圆周运动，二者角速度相同。故A错误；B．设大圆半径为R，由图分析可知
 设绳中张力为T，有又联立，可得故B错误；C．拉力的功率为联立，可得故C正确；D．根据摩擦力公式，可得又联立，可得故D正确。故选CD。5. 已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g和地球的自转周期为T，不考虑地球自转的影响，利用以上条件可求出的物理量是（　　）A. 地球的质量B. 地球第一宇宙速度C. 地球与其同步卫星之间的引力D. 地球同步卫星的高度【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即解得故A正确；B．地球第一宇宙速度大小即为近地卫星环绕地球的速度大小，根据地球近地卫星所受的万有引力提供向心力，有又因为解得地球第一宇宙速度大小为故B正确；C．地球与其同步卫星之间的引力不知道m的质量，所以无法求出地球与其同步卫星之间的引力，故C错误；D．地球对同步卫星的万有引力提供向心力，有代入地球的质量得卫星的高度故D正确。故选ABD。6. 2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示．“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上(　　)“嫦娥三号”飞行轨道示意图A. 运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B. 从P到Q的过程中速率不断增大C. 经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度D. 经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度【答案】ABC【解析】【详解】A、根据开普勒第三定律，可判断嫦娥三号卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，故A正确；B、因为P点是远地点，Q点是近地点，故从P点到Q点的过程中速率不断增大，故B正确；C、根据卫星变轨特点可知，卫星在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速，故C正确；D、根据牛顿第二定律和万有引力定律可判断，经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P的加速度，故D错误；故选ABC．7. 如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动。卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是（    ）
 A. 卫星甲的线速度大小为B. 卫星乙运行的周期为C. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度D. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度【答案】BCD【解析】【详解】A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得由地球表面万有引力等于重力得可计算出卫星甲环绕中心天体运动的线速度大小故A错误；B．同理可计算出卫星甲环绕的周期由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则故B正确；C．卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于沿轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，故C正确；D．卫星运行时只受万有引力，向心加速度，r越大，a越小，故D正确。故选BCD。8. 美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—226”，其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（　　）A. 3.3×103m/s B. 7.9×103m/s C. 1.2×104m/s D. 1.9×104m/s【答案】D【解析】【详解】在任何天体表面重力加速度第一宇宙速度因为行星密度与地球密度相等，故所以故选D。9. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成一组，如图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（　　）A. 120km/h B. 240km/hC. 360km/h D. 480km/h【答案】C【解析】【详解】若2节动车加6节拖车编成的动车组，最大速度可达到120km/h，设每节动车的功率为，每节车厢所受的阻力为，则有当9节动车加3节拖车编成的动车组，则有联立解得故C正确，ABD错误；故选C。10. 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）A. ， B. ，C. ， D. ，【答案】C【解析】【详解】由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为S1：S2==1：2两次物体所受的摩擦力不变，根据力做功表达式，则有滑动摩擦力做功之比Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2再由动能定理，则有：WF﹣Wf=可知，WF1﹣Wf1=WF2﹣Wf2=4×由上两式可解得：WF2=4WF1﹣2Wf1故C正确，ABD错误；故选C． 11. 世界男子网坛名将费德勒，在上海大师杯网球赛上发出一记S球，声呐测速仪测得其落地速度为，费德勒击球时球离地面的高度为h，击球瞬间球有竖直向下的速度，已知网球质量为m，不计空气阻力：则费德勒击球时对球做的功W为（　　）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据动能定理费德勒击球时对球做的功为故选D。12. 如图（甲）所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力的作用，与时间 的关系如图（乙）所示，设物块与地面间的最大静摩擦力的大小与滑动摩擦力大小相等，则时间内（　　）
