2021淄博沂源县二中高一下学期期中考物理试题含答案

沂源二中高一下学期期中考试物理试题

本卷满分100分，时间90分钟，请认真在答题纸上作答。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题只有一项是符合题目要求的。

1.下列说法符合史实的是（      ）

A．开普勒发现了万有引力定律

B．牛顿发现了行星的运动规律

C．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．牛顿发现了海王星和冥王星

2．如图所示，小明同学将一枚飞镖从高于靶心的位置A点水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。已知飞镖的质量为m，抛出时的初速度为v0，A点与靶心的竖直高度差为h，与靶盘的水平距离为x。若仅改变上述中的一个物理量，不计飞镖运动过程中所受的空气阻力，能使飞镖命中靶心的是（　　）

A．减小x 

B．增大h 

C．增大m 

D．减小v0

3.如图所示，小强正在荡秋千．关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是（　　）

A. va = vb 

B. va > vb

C. ωa = ωb 

D. ωa < ωb

4.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）

A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态

B.图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力等于其在最低处水对碗底的压力

C.图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯

D.图4脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

5.假设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若卫星离地面越高，则卫星的（　　）

A. 速度越大 

B. 角速度越大

C. 向心加速度越大 

D. 周期越长

6. 如图，两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，其中，。物体运动一段位移时，在力的方向上移动了，在力的方向上移动了，则力和的合力对物体做的功为（　　）

A. 60J 

B. 25J 

C. 40J 

D. 55J

7.关于功率的概念，下列说法中正确的是（    ）

A. 力对物体做功越多，力的功率越大

B. 由可知，功率与时间成反比

C. 由可知，F为物体受到的合外力

D. 某个力对物体做功越快，它的功率就一定大

8.下列事例中机械能守恒的是（　　）

A. 物体沿斜面匀速下滑 

B. 雨滴接近地面时匀速下降

C. 铅球在空中飞行（空气阻力不计） 

D. 火箭发射升空过程

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，用长为L的细线拴一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为θ，关于小球的受力情况，下列说法正确的的是（　　）

A. 小球受到重力、线的拉力和向心力三个力作用

B. 细线对小球拉力的竖直分量和小球所受重力大小相等

C. 向心力等于细线对小球拉力的水平分量

D. 向心力的方向为沿水平面指向圆

10．如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步圆轨道上的Q)，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是(　　)

A．在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速

B．在P点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速

C．T1<T2<T3

D．v2>v1>v4>v3

11. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动．其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则以下说法正确的是(　　)

A. 汽车在前5s内的牵引力为

B. 汽车速度为时的加速度为

C. 汽车的额定功率为100kW

D. 汽车的最大速度为100m/s

12. 如图所示，小球自点由静止自由下落，到点时与弹簧接触，到点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由的运动过程中说法正确的（　　）

A. 小球在点时的动能最大

B. 小球的重力势能一直减小

C. 小球在下落过程中，重力势能和动能之和保持不变，机械能守恒

D. 小球从运动到，动能先增大后减小，机械能一直减小

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（5分）(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________。

A．重垂线    B.秒表    C.弹簧测力计   D.天平    

(2)实验中，下列说法正确的是________。

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

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.斜槽轨道末端可以不水平

14.（10分） 在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为（周期的倒数），查得当地的重力加速度，所用的重物的质量为，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做，另选连续的四个点、、、作为测量的点。经测量知道、、、四个点到点的距离分别为、、、。根据以上数据可以计算出

(1)打点计时器打下计数点时，物体的速度_____；

(2)重物由点运动到点，重力势能的减少量_____；动能的增加量_____；

(3)考虑到阻力的影响，数值上_____（填“”、“”或“”）。

【注意，13 14题答案要在答题纸上对应小题号明确写出】

15. （8分）“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为，飞行周期为，月球的半径为，引力常量为。求：月球的质量。

16.（12分）第24届冬奥会将在2022年北京举行，其跳台滑雪项目是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆．如图所示，设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B处．(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：

(1)运动员在空中飞行的时间;

(2)AB间的距离s.

17.（12分）老师在课堂上给同学们做如下实验:一细线与桶相连,桶中装有小球,桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动,最高点时小球竟然不从桶口漏出,如图所示,小球的质量m=0.2 kg,球到转轴的距离l=90 cm,g取10 m/s2。

(1)整个装置在最高点时,球不滚出来,求桶的最小速率；

(2)在最高点时,使球对桶底的压力等于球重力的2倍,求桶的速率多大（保留2位有效数字）。

18.（13分）如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s2则：

（1）物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？

（2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？

沂源二中高一下学期期中考试物理试题参考答案

1．【答案】C

2．【答案】D

【解析】A．根据，水平方向  竖直方向上

水平距离减小，初速度不变，则飞镖击中靶子的时间减小，竖直方向上下落的高度减小，飞镖将不会打在靶心，A错误；

B．根据，水平方向 竖直方向上

水平距离不变，初速度不变，则下落的时间不变，竖直下落的距离不变，飞镖将更不会打在靶心，B错误；

C．平抛运动的规律与飞镖的质量无关，换用质量稍大的飞镖，飞镖命中的位置不变，C错误；

D．根据，水平方向   竖直方向上

水平距离不变，减小初速度，则飞镖击中靶子的时间增大，竖直方向上下落的高度增大，飞镖将会打在靶心，D正确。

3．【答案】C

【解析】试题分析：荡秋千可视为同轴转动，利用角速度相同和v=ωr判断即可．

解：ABCD、荡秋千可视为同轴转动，所以a、b两点角速度相同；据v=ωr和a、b两点的半径不同，所以有： vb＞va，故ABD错误，C 正确故选C．

【点评】明确同轴转动，角速度相同是解题的关键，灵活应用v=ωr和半径关系．

4．【答案】A

【解析】A．图1中汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，选项A正确；

B．图2中 “水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力

在最低处水对碗底的压力

则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，选项B错误；

C．图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故C错误；

D．衣机脱水桶的脱水原理是：水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。故选A

5．【答案】D

【详解】设人造卫星的质量为m，轨道半径为r，线速度为v，公转周期为T，地球质量为M，由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由万有引力提供向心力得：

