2021-2022学年甘肃省天水市甘谷县第四中学高一下学期第一次检测物理试题含解析

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甘谷四中2021-2022学年第二学期高一第一次检测考试物理第I卷（选择题，共48分）一、单选题（每小题4分，共32分）1. 物理学的研究方法在自然科学的很多领域都起着重要作用力的合成和分解、运动的合成和分解所体现的研究方法是（　　）A. 图像法 B. 整体法 C. 等效法 D. 隔离法【答案】C【解析】【分析】【详解】物理学的研究方法在自然科学的很多领域都起着重要作用力的合成和分解、运动的合成和分解所体现的研究方法是等效法，所以C正确；ABD错误；故选C。2. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动B. 平抛运动是匀变速运动C. 匀速圆周运动是匀变速运动D. 曲线运动受到的合外力可以为零【答案】B【解析】【详解】A．曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，故A错误；B．平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动是匀变速运动，故B正确；C．匀速圆周运动加速度永远指向圆心，方向随时在变化，所以匀速圆周运动是非匀变速运动，故C错误；D．曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，故D错误。故选B。3. 如图所示，炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度大小是800m/s，这个速度在水平方向的分速度为（　　）A. 300m/s B. 400m/sC. 400m/s D. 800m/s【答案】B【解析】【详解】水平分速度为故选B。4. 关于平抛物体的运动，以下说法错误的是（　　）A. 平抛运动是匀变速曲线运动B. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动C. 平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等D. 平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的【答案】D【解析】【分析】【详解】A．平抛运动的物体只受重力，根据牛顿第二定律，加速度恒定为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确，不符合题意。B．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,B正确，不符合题意。C．平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等，为方向竖直向下，C正确，不符合题意。D．平抛的水平方向是匀速直线运动，水平分速度不为零，所以平抛运动的物体落地时的速度不可能是竖直向下的，D错误，符合题意。故选D。5. 以初速度v水平抛出一物体，当物体的水平位移等于竖直位移时，物体运动的时间为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】根据平抛运动规律根据题意则所以故选C。6. 如图所示，水平转台上放着一个纸箱A，当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是（　　）A. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力B. 受重力、台面的支持力和静摩擦力C. 受重力和台面的支持力D. 受重力、台面的支持力和向心力【答案】B【解析】【详解】当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止，所以纸箱A受重力、台面的支持力和静摩擦力，其中静摩擦力提供纸箱随转台一起做圆周运动的向心力，向心力是效果力，是一种力或几种力的合力，不是某种性质的力，因此ACD错误，B正确。故选B。7. 下列关于圆周运动的说法中正确的是（　　）A. 汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态B. 汽车通过拱形桥的最高点时处于超重状态C. 水平公路上行驶的汽车拐弯所需要的向心力是由车轮与路面间的摩擦力提供的D. 火车转弯时，一定由其受到的重力和支持力的合力来提供火车拐弯的向心力【答案】C【解析】【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，处于超重状态，A错误；B．汽车通过拱形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，B错误；C．水平公路上行驶的汽车拐弯所需要的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的，C正确；D．火车转弯时，外轨高于内轨，重力和支持力的合力可能等于向心力，如果速度大于临界速度，挤压外轨，速度小于临界速度，则挤压内轨，D错误。故选C。8. 如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）A. 15m/s B. 20m/sC. 25m/s D. 30m/s【答案】B【解析】【详解】如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，即汽车只受重力作用，则有当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，即支持力为，则有联立解得所以B正确；ACD错误；故选B。二、多选题（每小题4分，共16分）9. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（　　）A. 速度 B. 角速度C. 周期 D. 向心加速度【答案】BC【解析】【详解】A．匀速圆周运动速度方向时刻改变，A错误；BC．做匀速圆周运动的物体，角速度、周期和转速不变，BC正确；D．向心加速度始终指向圆心，方向时刻改变，D错误。故选BC。10. 一小船渡河，河宽d=120m，河水均匀流动，流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s。则小船（　　）A. 渡河的最短时间是24s B. 渡河的最短时间是40sC. 渡河的最小位移是150m D. 渡河的最小位移是120m【答案】AD【解析】【详解】AB．在垂直于河岸方向上，速度越大，渡河的时间越短，即静水速垂直于河岸，渡河时间最短为故A正确，B错误；CD．由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，所以渡河的最小位移等于河宽d，即120m，故C错误；D正确。故选AD。11. 如图A、B两点分别位于大、小两轮的边缘上，它们的半径之比为2：1，两个轮子之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动，在两轮匀速转动时，下列关系正确的是（　　）A. A、B两点的线速度之比为2：1 B. A、B两点的线速度之比为1：1C. A、B两点的角速度之比为2：1 D. A、B两点的向心加速度之比为1：2【答案】BD【解析】【详解】AB．靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度，A、B两点的线速度大小之比为1：1，故A错误，B正确；C．由于转动半径不同，根据公式v=rω知A、B两点的角速度之比为1：2，故C错误；D．根据可知，两点的向心加速度之比为1：2，故D正确。故选BD。12. 如图所示，水平屋顶高H=5m，墙高h=3.2m，墙到房子距离L=3m，墙外马路宽x=10m，小球从房顶a点水平飞出， 取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）A. 小球刚好落在墙外的马路上，则小球的运动时间是0.8sB. 若小球刚好经过墙的顶点b后落到马路上，则初速度v0＝5m/sC. 只要小球初速度v0小于5m/s，小球就会打在墙上D. 若小球落在墙外的马路上，则v0的取值范围为5 m/s≤v013 m/s【答案】BD【解析】【详解】A．根据H=gt2得，小球在空中运动的时间A错误；B．设小球运动到墙顶b点所用时间为t1，竖直方向上有H-h=gt12水平方向上有v0t1=L代入数据解得v0=5 m/sB正确；C．当小球落在墙角时，则则要想让小球打在墙上，则速度应该在3m/s-5m/s之间，C错误；D． v0最小时，小球恰好经过墙顶b点后落在马路上，v0最大时，小球落在马路的最右端。设v0的最大值为v0m；竖直方向上有H=gt2水平方向上有L+x=v0mt代入数据解得v0m=13m/s所以小球抛出时的速度v0取值范围大小为5 m/s≤v0≤13 m/s，D正确．故选BD。第II卷（非选择题，共52分）三、填空、实验题（每空2分，共16分）13. 如图1所示，在“实验：研究平抛运动”中：
 (1)为准确确定坐标轴，还需要的器材是______；A．弹簧测力计　　　B．铅垂线　　　C．打点计时器　　　D．天平(2)实验中，下列说法正确的是______；A．小球每次从斜槽上不相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来(3)高一某班某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置，如图2所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度2mm，如果取g=10m/s2，那么：①照相机的频闪周期T=______s；②小球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s。③到达B处时速度的大小是______m/s。【答案】    ①. B    ②. C    ③. 0.02    ④. 0.3    ⑤. 0.5【解析】【详解】(1)[1]为准确确定坐标轴，还需要的器材是铅垂线。故选B。(2)[2]AB．为了使小球每次从斜槽末端抛出时的初速度相同，小球每次应从斜槽上相同的位置由静止自由滚下，而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，AB错误；C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，C正确；D．由于实验中存在误差，坐标纸上所记录的点不可能严格地分布在一条抛物线上，所以在绘制小球运动的轨迹时，应先舍去一些误差较大的点，将误差较小的点用平滑曲线连接起来，而这些点有的可能在曲线上，有的可能靠近并均匀分布在曲线两侧，D错误。故选C。(3)[3]小球做平抛运动，水平方向匀速直线运动，A点与B点，B点与C点的水平距离相同，故时间间隔相等设为T，竖直方向自由落体运动，满足解得[4]小球做平抛运动的水平初速度大小是解得[5]物体运动到B点时的竖直分速度大小为则合速度大小为14. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
 （1）本实验采用的科学方法是________。A．控制变量法　　B．累积法　　C．微元法　　D．放大法（2）图示情景正在探究的是________。A．向心力的大小与半径的关系B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系D．向心力的大小与物体质量的关系（3）通过本实验可以得到的结果是________。A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比【答案】    ①. A    ②. D    ③. CD【解析】【详解】（1）[1]本实验装置原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法，故选A。（2）[2]图示情景中是控制半径及角速度不变，只改变质量，所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系。故选D。（3）[3]A．由可知在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故A错误；B．由在质量和半径一定情况下，向心力的大小与线速度平方的大小成正比，故B错误；C．由在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故C正确；D．由在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D正确；故选CD。四、计算题（共36分）15. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，试求：（1）线速度大小         （2）周期          （3）角速度【答案】（1）10m/s；（2） 4s ；（3） 0.5rad/s。【解析】【详解】（1）由于匀速圆周运动的物体速率不变，由，可得（2）由，得（3）由，得16. 小李以3m/s 的水平初速抛出一个石子，抛出点离水平地面的高度为0.8m，不计空气阻力。求：（1）石子在空中飞行时间；（2）石子落地时离抛出点的水平位移大小；（3）石子落地时的速度大小。【答案】（1）0.4s；（2）1.2m；（3）5m/s【解析】【详解】（1）石子竖直方向做自由落体运动，由解得 （2）石子水平方向做匀速直线运动，由解得 （3）石子落地时，竖直方向的速度，由解得 落地速度 解得17. 一小型无人机模拟投弹演习，某时刻无人机将一小球以某一初速度沿水平方向抛出，小球刚好垂直打在倾角的斜坡上，打在斜坡上的速度为50m/s，重力加速度，，，求：（1）小球的飞行时间；（2）小球的水平位移大小；（3）小球抛出点到落点的高度。
 【答案】（1）4s；（2）120m；（3）80m【解析】【详解】（1）小球打在斜坡上时的竖直分速度大小为小球的飞行时间为（2）小球抛出时的初速度大小为小球的水平位移大小为（3）小球抛出点到落点的高度为18. 一质量为的小球，用长为细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（取），求：（1）若过最高点时的速度为，此时小球角速度多大？（2）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？（3）若过最低点时的速度为，此时绳的拉力大小？【答案】（1）；（2）；（3）50N【解析】【详解】(1) 当小球在最高点速度为4m/s时，可得角速度为(2)通过最高点时绳子拉力为零，此时重力提供向心力可得速度为(3)通过最低点时，根据牛顿第二定律代入数据解得