2021-2022學年高一下學期期中檢測卷 物理（一） 解析版

此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號物理（一）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．下列物理量中，屬于標量的是（）A．速度B．加速度C．向心力D．動能【答案】D【解析】速度、加速度、向心力既有大小又有方向，是矢量，故ABC錯誤；動能只有大小沒有方向，是標量，故D正確。2．火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知()A．太陽位于木星運行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積【答案】C【解析】由開普勒第一定律可知，太陽位于木星運行軌道的一個焦點上，A錯誤；火星和木星繞太陽運行的軌道不同，運行速度的大小不可能始終相等，B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律(周期定律)知太陽系中所有行星軌道的半長軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值是一個常數(shù)，C正確；對于太陽系某一個行星來說，其與太陽連線在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等，不同行星在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等，D錯誤。3．如圖所示，水平路面上有一輛汽車以加速度a向前加速行駛，車廂中有一個質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，人始終相對于車靜止，在車行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A．人對車做的功為FL B．人對車做的功為maLC．人對車做的功為－maL D．人對車做的功為(F＋ma)L【答案】C【解析】車對人的合力大小為ma，方向水平向左，則人對車的合力大小為ma，方向水平向右，人對車做負功，則有W＝－maL，故選C。4．如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球（視為質(zhì)點），某次乒乓球與墻壁上的P點碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的Q點。取重力加速度大小g＝10m/s2，不計空氣阻力。若球拍與水平方向的夾角為45°，乒乓球落到球拍前瞬間的速度大小為6m/s，則P、Q兩點的高度差為（）A．0.1mB．0.3mC．0.6mD．0.9m【答案】D【解析】由于恰好垂直落在球拍上的Q點，根據(jù)幾何關(guān)系得，解得，根據(jù)乒乓球在豎直方向上的運動規(guī)律，由，解得，故選D。5．如圖（一）所示為游樂園中的旋轉(zhuǎn)飛椅，可簡化為如圖（二）所示的模型，乘坐在吊椅上的游客甲和乙的運動均可視為勻速圓周運動，不考慮空氣阻力的影響，游客甲和乙的坐椅吊繩長度不同，坐椅與游客均可視為質(zhì)點，則吊繩與豎直方向夾角θ較大的游客（）A．角速度較大B．坐椅離地面高度較小C．向心加速度較小D．所受的向心力較大【答案】B【解析】乘坐在吊椅上的游客甲和乙的運動可視為勻速圓周運動，角速度ω相等，A錯誤；設吊繩長為l，轉(zhuǎn)盤半徑為r，坐椅與轉(zhuǎn)盤的豎直距離為d，根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ＝m(r＋lsinθ)ω2，可得g＝(＋d)ω2,可知吊繩與豎直方向的夾角越大，坐椅與轉(zhuǎn)盤的豎直距離越大，距離水平地面的高度越小，故B正確；根據(jù)mgtanθ＝ma可知，吊繩與豎直方向夾角θ較大的游客向心加速度較大，C錯誤；F＝ma，由于不知道兩游客的質(zhì)量關(guān)系，無法判斷甲、乙所受向心力的大小，D錯誤。6．質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動，當小車與滑輪間的細繩和水平方向成夾角θ2時（如圖所示），下列判斷正確的是（）A．繩的拉力小于mgsinθ1B．繩的拉力大于mgsinθ1C．P的速率為vD．P的速率為vcosθ1【答案】B【解析】將小車的速度v進行分解如圖所示，則，故BC錯誤；小車向右運動，θ2減小，v不變，則逐漸增大，說明物體P沿斜面向上做加速運動，由牛頓第二定律，可知繩子對A的拉力，故A錯誤，D正確。7．一輛車在水半路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v－t圖象如圖所示，已知汽車的質(zhì)量為m＝2×103kg，汽車受到地面的用力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則（）A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103NB．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為50kWD．汽車的最大速度為20m/s【答案】A【解析】由于汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，故阻力f＝0.1mg＝2×103N，而汽車在前5s內(nèi)的加速度為，由牛頓第二定律得，牽引力為F＝ma＋f＝6×103N，A正確，B錯誤；由于5s末達到額定功率，故汽車的額定功率P＝Fv＝60kW，C錯誤；汽車的最大速度，D錯誤。