2021-2022学年广东省揭阳市惠来县第一中学高一（下）第二次阶段考试物理试题含解析

惠来县第一中学2021-2022学年度第二学期

第二次阶段考试高一物理试题

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分；在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 牛顿测出了引力常量，他被称为“称量地球质量”第一人

B. 相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同

C. 所有行星的轨道半长轴跟公转周期的三次方的比值都相同

D. 丹麦天文学家第谷经过多年天文观测和记录，提出了“日心说”的观点

【答案】B

【解析】

【详解】A．卡文迪许测出了引力常量，他被称为“称量地球质量”第一人。故A错误；

B．相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同。故B正确；

C．绕同一恒星运转所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同。故C错误；

D．哥白尼提出了“日心说”的观点。故D错误。

故选B。

2. 曲水流觞，是我国古代汉族民间的一种传统习俗，后来发展成为文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。大家坐在河渠两旁，在上流放置觞（木质酒杯），觞顺流而下，停在谁的面前，谁就取杯饮酒。如图所示的觞随着河水自西向东飘向下游时，突然吹来一阵北风，则之后觞可能的运动轨迹为（　　）

A. 1轨迹 B. 2轨迹 C. 3轨迹 D. 4轨迹

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】若没有风吹，则觞随着河水自西向东飘向下游，现有北风吹来，依据运动的合成与分解，之后觞可能的运动轨迹为3，不可能为4，原因是轨迹4最后沿着流水方向没有了速度。也不可能是轨迹1或2，原因是吹的是北风。

故选C。

3. 如图，射击训练场内，飞靶从水平地面点以仰角斜向上飞出，落在相距的点，最高点距地面。忽略空气阻力，重力加速度取。则（　　）

A. 飞靶从到的飞行时间为

B. 飞靶在最高点的速度为

C. 抬高仰角，飞靶飞行距离一定增大

D. 抬高仰角，飞靶的飞行时间减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．飞靶在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可知飞靶从到的飞行时间为

A正确；

B．飞靶在水平方向做匀速运动，飞靶在最高点的速度为

B错误；

C．根据运动的分解可得

，

飞靶在空中飞行时间为

飞靶飞行距离为

可知时，飞靶飞行距离最大，故抬高仰角，飞靶飞行距离不一定增大，C错误；

D．飞靶在空中飞行时间为

可知抬高仰角，飞靶的飞行时间增大，D错误；

故选A。

4. 如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（    ）

A. 支持力竖直向上

B. 支持力小于手机所受的重力

C. 摩擦力沿斜面向下

D. 摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力

【答案】B

【解析】

【详解】设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示

由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有

，

因，故，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力

故选B。

5. 自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴A、B相距L，虚线表示两轮转弯的轨迹，前轮所在平面与车身夹角θ＝30°，此时轮轴B的速度大小v2＝3m/s，则轮轴A的速度v1大小为（　　）

A. m/s B. 2m/s

C. m/s D. 3m/s

【答案】B

【解析】

【详解】将轮A的速度分解为沿后轮B方向的速度和与后轮B速度垂直的速度，则

解得

故选B。

6. 2022年2月，北京市和张家口市联合举办了第24届冬季奥林匹克运动会，让世界瞩目。冰壶是冬奥会上一种投掷性竞赛项目。国家游泳中心又名“水立方”，冬奥会期间转换成为“冰立方”作为冰壶项目的比赛场馆，“水立方”成为国际首个泳池上架设冰壶赛道的场馆。运动员以一定初速度投出冰壶使其在冰面上沿直线自由滑行，脱手后，队友用冰刷擦试冰壶前的冰面，图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 冰壶做加速度逐渐增大的减速运动

B. 冰壶在秒内运动的位移

C. 水平面的动摩擦因数逐渐减小

D. 冰壶在位移中点的瞬时速度小于时间中点的瞬时速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．图像的切线斜率绝对值表示加速度的大小，由图乙可知冰壶做加速度逐渐减小的减速运动，A错误；

B．图像与横轴围成的面积等于物体的位移，如图所示

可知冰壶在秒内运动的位移应小于图中虚线与横轴围成的面积，则有

B错误；

C．根据牛顿第二定律可得

由于冰壶的加速度逐渐减小，可知水平面的动摩擦因数逐渐减小，C正确；

D．冰壶在位移中点的瞬时速度与时间中点的瞬时速度分别如图所示

由图可知冰壶在位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度，D错误；

故选C。

7. 在我国的北方，常常看到人们做滑雪运动。如图所示，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 所受合外力始终为零 B. 合外力做功为零

C. 处于失重状态 D. 所受摩擦力大小不变

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AC．运动员做匀速圆周运动，合外力指向圆心，向心加速度也指向圆心，所以运动员加速度向上，处于超重状态，故AC错误；

B．由动能定理知，匀速下滑动能不变，合外力做功为零，故B正确；

D．对运动员受力分析如图所示

得

下滑过程中减小，变小，故摩擦力变小，故D错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，有选错或不答的得0分。

8. 如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. 将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B. 做圆周运动的向心力大小m

