2021-2022学年辽宁省朝阳市凌源市高一（下）第二次联考物理试卷(含答案解析)

2021-2022学年辽宁省朝阳市凌源市高一（下）第二次联考物理试卷

1.  2021年10月5日，三位科学家因为他们立于科学前沿探索世间奥秘，而共享诺贝尔物理学奖。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是(    )

A. 经典力学能够说明微观粒子的规律性，仍能适用于宏观物体的高速运动问题
B. 相对论与量子力学的出现否定了经典力学，表示经典力学已失去意义
C. 经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础
D. 经典力学在现代广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的

2.  下列与力有关的说法正确的是(    )

A. 物体之间的相互作用力总是等大反向，但不可以抵消不能求合力
B. 人站在自动扶梯上，斜向下减速的过程中，人处于失重状态
C. 物体开始起步运动需要力，所以力是物体运动的原因
D. 物体之间必须接触才会产生力的作用

3.  下列情形中，关于向心力的来源判断正确的是(    )
 

A. 图甲中，动车转弯时，铁轨的支持力提供向心力
B. 图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力与升力的合力提供向心力
C. 图丙中，汽车在水平路面转弯时，轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力
D. 图丁中，小孩乘坐旋转木马运动时，木马的重力提供向心力

4.  一小船船头垂直指向河对岸行驶，最后到达河对岸下游180m处.已知两河岸平行，河宽为300m，小船在静水中速度为。则下列说法正确的是(    )

A. 不论怎样调整船头方向，小船都不能垂直到达河对岸
B. 若小船垂直到达河对岸，小河的渡河时间为60s
C. 小船的最短渡河时间为50s
D. 水流的速度为

5.  “祝融号”火星车驶上火星表面满100天时，在着陆点以南方向累计行驶了1064m。在某次探测任务中，火星车以恒定的功率启动在水平地面上做直线运动，行进过程中所受阻力恒为重力的倍，一段时间后，达到最大行进速度。已知“祝融号”火星探测车总质量为240kg，火星表面的重力加速度约为，则该过程中火星车发动机的输出功率为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  质量为m的小球，用细线AB悬挂在竖直的墙壁上，细线与墙壁的夹角为，如图甲所示；当小球受到拉力时，与细线的夹角为，小球正好静止不动，如图乙所示；当小球受到拉力时，与细线的夹角为，小球正好静止不动。两种情况下，细线AB的拉力之比为(    )
 

A. 1：2 B. 1：1 C. 2：1 D. 3：1

7.  如图所示，运动员把足球从A点斜向上踢出，B是轨迹的最高点，C是下落过程中的点，已知A、B两点的高度差为4d，B、C两点的高度差为d，B、C两点的水平位移为d，不计空气的阻力，A、B的间距与B、C的间距之比为(    )

A. 2：1 B. 3：1 C. ：1 D. ：1

8.  1984年4月8日，“长江三号”运载火箭把中国的第一颗试验通信卫星送人太空，使中国成为当时世界上第五个独立发射地球同步卫星的国家。关于同步卫星的发射和运行，下列说法正确的是(    )

A. 同步卫星的发射速度可能小于
B. 同步卫星的发射速度一定小于
C. 同步卫星环绕地球的运行速度一定小于
D. 同步卫星环绕地球的运行速度可能为

9.  如图甲所示，小球从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面后做匀减速直线运动，最后停在C点，小球在水平面上的运动时间为；整个过程中，速率的平方与运动路程x之间的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是(    )
 

A. 图象斜率表示加速度 B. 小球沿斜面下滑的加速度为
C. 小球在水平面上运动的距离为 D. 整个过程小球的平均速率为

10.  如图所示，一质量为2kg的木板静止放置在光滑水平面上，质量为1kg的物块以的速度滑上木板，最后相对静止在木板上.已知木板与物块间的动摩擦因数为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列关于该过程的说法正确的是(    )