8．2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙，標志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程的示意圖如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ，運行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運動到B點與天和核心艙對接。則下列說法正確的是（）A．神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時將不受重力的作用B．神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ運行的周期為C．神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期D．正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度【答案】B【解析】神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時仍受重力作用，只是因為重力全部用來提供向心力而處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤；根據(jù)開普勒第三定律得，又，聯(lián)立解得，故B正確；根據(jù)，得，可知神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期小于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期，故C錯誤；根據(jù)，得，可知正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度等于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．在日常生活中有許多地方需要注意離心現(xiàn)象造成的危害，下列措施用于預防離心現(xiàn)象危害的是（）A．在平直的校園路面上設置減速帶B．在砂輪的外側(cè)加防護罩C．在鐵餅的投擲區(qū)域修建鋼絲網(wǎng)D．在道路的拐彎處豎立限速標示牌【答案】BCD【解析】平直的校園路面上設置減速帶，只是為了減慢車速，不是利用離心現(xiàn)象，故A不是利用離心現(xiàn)象，A錯誤；的砂輪外側(cè)加一個防護罩，防止因產(chǎn)生離心運動，對人有傷害，故B正確；在鐵餅的投擲區(qū)域修建鋼絲網(wǎng)，是為了防止鐵餅飛出的，是為了防止由于離心現(xiàn)象，故C正確；公路將要進入彎道處設有限速的警示標志，是為了防止由于離心現(xiàn)象而出現(xiàn)側(cè)滑，是防止離心現(xiàn)象，故D正確。10．探月衛(wèi)星的發(fā)射過程可簡化如下：首先進入繞地球運行的停泊軌道，在該軌道的P處，通過變速，進入地月轉(zhuǎn)移軌道，在到達月球附近的Q點時，對衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力俘獲后成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的工作軌道上繞月飛行（視為圓周運動），對月球進行探測，工作軌道周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其他天體對探月衛(wèi)星在工作軌道上環(huán)繞運動的影響。下列說法正確的是（）A．月球的質(zhì)量為B．月球表面的重力加速度為C．探月衛(wèi)星需在P點加速才能從停泊軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道D．探月衛(wèi)星需在Q點減速才能從地月轉(zhuǎn)移軌道進入工作軌道【答案】BCD【解析】月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的萬有引力提供其做勻速圓周運動的向心力，月球質(zhì)量，故A錯誤；在表面，解得，故B正確；從停泊軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道需要離心運動，故在P點加速，故C正確；從地月轉(zhuǎn)移軌道進入工作軌道，近心運動，需要在Q點減速，故D正確。11．2021年6月17日18時48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。已知天和空間站離地面高度約為400km，同步衛(wèi)星距地面高度約為36000km，下列關(guān)于天和空間站的說法正確的是（）A．線速度大于7.9km/s B．角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C．周期小于同步衛(wèi)星的周期 D．