C. 运动员做圆周运动的角速度为vR

D. 如果运动员增大速度，运动员将可能做离心运动

【答案】BD

【解析】

【详解】A.向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看做一个整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；

B.由题意可知，运动员做线速度大小为v，半径为R的匀速圆周运动，故运动员受到的合力提供向心力，即m，故运动员受到的合力大小为m，故B正确；

C.根据线速度和角速度的关系v=ωR得，角速度，故C错误；

D.如果运动员加速，需要的向心力增加，此时向心力“供”小于“需”，运动员将会做离心运动，故D正确．

9. 如图，2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。下列说法正确的是（　　）

A. “实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速

B. “实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速

C. “北斗2号”在同步轨道的速度大于它在“墓地轨道”的速度

D. “北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期小于24小时

【答案】AC

【解析】

【详解】由图可知，同步轨道的半径小于“墓地轨道”的半径

A．“实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时做离心运动，需要点火加速，故A正确；

B．“实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时做近心运动，需要点火减速，故B错误；

C．根据

可得

可知“北斗2号”在同步轨道的速度大于它在“墓地轨道”的速度，故C正确；

D．根据

可得

同步轨道的周期为24小时，则“北斗2号”在“墓地轨道”的运行周期大于24小时，故D错误。

故选AC。

10. 将三个光滑平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（　　）

A. 重力对三个小球所做的功相同

B. 沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大

C. 三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同

D. 沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，对沿AC板下滑的小球，重力做功为

WAC＝mgsin θ1·LAC＝mgh

同理可得，重力对三个小球所做的功相同，均为

W＝mgh

A正确；

B．根据题意可得

a＝gsin θ

L＝＝at2

可知

t＝

故沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据

＝

可知，重力的平均功率最小，B错误；

CD．根据

v2＝2aL＝2gsin θ·＝2gh

可知三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同，根据

P＝mgvsin θ

可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，CD正确。

故选ACD。

三、非选择题：本大题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某物理兴趣小组同学做“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验的实验装置如图甲所示，左侧的刻度尺最小刻度为1mm。

（1）在轻弹簧下端挂钩码，分别读出挂数量不同钩码时，指针所指刻度尺的示数。甲同学的实验数据如表中所示，则根据弹簧形变规律可知表中___________；

（2）乙同学实验时用的是另一根弹簧，根据自己测量的实验数据画出了如图乙所示图象。则：该弹簧的劲度系数为___________N/m；原长为___________cm。

【答案】    ①. 14.40    ②. 300    ③. 2.0

【解析】

【详解】（1）[1]由题中表格数据可知，每增加一个钩码，弹簧伸长1.20cm，则表中x3等于14.40cm。

（2）[2][3]题图乙所示图线为另一弹簧所受拉力F随弹簧长度L变化的关系图线，图线在横轴截距为弹簧原长，原长为2.0cm；图线斜率等于弹簧劲度系数，劲度系数为

12. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；

（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度大小为___________。

【答案】    ①. 1.0    ②. 2.0
    ③. 9.7

【解析】

【详解】（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为

[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得

（2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得

代入数据可得

13. 一宇航员在半径为R的某星球表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长度为l的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球绕O点在竖直面内做圆周运动通过最高点速度为v0，绳的弹力为零。不计小球的尺寸，已知引力常量为G，求：

（1）该行星表面的重力加速度；

（2）该行星的第一宇宙速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球通过最高点时

解得

（2）对在行星表面附近做匀速圆周运动的质量为m0的卫星，有

解得第一宇宙速度为

14. 《汪汪队立大功》是一部小朋友们喜欢的动画片，如图左侧建筑为汪汪队的总部大厦，其简化示意图如右图所示。行动时，狗狗们会从图中A点无初速度下滑，由底端水平槽口B点（B为半径R的圆弧形口的最低点）水平飞出并跳入距B点水平距离的工具车中的座椅（C点），开始驾车执行任务。假设A、B之间的竖直高度差为H=2R，B点距地面的高度为h1=R，工具车座椅距地面高度，狗狗的质量为m，重力加速度为g。若狗狗能顺利跳入工具车中，试求：

（1）狗狗滑到B点时的速度为多少？

（2）狗狗滑到B点时对轨道的压力？

（3）狗狗在轨道运动过程中克服阻力做了多少功？

【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）

【解析】

【详解】（1）狗狗从B点到C点做平抛运动，则

解得

（2）设狗狗滑到B点时受到的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律有

解得

FN=3mg

根据牛顿第三定律可知狗狗滑到B点时对轨道压力大小为

方向竖直向下。

（3）设狗狗在轨道运动过程中克服阻力做功为Wf，根据动能定理有

解得

15. 如图所示，倾角的足够长斜面固定在水平地面上，在时刻，用平行斜面向上、大小的力拉质量的物块沿斜面由静止向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，。求：

（1）在，拉力F及合外力做的功；

（2）时，摩擦力与重力的功率大小。

【答案】（1），；（2），

【解析】

【详解】（1）物块向上运动过程中，受力如图所示，由牛顿第二定律有

在内，由匀变速直线运动规律有

又

联立解得

合外力做功

联立解得

（2）在时，由运动学有

又

联立解得

且