A. 物块滑上木板瞬间，木板的加速度大小为
B. 木板加速运动的时间为1s
C. 摩擦力对物块做的功为
D. 摩擦力对木板做的功为16J

11.  如图是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。

当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的______填“线速度”或“角速度”相等。
探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。均填“A”“B”或“C”。
该实验应用______填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”来探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。

12.  某科技小组利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹性势能与形变量关系”。弹簧弹射器水平放置，弹簧被压缩后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为，请回答下列问题：
小球通过光电门时的速度大小______；
某同学通过多次实验，得到了多组与对应的，并作出了的图像如图乙所示，这说明弹簧的压缩量与小球通过光电门的时间成______填“正比”或“反比”；因此，弹簧的形变量越大，小球弹出的速度______填“越大”或“越小”，由此说明，弹簧所具有的弹性势能______填“越大”或“越小”。
 

13.  如图所示，水平固定放置的传送带一直以速度顺时针转动，两轮轴心间距一个物块可视为质点以速度从左轮的正上方向右滑上传送带，并一直做匀加速运动，直至从右轮的正上方离开传送带。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
物块在传送带上运动的加速度大小；
物块在传送带上运动的时间及的最小值。

14.  假设某宇航员在一星球表面高远小于星球半径处，以初速度水平抛出一小球，落地时小球在水平方向上发生的位移为x。已知星球的半径为r，引力常量为G，且该星球可视为一个球体，不计大气阻力，忽略星球自转的影响，求：
该星球的平均密度；
距星球表面高3r处的重力加速度大小。

15.  如图所示，一光滑轨道ABCD竖直放置，AB段为半径的半圆，CD段为半径的半圆，AB、CD均为半圆轨道的水平直径，BC间的竖直距离为，A端下方连接有弹射器，一质量的小球以某一速度离开弹射器从A点进入轨道，刚好能通过AB段半圆的最高点.不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度g取。求：
小球在A点时的速度大小；
小球运动到CD段最低点时对轨道的压力大小；
小球离开D点后能上升的最大高度。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：AD、经典力学在微观物体不再实用，经典力学的实用于宏观、低速运动的物体，故AD错误；
B、相对论与量子力学的出现并没有否定经典力学，经典力学在人们的生活中意义不会因为新的理论诞生而失去意义，故B错误；
C、经典力学是指牛顿三定律为核心的矢量力学，适用于宏观低速的物体，故C正确
故选：C。
经典力学有一定的适用范围，是指以牛顿定律为核心的一个分支，适用于宏观低速运动的物体，量子力学是描述微观粒子运动行为的学科，相对论是是从大尺度上解释宇宙膨胀的理论，量子力学是从小尺度解释微观粒子运动的理论
本题考查对经典力学、相对论和量子力学粗浅认识。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、物体之间的相互作用力总是等大反向，作用在不同物体上，不可以抵消不能求合力，故A正确；
B、人站在自动扶梯上，斜向下减速的过程中，加速度有竖直向上的分量，人处于超重状态，故B错误；
C、物体开始起步运动需要力，所以力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D、物体之间不一定要接触才会产生力的作用，比如万有引力或磁力，故D错误。
故选：A。
物体之间的相互作用力分别作用在施力物体和受力物体上；加速度向上时物体处于超重状态；力是改变物体运动状态的原因；物体之间不接触，也可能有力的作用。
本题要注意物体之间不接触也会有力的作用，超重失重的判定决定于加速度的方向：加速度向上时物体处于超重状态，加速度向下时物体处于失重状态。
 

3.【答案】B 

【解析】解：A、图甲中，动车转弯时，铁轨的支持力和重力的合力提供向心力，故A错误；
B、图乙中，飞机在水平面内转弯时，升力和重力的合力提供向心力，故B正确；
C、图丙中，汽车在水平路面转弯时，径向上的摩擦力提供向心力，故C错误；
D、小孩乘坐旋转木马运动时，木马的支持力和重力的合力提供向心力，故D错误。
故选：B。
小球做圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力；过拱桥时，靠重力和支持力的合力提供向心力；火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力；汽车在平坦公路上拐弯，靠静摩擦力提供向心力．
解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行分析求解．
 