得：

卫星离地面越高，则周期越长，卫星的线速度越小，卫星的角速度越小，向心加速度越小，故ABC错误，D正确．

6．【答案】D

【解析】做的功

做的功

则合力做的功

ABC错误，D正确故选D。

7．【答案】D

【解析】A.功率是描述做功快慢的物理量，功率大说明单位时间内做功多，时间不确定时做功率大小无法确定，故A错误；

B.功率与时间不成反比，时间短不能说明功率大，故B错误；

C.由可知，F为物体受到的合外力或分力，故C错误；

D. 功率是表示物体做功快慢的物理量，故力对物体做功越快，它的功率就一定大，故D正确．

8．【答案】C

【详解】A．物体沿斜面下滑，动能不变，重力势能减少，两者之和即机械能减少，不守恒，故A错误；

B．雨滴匀速下落，受到阻力且阻力对雨滴做负功，故机械能不守恒，故B错误；

C．铅球空中飞行，空气阻力不计，只受重力，故机械能守恒，故C正确；

D．火箭发射升空过程，升力对火箭做功，故机械能不守恒，故D错误。

故选C。

9．【答案】BCD

【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图

小球受重力和绳子的拉力，可以说成细线的拉力和小球所受重力的合力充当向心力；也可以说成细线对小球拉力的竖直分力与重力抵消，细线对小球拉力的水平分力充当向心力；向心力的方向沿水平面指向圆心，故A错误，BCD正确。

10．【答案】CD

【解析】卫星在椭圆形轨道的近地点P时做离心运动，所受的万有引力小于所需的向心力，即<m，而在圆轨道时万有引力等于向心力，即＝，所以v2>v1，同理卫星在转移轨道上Q点做向心运动，可知v3<v4，又由于卫星线速度v＝，可知v1>v4，由以上所述可知D选项正确；由于轨道半径R1<R2<R3，因开普勒第三定律＝k(k为常量)得T1<T2<T3，故C选项正确．答案　CD

11．【答案】CD

【分析】根据速度时间图线的斜率求出匀加速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力；根据匀加速运动的最大速度和牵引力的大小求出汽车的额定功率．结合P=Fv求出速度为25m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求出此时的加速度；当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fv求出最大速度．

【详解】A、匀加速直线运动的加速度为： ，根据牛顿第二定律得：，解得牵引力为：故A错误；

BC、额定功率为：．

当车的速度是时，牵引力：

车的加速度：，故B错误，C正确．

D、当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为：故D正确．故选CD．

【点睛】本题考查了汽车恒定加速度启动的问题，理清整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道牵引力等于阻力时，汽车的速度最大．

12．【答案】BD

【详解】A．在小球由a→b→c的运动过程中，小球先做自由落体运动，动能增大，与弹簧接触后，先重力大于弹力，向下做加速运动，后弹力大于重力，做减速运动，在重力和弹力相等时，小球动能最大。故A错误；

B．由于小球高度一直降低，所以B正确；

C．在整个过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。故C错误；

D．从b到c点的过程中，先重力大于弹力，向下做加速运动，后弹力大于重力，向下做减速运动，所以小球动能先增大后减小；从b到c点的过程中，弹簧的弹性势能不断增大，根据能量守恒定律知，小球机械能就不断减小，故D正确。

故选D。

13．【答案】(1). A (2). AC

【详解】(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离，因为实验是利用分运动的等时性原理，所以不需要秒表，研究平抛运动在竖直和水平方向上的分运动，不需要质量和力，故不需要天平和弹簧测力计，故A正确，BCD错误。故选A

(2)为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，不需要把所有的点都连接起来，而是让更多的点分布在曲线两边，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，故AC正确，BD错误。故选AC。

14．【答案】 (1).   (2).   (3). (4).

【详解】(1)打点计时器打下计数点时，物体的速度

(2)重物由点运动到点，重力势能的减少量

动能增加量

(3)考虑到阻力的影响，数值上。

15．（8分）【解析】

根据牛顿第二定律可得

…………5分

解得………………3分

16．（12分）【解析】

解：（1）运动员做平抛运动，由A到B，有：

y=…………2分

x=v0t………………2分

又tan37°=   ………………2分

由以上各式得 t==3s………………2分

（2）水平位移大小 x=v0t=20×3m=60m   ………………2分

故AB间的距离 s==75m ……………… 2分

【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．

17．（12分）【解析】

(1)桶运动到最高点时根据牛顿第二定律得:

mg=…………4分

解得vmin=3 m/s;………………2分

(2)在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍,对球受力分析,

根据牛顿第二定律则有:

3mg=…………4分

解得v=3 m/s≈5.2 m/s  ……………2分

18．（13分）【解析】

(1)对下滑过程，根据动能定理得

-0…………5分

则得物体克服摩擦力做的功为Wf=20J     …………2分

(3)物体沿水平面滑动的过程中受力情况如图所示:

…………4分

则得………………2分