上海市嘉定区第二中学2021-2022学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

嘉定二中2021学年度第二学期期中自查高一年级物理学科试卷命题人：高一物理组2022年4月本卷g取10m/s2一、单选题（本大题共12小题，共40分，1-8每题3分，9-12每题4分）1.如图为高空拍摄的某河流地形图，以下地点水流方向与P点水流速度方向大致相同的是（　　）A.地点1B.地点2C.地点3D.地点4【答案】C【解析】【详解】水流速度沿河的切线方向，且由上游流向下游，由此可知与P点水流速度方向大致相同的是地点3。故选C2.关于匀速圆周运动，说法正确的是（　　）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.做匀速圆周运动的物体，所受合力为零D.做匀速圆周运动的物体，加速度不断变化【答案】D【解析】【详解】A．匀速圆周运动指线速度大小不变的圆周运动，而速度方向是时刻改变的，故是变速运动，故A错误；B．匀速圆周运动所受合外力大小不变，方向时刻改变，始终指向圆心，故匀速圆周运动受到变力作用，加速度方向时刻改变，始终指向圆心方向，是变加速运动，故B错误； C.匀速圆周运动受到始终指向圆心的向心力，合外力不为零，故C错误；D.匀速圆周运动的向心加速度始终指向圆心，加速度大小不变，方向始终变化，故D正确。故选D。3.如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为－F），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（　　）A.物体可能沿原曲线由B点返回A点B.物体可能沿曲线Ba运动C.物体可能沿曲线Bb运动D.物体可能沿曲线Bc运动【答案】D【解析】【详解】物体沿曲线从A点运动到B点的过程中，其所受恒力F的方向必定指向曲线的内侧；当运动到B点时，因恒力反向，由曲线运动的特点“物体以后运动的曲线轨迹必定向合外力方向弯曲”可知物体以后的运动只可能沿Bc运动。故D正确，ABC错误。故选D。4.如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　）A.衣服受重力、支持力、摩擦力、向心力四个力作用B.洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的静摩擦力就越大C.衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D.衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动【答案】C【解析】【分析】【详解】A．衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故A错误；B．由于衣服在圆筒上不掉下来，竖直方向上没有加速度，即重力与摩擦力二力平衡，故衣服与筒壁间的摩擦力不变，故B错误；CD．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁。水滴依附的附着力是一定的，当水滴和衣物一起做高速圆周运动的时候，因水滴做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动，被沿切线方向甩出，故C正确、D错误。故选C。5.机械鼠标的正面和反面分别如图所示，鼠标中定位球的半径是1cm。拖曳鼠标时，定位球滚动，实现定位。如果将鼠标沿直线匀速拖移12cm需要2s，则定位球的角速度为（　　）A.6rad/sB.12rad/sC.rad/sD.rad/s【答案】A【解析】【详解】根据线速度定义式有那么定位球的线速度为而角速度与线速度关系因此定位球的角速度为 BCD错误，A正确。故选A。6.中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以2m/s的速度竖直下落，而学生打着伞以1.5m/s的速度向西走，则该学生少淋雨的打伞（伞柄指向）方式为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】在水平方向上，雨滴相对于人的速度为1.5m/s，方向向东，在竖直方向上，雨滴的速度为2m/s，方向竖直向下，设雨伞与竖直方向夹角为α雨滴相对于人的速度方向为解得雨滴的速度为南偏东37°。故选A。7.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（　　）A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度B.它是发射人造地球卫星所需的最大发射速度 C.它是地球同步卫星的运行速度D.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度【答案】D【解析】【详解】AD．设地球质量为M，半径为R，引力常数为G，则有解得因为半径R是最小的，所以它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度，也是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度，故A错误，D正确；B．因此时卫星的轨道最低，所以它是发射人造地球卫星所需的最小发射速度，故B错误；C．地球的第一宇宙速度约为7.9km/s，绕地球一圈约需90分钟时间，而同步卫星的周期是24小时，故它不是同步卫星的运行速度，故C错误。故选D。8.某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在A点的速度比在B点的速度大。则恒星位于（　　）A.F点B.E点C.O点D.FO之间的某点【答案】B【解析】【详解】行星绕恒星沿椭圆轨道运动，因为行星在A点的速度比在B点的速度大，说明A点是近点，B点是远点，则恒星位于E点。故选B。9.已知引力常量，下列条件中能算出地球质量的是（　　） A.已知地球绕太阳运动的轨道半径和地球表面重力加速度B.已知月球绕地球运动的轨道半径和月球表面重力加速度C.已知人造地球卫星的轨道半径和运动周期D.已知人造地球卫星的质量和它离地面的高度【答案】C【解析】【详解】A．地球为环绕天地，且只知道地球表面重力加速度，地球半径未知，不能求出地球质量，故A错误；B．根据万有引力提供向心力月球绕地球运动的线速度、角速度、周期、向心加速度未知，无法求出地球质量，故B错误；C．根据B选项得可求地球质量，故C正确；D．卫星轨道半径等于地球半径与离地面高度之和，根据B选项可知，地球半径与卫星绕地球运动的线速度、角速度、周期、向心加速度未知，无法求出地球半径，故D正确。故C正确。10.如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（　　）A.