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

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. ①②

B. ①③

C. ①④

D. 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=TB

B. vA<vB， TA<TB

C. vA>vB， TA>TB

D. 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=mgtanθ

A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FLsinα

C. 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