4.【答案】D 

【解析】解：ACD、小船渡河最短时间，水流速度，所以小船能垂直到达河对岸，故AC错误，D正确；
B、如图示：小船垂直到达河对岸，，，则，小河的渡河时间为，故B错误；
故选：D。
小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速，而实际速度为两分运动的合运动，当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短；曲线运动的条件：初速度与加速度不共线。
解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速。以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短。
 

5.【答案】B 

【解析】

【分析】
最大速度运动时，牵引力F与阻力f相等，根据计算功率大小。

【解答】
达到最大速度时，牵引力F与阻力f相等，，最大速度运动时功率。
故选：B。  

6.【答案】A 

【解析】解：对甲与乙两个小球受力分析如图所示：

根据力的平衡，题图甲中拉力：，，
解得：
题图乙中拉力：，
则细线的拉力：，
所以两种情况下，细线AB的拉力之比为1：2，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据力的平衡求出题图甲中和图乙中细线AB的拉力大小，然后求解比值。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件列方程进行解答。
 

7.【答案】C 

【解析】解：由逆向思维，斜上抛运动从最高点可以看成两个速度等大反向的平抛运动，由平抛运动在竖直方向做自由落体运动的规律可得、
，平抛运动BA与BC的初速度等大反向，水平方向的分运动为匀速直线运动，结合B、C两点的水平位移为d，，可得A、B两点的水平位移为2d，A、B的间距为，B、C的间距，所以，故C正确，ABD错误；
故选：C。
由逆向思维，斜上抛运动从最高点可以看成两个速度等大反向的平抛运动，斜抛运动具有对称性；
从B点到A点，从B点到C，竖直方向上是自由落体运动，根据比例关系分析时间，进一步分析水平位移和合位移。
该题考查了抛体运动的相关规律，解决本题时，要抓住斜抛运动的对称性。
 

8.【答案】BC 

【解析】解：AB、是第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是发射地球卫星的最小速度；是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，所以该卫星的发射速度大于，小于，故A错误，B正确；
CD、是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据解得：，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C正确，D错误；
故选：BC。
理解宇宙速度的物理意义，结合万有引力提供向心力和半径的大小关系得出不同卫星的线速度大小关系。
本题主要考查了万有引力定律的相关应用，理解并熟记宇宙速度的数值和物理意义，结合万有引力提供向心力得出线速度的表达式即可完成分析。
 

9.【答案】CD 

【解析】解：A、根据得，可知图象斜率，即图象斜率表示加速度的2倍，故A错误；
B、由图可知，小球到达B点的速度为，则小球沿斜面下滑的加速度为，故B错误；
C、小球在水平面上运动的距离为，故C正确；
D、小球在斜面上的运动时间为，整个过程小球运动的路程为，整个过程小球的平均速率为，故D正确。
故选：CD。
根据匀变速直线运动的速度-位移关系公式列出图像的斜率表示的意义，再求小球的加速度。根据位移等于平均速度与时间的乘积求小球在水平面上运动的距离。根据路程与时间之比求解平均速率。
解答本题时，要掌握匀变速直线运动的速度-位移关系公式，并能用来分析图像斜率的意义，分段运用运动学公式进行处理。
 

10.【答案】BC 

【解析】解：A、设木板的质量为M，物块的质量为m。物块滑上木板瞬间，木板的加速度大小为，故A错误；
B、物块的加速度大小为，设木板加速运动的时间为t，物块与木板相对静止时共同速度为v，则，解得，，故B正确；
C、对物块，由动能定理得：，解得摩擦力对物块做的功为，故C正确；
D、对木板，由动能定理得：，解得摩擦力对木板做的功为，故D错误。
故选：BC。
根据牛顿第二定律求木板和物块的加速度，根据速度-时间公式结合速度相等关系求木板加速运动的时间以及两者的共同速度，运用动能定理求摩擦力对物块和木板做的功。
本题是板块模型，利用牛顿第二定律和运动学公式相结合求共同速度，也可以根据动量守恒定律求共同速度。
 

