上海理工大学附属中学2021-2022学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

2021学年度第二学期高一物理期中考试一、单选题（每题4分，共48分）1.如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是（　　）A.物体的速度可能不变B.物体的加速度可能为零C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，故速度一直在变，A错误；B．做曲线运动的物体速度在变化，加速度必定不为零，B错误；C．ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向，C错误；D．做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D正确。故选D。2.功率的定义式为P=W/t，由此可见：()A.功率的大小由功和做功的时间共同决定B.做的功越少,功率就越小C.做功的时间越长,功率就越小D.物体做功的功率越大,则物体做的功一定越多【2题答案】【答案】A【解析】【详解】功率是描述做功快慢 物理量，功率大说明物体做功快，功率小说明物体做功慢，对物体做的功多，如果用的时间很长，那么功率也不一定大，做功少，功率也不一定就小，由功和做功的时间共同决定，反之功率大，做功也不一定多，故A正确，BCD错误．故选A。3.关于平抛运动，以下说法中正确的是（　　）A.平抛运动是一种变加速运动B.作平抛运动的物体每秒钟内速度的增量都相等C.作平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大D.作平抛运动的物体每秒钟内位移的增量都相等【3题答案】【答案】B【解析】【详解】AC．平抛运动只受重力，故根据牛顿第二定律，加速度的大小和方向都不变，是一种匀变速曲线运动，故A、C错误；B．由于平抛运动的加速度恒定，故速度每秒的增加量相同，大小为10m/s，方向为竖直向下，故B正确；D．平抛运动水平分运动为匀速运动，竖直分运动为自由落体运动，有故合位移为每秒增量不等，故D错误。故选B【点睛】关键是将小球的运动沿着水平和竖直方向正交分解，然后根据运动合成的平行四边形定则得到合速度、加速度、位移的情况。4.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。如图所示，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2，则（　　） A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法比较【4题答案】【答案】A【解析】【详解】两个分运动相互独立，互不影响，两次的运动时间相等故选A。5.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（  ）A.乒乓球将保持原有的速度继续前进B.乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒D.只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒【5题答案】【答案】B 【解析】【详解】当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，兵乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动；故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒。故选B。6.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是（　　）A.相等的时间内通过的路程相等B.相等的时间内通过的弧长相等C.相等的时间内通过的位移相等D.在任何相等的时间里连接物体和圆心的半径转过的角度都相等【6题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，根据s=vt可知，相等的时间内通过的弧长相等，则路程相等，选项AB正确，不符合题意；C．做匀速圆周运动的物体，相等的时间内通过的位移大小相等，但是方向不同，则位移不同，选项C错误，符合题意；D．做匀速圆周运动的物体，根据θ=ωt可知，在任何相等的时间里连接物体和圆心的半径转过的角度都相等，选项D正确，不符合题意。故选C。7.对于质量为和质量为的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（　　）A.公式中的是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B.当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C.若大于，则对的引力大于对的引力D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力【7题答案】【答案】A【解析】 【详解】A．公式中的G是引力常量，它是由卡文迪许通过实验得出的，而不是人为规定的，A正确；B．当两物体间的距离趋于零时，万有引力定律公式不再适用。故不能得出万有引力趋向于穷大的结论，B错误；CD．m1和m2所受万有引力大小总是相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力，CD错误。故选A。8.如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中（　　）A.甲、乙两轮的角速度大小之比为1∶3B.甲、乙两轮的周期之比为3∶1C.甲、乙两轮边缘处的线速度之比为3∶1D.甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1【8题答案】【答案】D【解析】【详解】C．这种齿轮传动，与不打滑的皮带传动规律相同，即两轮边缘的线速度大小相等，即线速度之比为1∶1，选项C错误；D．根据线速度的定义可知，弧长即弧长之比为1∶1，选项D正确； A．根据甲、乙两个轮子的半径之比1∶3，故甲、乙两轮的角速度之比选项A错误；B．周期所以甲、乙两轮的周期之比选项B错误。故选D。9.如图所示为某公园的喷水装置，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法中正确的是（　　）A.喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短B.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近C.喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近D.喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等【9题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】ABD．