 A. 时刻物块的速度为零B. 时刻物块的加速度最大C. 时刻物块的动能最大D. 时间内对物块先做正功后做负功【答案】ABC【解析】【详解】A. 由图乙可知，时刻之前，拉力一直小于最大静摩擦力，物体静止不动，故时刻物块速度为零，A正确；B. 时刻之后，拉力大于最大静摩擦力，物块开始做加速运动，根据牛顿第二定律得可知随着拉力的增大而增大，物块的加速度也增大，当时刻拉力最大时，物块的加速度最大，B正确；C. 由图乙可知，时刻之后拉力还是大于最大静摩擦力，物块继续做加速运动，速度继续增大，直到时刻后，拉力小于最大静摩擦力，才开始做减速运动，故物块时刻的速度最大，动能最大，C正确；D. 时间内拉力的方向一直与速度方向相同，故拉力一直做正功，D错误。故选ABC。二、计算题（每题13分，共52分）13. 如图所示，BC是半径 m且竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在细圆管的末端C连接倾角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面。一质量为m=0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出后，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5 N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。(取g=10 m/s2)，不计空气阻力 (1)小球从A点水平抛出的初速度v0为多少；(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少；(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少。
 【答案】(1)2 m/s　(2)5 N　(3) m【解析】分析】【详解】(1)小球从A运动到B为平抛运动，有rsin 45°=v0t在B点tan 45°= 联立以上两式解得v0=2 m/s(2)在B点根据平抛运动的速度规律，有vB==2m/s对小球受力分析，小球在管中受三个力的作用，因为重力与外加的力F平衡，所以小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，即小球在管中做匀速圆周运动，由圆周运动的规律知圆管对小球的作用力为FN==5 N根据牛顿第三定律得小球对圆管的压力FN′=FN=5N(3)小球在CD上滑行到最高点的过程中，根据牛顿第二定律，有mgsin 45°＋μmgcos 45°=ma解得a=8 m/s2因为小球在圆管中做匀速圆周运动，所以小球运动到圆管末端C时的速度大小为vC=vB=2 m/s根据匀变速直线运动的速度与位移的关系公式，有x==m14. 载人登月计划是我国的“探月工程”计划中实质性的目标．假设宇航员登上月球后，以初速度v0竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间为t.已知引力常量为G，月球的半径为R，不考虑月球自转的影响，求：(1)月球表面的重力加速度大小；(2)月球的质量M；(3)飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期T.【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)小球月球表面上做竖直上抛运动，有月球表面的重力加速度大小 (2)假设月球表面一物体质量为m，有 月球的质量 (3)飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，有 飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期15. 面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生．所谓混合动力汽车，是指拥有两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车，既省油又环保．车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用．假设汽车质量为M，当它在平直路面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为P1，能达到的最大速度为v1；汽车行驶在倾角为θ的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达P2．已知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力是在平直路面上的k倍（k<1），重力加速度为g．求汽车在斜坡道上能达到的最大速度．【答案】【解析】【分析】不论汽车在平直路面上还是在斜坡道上，都是加速度为零时，速度达到最大．根据功率与牵引力的关系，及合力为零时速度最大，求出汽车在斜坡道上能达到的最大速度．【详解】在平直路面行驶，汽车以功率P1匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为f，则P1=F1v1F1=f 设汽车上坡时驱动力为F2，能达到的最大速度为v2，则P2= F2v2联立解得16. 为了实现舰载机在航母上成功起降，舰载机先要在陆地上进行模拟训练，某型号舰载机在陆地水平跑道上进行短距起降训练，没有挂弹时，其涡扇发动机的推力大小恒为F=1.2×105N，方向与速度方向相同，在运动过程中舰载机受到的平均阻力大小为舰载机重力的0.1倍，舰载机质量m=2.0×104kg视为不变，舰载机从静止开始水平加速250米后，重力和升力相等，开始离开地面（舰载机竖直向上升力计算公式F升=SC，其中C是升力系数，S是机翼的面积，是舰载机的水平速度：是大气密度），取重力加速度g=10m/s2。（1）求舰载机刚离开地面时的水平速度；（2）若舰载机挂弹后，质量增加到=2.5×104kg，求舰载机刚离开地面时的水平速度大小；（3）若舰载机挂弹后，发动机推力恒为，经过同等距离加速后离开地面，求发动机推力的大小（保留两位有效数字）。【答案】(1) ；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由动能定理代入数据得(2) 根据题意有代入数据联立解得(3) 由动能定理代入数据得