11.【答案】线速度；，C；控制变量法 

【解析】

【分析】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变。知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等。
【解答】当传动皮带套在半径不同的两个轮盘上时，是由皮带传动，线速度相等；
在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。
在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。
故答案为：线速度；，C；控制变量法  

12.【答案】  反比  越大  越大 

【解析】解：根据时间很短内的平均速度可以表示瞬时速度，则，
根据乙图可知，与成正比，故与成反比；小球通过光电门的速度越大，故说明小球弹出的初速越大，初速度越大说明小球的动能越大，根据功能关系，故弹簧的弹性势能越大。
故答案为：，反比，越大，越大
根据时间很短内的平均速度可以表示瞬时速度，与成正比，故与成反比；弹性势能越大转化为动能越大，即速度越大。
本题主要考查了弹性势能，明确实验原理是解决问题的关键，根据题意求出小球的速度越大，说明弹性势能越大。
 

13.【答案】解：设物块的质量为m，则物块受到向右的滑动摩擦力
由牛顿第二定律
代入数据解得
由匀变速直线运动位移时间关系式可得：
代入数据解得，舍
由可得物块离开传送带时的速度
传送带的速度必须一直大于物块的速度，物块才能一直做匀加速运动，所以
答：物块在传送带上运动的加速度大小为；
物块在传送带上运动的时间为2s，的最小值为。 

【解析】物块在传送带上一直做匀加速运动，说明物块的速度比传送带速度小，在摩擦力作用下做匀加速直线运动，因此结合运动学公式进行解题算出物块在传送带上运动的时间；
根据题意，传送带的最小速度应为物块运动到最后端时的速度。
本题考查的是水平传送带的模型，首先需要分析物块能够一直做匀加速直线运动的原因，再结合运动学规律进行解题；在涉及到最小值问题中，需要根据题目意思进行思考。
 

14.【答案】解：设该星球表面的重力加速度为g。小球做平抛运动，可得：，，可得
在星球表面上，根据物体受到的万有引力等于重力，得，
该星球的平均密度为
联立解得：；
设距该星球表面高3r处的重力加速度为，有，

联立可得：。
答：该星球的平均密度为；
距星球表面高3r处的重力加速度大小为。 

【解析】小球做平抛运动，由分位移公式求出该星球表面的重力加速度；在星球表面上，根据物体受到的重力等于万有引力，求解该星球的质量，从而求得该星球的平均密度；
根据万有引力等于重力，求距该星球表面3r处的重力加速度。
解决本题的关键要掌握万有引力定律应用的两个重要思路：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。
 

15.【答案】解：设小球在AB段最高点时速度大小为，由牛顿第二定律可得：

小球从A点运动到AB段最高点的过程中，由动能定理，可得：

解得：

设小球运动到CD段最低点时的速度大小为，由动能定理，可得：

小球运动到CD段最低点时，由牛顿第二定律，可得：

由牛顿第三定律有

联立解得：

设小球离开D点后上升的最大高度为h，小球从CD段最低点运动到小球上抛最高点的过程中，由动能定理有

解得：

答：小球在A点时的速度大小为；
小球运动到CD段最低点时对轨道的压力大小为；
小球离开D点后能上升的最大高度为。 

【解析】首先根据小球做圆周运动过最高点的临界条件求出其速度，再由牛顿第二定律计算小球在A点时的速度大小；
根据动能定理计算小球运动到CD段最低点时的速度，再由牛顿第二定律计算此时轨道对小球的支持力，最后由牛顿第三定律计算小球运动到CD段最低点时对轨道的压力大小；
可以由动能定理也可以由机械能守恒计算小球离开D点后能上升的最大高度。
本题考查机械能守恒与圆周运动相结合的专题，解题关键是熟练掌握圆周运动规律。属于中等难度的题目。