加速度小于地球表面的重力加速度【答案】CD【解析】空間站圍繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力充當向心力，解得，因為空間站的軌道半徑大于地球半徑，所以空間站的線速度小于第一宇宙速度7.9km/s，A錯誤；空間站圍繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力充當向心力，解得，因為空間站的半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，所以空間站的角速度大于同步衛(wèi)星角速度，B錯誤；空間站圍繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力充當向心力，解得，因為空間站的半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，所以空間站的周期小于同步衛(wèi)星周期，C正確；空間站圍繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力充當向心力，解得，在地球表面上的物體，萬有引力等于重力，則有，解得，因空間站的半徑大于地球半徑，故，D正確。12．2022年2月4日，第24屆冬季奧林匹克運動會在我國首都北京開幕，北京成為歷史上第一個既舉辦過夏季奧運會又舉辦過冬季奧運會的城市。冬奧期間，越來越多的人參與到這場冰雪盛宴中。圖示為某滑雪游樂園的項目之一，一滑雪愛好者（可視為質(zhì)點）從離水平地面高為H的平臺A處由靜止滑下，從B處進入半徑為R的圓弧軌道（斜面AB與圓弧BC平滑連接，圓弧BC所對應圓心角為45°）、再從C點滑出，剛好在D點落到斜面DE上。右側(cè)平臺高度和寬度均為h重力加速度為g，忽略所有阻力影響，則以下說法正確的是（）A．滑雪愛好者在圓弧軌道上經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小為B．H＝2hC．滑雪愛好者在CD段運動的最小速度為D．滑雪愛好者在CD段運動的時間為【答案】AC【解析】從A到B根據(jù)動能定理，解得，根據(jù)牛頓第二定律，解得，故A正確；從A到C根據(jù)動能定理，解得，在C點對速度進行分解，則有，，運動的時間為，水平位移為，聯(lián)立解得，故B錯誤；根據(jù)題意可知當滑雪愛好者運動到距CD面最高時速度最小，即只有水平速度，故C正確；滑雪愛好者在CD段運動的時間為，故D錯誤。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(6分)如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運動，則運動周期TATB，筒壁對它們的彈力FNAFNB，受到的摩擦力fAfB。(均選填“＞”“＜”或“＝”)【答案】＝＞＝【解析】由題意可知，A、B兩物體的角速度相同，周期相同；兩個物體都做勻速圓周運動，由圓筒的彈力提供向心力，則FN＝mω2r，因為m、ω相等，F(xiàn)與r成正比，所以可知FNA＞FNB；兩個物體豎直方向都沒有加速度，受力平衡，所受的摩擦力都等于重力，而兩個物體的重力相等，所以可得摩擦力fA＝fB。14．(6分)如圖所示，在學校的游園活動中，某同學站在O點要將小球拋入邊長為d的正方體的收納箱中。O與收納箱的頂點A、B在同一條直線上，且OA＝d。拋出點P位于O點正上方2d處。為使小球能落入箱內(nèi)，小球水平拋出初速度的最小值為_______，最大值為_______。（不計空氣阻力）【答案】【解析】小球水平拋出初速度的最小值時，從C點進入，平拋的水平位移為d，豎直位移為d，平拋運動的時間，水平初速度；小球平拋初速度最大時，從D點進入，平拋運動的時間同樣為t，水平位移為，水平初速度。15．(10分)如圖所示，王亞平用古箏彈奏了《茉莉花》，從中國空間站為中國人民送上元宵祝福。中國空間站在離地面高度h＝400km的圓周軌道繞地球做勻速圓周運動，一天（24h）內(nèi)可以繞地球轉(zhuǎn)動16圈。已知地球半徑R＝6400km，萬有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，π＝3.14，π＝10。求：（計算結(jié)果保留2位小數(shù)）(1)空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T和角速度；(2)若古箏的質(zhì)量m＝20kg，古箏在空間站受到地球?qū)λ娜f有引力大小F；(3)地球的質(zhì)量M。【解析】(1)空間站的周期空間站的角速度。(2)古箏圍繞地球做勻速圓周運動，由地球?qū)λ娜f有引力提供向心力，即代入數(shù)據(jù)解得。(3)設空間站的質(zhì)量，空間站圍繞地球做勻速圓周運動，由地球?qū)臻g站的萬有引力提供向心力，即可得。16．(12分)小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛離水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為。忽略手的運動半徑和空氣阻力。(1)小球落地時重力的功率；(2)問繩能承受的最大拉力多大?！窘馕觥?1)設小球落地時的豎直分速度為，小球在豎直方向做自由落體運動，則有小球落地時重力的功率聯(lián)立解得。(2)設繩斷后小球做平拋運動的初速度為，小球做平拋運動過程，水平方向豎直方向解得設繩能承受的最大拉力為，小球做圓周運動的半徑為小球做圓周運動到最低點時，由牛頓第二定律聯(lián)立解得。17．(12分)舉世矚目的北京冬奧會成功舉行，比賽實況通過在地球同步軌道的“中星9B衛(wèi)星”向全球直播。冬奧跳臺滑雪項目被稱為勇敢者的運動，運動員在落差100多米的山地間飛翔。某運動員的運動可簡