2021-2022学年湖南省邵阳市武冈市高一（下）期中考试物理试题（解析版）

湖南省邵阳市武冈市2021-2022学年高一（下）期中考试

物理

本试题卷分选择题和非选择题两部分，共4页。时量75分钟，满分100分。

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 质点在恒力F的作用下，由O运动到A点的轨迹如图所示，在A点时的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿图示中的

A. F3的方向、F4的方向 B. F1的方向、F2的方向

C. F1的方向、F3的方向 D. F2的方向、F4的方向

【1题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，合力与速度不在同一条直线上，同时物体的受力的方向指向运动轨迹弯曲的方向，所以力不可能沿F1、F2，可能沿沿F3、F4；故A正确，BCD错误．

2. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则下列正确的是

A. 当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比vB: vC=7:3

B. 当B轮与C轮组合时，两轮的周期之比TB: TC=3:7

C. 当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD ＝1∶4

D. 当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD ＝4∶1

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等，则有

A错误；

B．前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积，则有

解得

故

故B错误；

CD．同理当A轮与D轮组合时有

故C正确，D错误。

故选C。

3. 如图所示，一物体自某点（图中未标出）开始作匀减速直线运动，依次经过最后的A，B，C，D四点，最后停在D点，已知A，B的间距为6m,B,C的间距为3m, 且物体通过AB段与BC所用的时间相等, 则C,D间的距离等于(  )

A.  B.  C.  D.

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】设经过AB和BC的时间均为t，则物体的加速度 ；B点的速度，则，则CD=，故选B.

4. 如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（　　）

A. t B.  C.  D.

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】把平抛运动分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，根据运动的独立性和等时性可知，平抛运动的时间和水平方向上运动的时间相同。由题意可知

当速度变2倍时

故选C。

5. 如图是行星绕太阳运行的示意图，下列说法正确的是（）

A. 行星速率最大时在B点

B. 行星速率最小时在C点

C. 行星从A点运动到B点做减速运动

D. 行星从A点运动到B点做加速运动

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，A点为近日点，行星的运行速率最大，B点为远日点，行星的运行速率最小，AB错误;

CD．行星由A点到B点的过程中，离太阳越来越远，所以行星的速率越来越小，C正确，D错误。

故选C。

6. 设地球表面重力加速度为，物体在距离地球表面（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g，则为（　　）

A. 1 B. 4 C. 9 D. 16

【6题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】在地球表面

可得地球表面重力加速度

同理，在距地球表面3R处的重力加速度

则等于16。

故选D。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 如图，在水平转台上放一个质量M＝2 kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0 N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0 kg的物体，当转台以角速度ω＝5 rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10 m/s2，M、m可看成质点)(　　)

A. 0.04 m

B. 0.08 m

C0.16 m

D0.32 m

【7题答案】

【答案】BCD

【解析】

【详解】物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。

8. 如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑．设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（）

A. 物体A做变速运动

B. 物体A做匀速运动

C. T小于mgsinθ

D. T大于mgsinθ

【8题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】试题分析：根据运动的合成与分解，将B的竖直向下的运动分解成沿着绳子方向与垂直绳子方向的两个分运动，结合力的平行四边形定则，即可求解．

把B的运动沿图示方向分解，根据三角函数可知；式中恒定，增大，故增大，做变加速运动，即A的加速度不为零，对A分析，根据牛顿第二定律可得，故，AD正确．

9. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则（　　）

A. a所需向心力最小

B. b，c的周期相同且大于a的周期

C. b，c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

D. b，c的线速度大小相等，且小于a的线速度

【9题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】A．万有引力作为向心力可得

卫星a、卫星b质量相等，卫星a的轨道半径较小，故卫星a所需向心力大于卫星b所需向心力，所以卫星a的向心力不是最小的，即A错误；

BCD．由引力作为向心力可得

整理得

故卫星b、卫星c的周期相同大于卫星a的周期，卫星b、卫星c的向心加速度大小相等，且小于卫星a的向心加速度，卫星b、卫星c的线速度大小相等，且小于卫星a的线速度，所以B项、D项正确，C项错误。

故选BD。

10. 如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（　　）

A. 当时，A、B都相对地面静止

B. 当时，A的加速度为

C. 当时，A相对B滑动

D. 无论F为何值，B的加速度不会超过

【10题答案】

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为

因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为

A、B间的最大静摩擦力为

故时，A、B都相对地面静止，A错误；

B．A、B恰好不相对滑动时，根据牛顿第二定律可知应当满足

且

即

则当≤F＜3μmg，A、B将一起向右加速滑动。当时，对A和B整体受力分析有

解得

故B正确。

CD．当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有

F－2μmg＝2maA，

解得

，

故CD正确。

故选BCD。

三、非选择题：共56分。

11. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。（g取10m/s2）

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。

（2）乙是正确实验取得的数据，其中0为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____m/s。

（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为________m/s。

【11题答案】

【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2.0

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，为了每次平抛初速度相同。

（2）[3]根据

x=v0t

则此小球做平抛运动的初速度为

（3）[4][5]竖直方向

则

则初速度

B点的竖直分速度为

12. 某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示.

（1）如果测得C、D两点相距，D、E两点相距，则在打D点时小车速度是______.

（2）该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在坐标系中描好点，如图乙所示，请在图乙中作出小车的图像______，并求出小车的加速度______.

【12题答案】

【答案】    ①. 1.4    ②.     ③. 5

【解析】

【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得：

.

(2)[2]连接各点构成倾斜的直线得到图像，如图所示，

[3] 图像的斜率表示小车的加速度，可得：

.

13. 用长L ＝ 0.6 m的绳系着装有m ＝ 0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G ＝10 m/s2．

求：(1) 最高点水不流出的最小速度为多少？

(2) 若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力多大？

【13题答案】

【答案】（1）2.45m/s    （2）2.5 N　方向竖直向上

【解析】

【详解】（1）水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为，则在最高点处有：，代入数据解得：．

（2）设桶底对水的支持力为F，根据牛顿第二定律有：，

代入数据解得：

由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为，方向竖直向下．

点睛：本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．

14. 如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，不计空气阻力，求：

(1)小球水平抛出时的初速度大小v0；

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x；

(3)若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？

【14题答案】

【答案】(1)3m/s；(2)1.2m；(3)2.4s

【解析】

【详解】（1）由题意可知，小球落到斜面顶端并刚好沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，如图所示

解得

根据

解得

（2）根据

得

斜面顶端与平台边缘的水平距离x

（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度

解得

在斜面顶端时的速度

根据

解得

或

(舍去)，所以

15. 如图所示，火星的半径为R，“好奇号”登陆火星前在火星表面绕火星做匀速圆周运动的周期为T，将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，火星到地球的最远距离约为最近距离的五倍，引力常量为G。

（1）求火星的质量M及平均密度；

（2）火星年相当于多少地球年？

【15题答案】

【答案】（1），；（2）（年）

【解析】

【详解】（1）设“好奇号”质量为m，由“好奇号”所受万有引力提供它做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得

解得

M =

又

联立解得

（2）设地球和火星的公转半径分别为r1，r2，由火星到地球的最远距离约为最近距离的五倍可得

r1+r2=5×（r2-r1）

由开普勒第三定律

联立解得

（年）