水水平喷出后，做平抛运动，其运动时间有高度决定，所以高度一定时，落地时间相等，水速越大，水喷得越远。AB错误，D正确；C．喷水速度一定，喷水口高度越高，落地时间越长，水喷得越远。C错误。 故选D。10.如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么（）A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心【10题答案】【答案】D【解析】【详解】A．木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零，A错误；BCD．木块做匀速圆周运动，加速度方向始终指向圆心，大小不变，方向时刻改变，故BC错误，D正确．故选D。11.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km．它们的运行轨道均视为圆周，则A.“天宫一号”比“神州八号”速度大B.“天宫一号”比“神州八号”周期长C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大【11题答案】【答案】B【解析】【详解】试题分析：A．天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力： 即，根据这个等式得：线速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，A错误；B．周期，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，B正确；C．角速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，C错误；D．加速度，天宫一号轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，D错误．【点睛】12.如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中（　　）A.弹力对物体做功为GxcosαB.静摩擦力对物体做功为GxsinαC.重力对物体做功为GxD.合力对物体做功为0【12题答案】【答案】D【解析】【详解】ABC．分析物体的受力情况为重力mg、弹力N和摩擦力f，根据平衡条件，有重力与位移垂直，做功为零；摩擦力f与位移的夹角为α，所以摩擦力对物体m做功为 斜面对物体的弹力做功为ABC错误；D．因物体做匀速运动，根据动能定理可知，合外力做功为零，D正确。故选D。二、填空题（共24分）13.在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d。如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇最短的靠岸时间为____________，摩托艇登陆的地点离O的距离为_____________。【13题答案】【答案】①.②.【解析】【详解】[1]最短时间内靠岸，摩托艇的船头应垂直于河岸，最短的靠岸时间[2]摩托艇登陆的地点离O的距离为14.在距地面高80m的低空有一小型飞机以30m/s的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体，g取，不计空气阻力，那么物体落地时间是__________s，落地前瞬间的速度大小为_____________m/s。【14题答案】【答案】①.4②.50【解析】【详解】[1]根据 解得[2]落地时的竖直方向的速度落地前瞬间的速度15.如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。若运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8m/s，则女运动员做圆周运动的角速度为________，向心加速度大小为________。（π取3.14，结果均保留三位有效数字）【15题答案】【答案】①.3.14②.15.1【解析】【详解】[1]女运动员做圆周运动的角速度为[2]向心加速度大小为16.如图所示，质量为2kg的物体以10m/s的初速度水平抛出，经过2s落地。取。则下落过程中重力做功为___________J，下落过程中重力的平均功率是______________W。 【16题答案】【答案】①.400②.200【解析】【详解】[1]物体下落的高度下落过程中重力做功[2]下落过程中重力的平均功率17.一颗在地球赤道上空运转的同步卫星，已知地球半径为R，地球自转周期为T，地面重力加速度为g，则这颗卫星运转轨道半径为______________，线速度大小为_______________________。【17题答案】【答案】①.②.【解析】【详解】[1]在地球表面，重力等于万有引力得在空中解得 [2]根据18.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行驶在直轨上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一摆式列车在水平面内行驶，以100m/s的速度转弯，转弯半径为1000m，则质量为50kg的乘客，则在转弯过程中乘客所受到的向心力为_______________N，火车对他的作用力大小为________________N（g取）。【18题答案】【答案】①.②.【解析】【详解】[1]在火车转弯时，乘客与火车一起做圆周运动，则向心力解得[2]对乘客受力分析，乘客在转弯过程中所受列车给他的作用力为三、综合题（28分）19.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度g′；(2)该星球的第一宇宙速度v；(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。 【19题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设该星球表现的重力加速度为g′，根据平抛运动规律得水平方向竖直方向速度偏转角的正切值所以（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，则解得（3）近地卫星的周期最小，故有 解得20.图示为修建高层建筑常用塔式起重机。在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度，当起重机输出功率达到其额定功率时，保持该功率直到重物做最大速度的匀速运动。，不计额外功。求：（1）起重机允许输出的最大功率；（2）重物做匀加速运动所经历的时间（3）起重机在第2秒末的输出功率。【20题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）起重机允许输出的最大功率（2）根据牛顿第二定律得解得根据 解得重物做匀加速运动所经历的时间（3）起重机在第2秒末的速度为起重机在第2秒末的输出功率为