路面外侧低内测高B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小【答案】C【解析】 【详解】A．路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力。故A错误；B．车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动。故B错误；C．当速度为vc时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑。故C正确；D．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变。故D错误。故选C。11.如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。则下列说法正确的是（　　）A.周期的大小关系是B.线速度的大小关系是C.向心加速度的大小关系是D.向心加速度的大小关系是【答案】D【解析】【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、线速度为v、周期为T、向心加速度为a的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有①解得②③ ④A．由题意，并根据③式可知故A错误；B．根据②式可知a和c的周期相同，所以角速度相同，根据可知所以故B错误；CD．根据④式可知根据可知所以故C错误，D正确。故选D。12.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，A、B两点水平距离，忽略空气阻力，重力加速度m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为（　　） A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s【答案】C【解析】【详解】乒乓球从A点到B点做平抛运动的时间为①乒乓球在B点的竖直分速度大小为②根据速度的合成与分解有③球刚要落到球拍上时速度大小为④联立①②③④解得故选C。二、填空题（本大题共5小题，共20分）13.功的单位用基本单位表示为___________；功率描述做功的___________。【答案】①.②.快慢【解析】【详解】[1]根据相应表达式将功的单位J转化为基本单位，即[2]功率描述做功的快慢。 14.做平抛运动的物体在任意1秒内速度变化量的大小是___________，方向为___________。（g取10m/s2）【答案】①.10m/s②.竖直向下【解析】【详解】[1][2]做平抛运动的物体的加速度为重力加速度，在任意1秒内速度变化量的大小是方向为竖直向下。15.一条小河，河宽600m，水流速度是3m/s，船在静水中的速度是5m/s，如果以最短的时间渡河，则渡河时间是___________s；如果以最短的航程渡河，则渡河时间是___________s。【答案】①.120s②.150s【解析】【详解】[1]当静水速度的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，为[2]船的合速度方向垂直对岸的时候航程最小，此时合速度为渡河时间为16.火车轨道转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，火车做圆周运动的轨道半径为R，重力加速度为g。则该转弯处规定的安全行驶的速度为___________。当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压___________。（填“内轨”或“外轨”）【答案】①②.外轨 【解析】【详解】[1]当火车以安全速度v过弯时，铁轨支持力和火车重力的合力恰好提供向心力，根据力的合成与分解及牛顿第二定律有解得[2]当实际行驶速度大于v时，铁轨支持力和火车重力的合力不足以提供向心力，此时外轨将对车轮存在作用力，即轮缘将挤压外轨。17.如图是一种测定分子速率的实验装置。半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度ω匀速转动，aOcd在一直线上，银原子以一定速率从d点沿虚线方向射出，穿过筒上狭缝c打在圆筒内壁b点，ab弧长为s，其间圆筒转过角度小于90°，则圆筒方向转动___________（填“顺时针”或“逆时针”），银原子速率为___________。（图中θ未知）【答案】①顺时针②.【解析】【详解】[1]银原子从d打在圆筒内壁b点时其间圆筒转过角度小于90°，则知圆筒沿顺时针方向转动。[2]银原子速率为 而解得三、综合题（本大题共4小题，共40分）18.卡文迪什扭称实验中用“放大法”测量T形架转动微小角度。“微小量放大”具体体现在：（1）___________；（2）___________。【答案】①.利用平面镜对光线的反射②.增大刻度尺与平面镜的距离【解析】【详解】[1]尽可能地增大了T型架连接两球的长度，使两球间万有引力产生较大的力矩，使杆偏转，放大了引力的作用效果，使为销量引力放大为力矩观察实验效果；[2]尽量地增大弧度尺与系统的距离，使小镜子的反射光在弧线上转动过较大距离，放大了力矩的测量效果，使得能够进行测量微小力矩。19.“研究平抛物体的运动”的实验。（1）如图甲装置，观察到A、B两球同时落地，据此得出结论：___________； （2）如图乙，为减小空气阻力对小球的影响。选择小球时，应选择下列的___________；A．实心小铁球B．空心铁球C．实心小木球D．以上三种球都可以（3）如图乙，在固定斜槽时，应该使斜槽末端___________，每次释放小球时应该___________；（4）如图所示是用频闪照相拍到的平抛小球在运动过程中的一部分。已知每个小方格的边长是5cm，重力加速度m/s2，则小球从A运动到B所用的时间为______s，平抛运动的初速度大小为_______m/s。【答案】①.平抛运动竖直方向上是自由落体运动②.A③.水平④.让小球多次从同一位置上静止滚下⑤.0.1⑥.1【解析】【详解】(1)[1]平抛运动竖直方向上是自由落体运动；(2)[2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确，BCD错误。故选A；(3)[3]实验要求将斜槽轨道的末端调成水平，保证小球做平抛运动；[4]只有让小球多次从同一位置上静止滚下，才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等，轨迹相同； (4)[5]由图示可知由于平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动，因此从A到B与从B到C的运动时间t相等；由图示可知，在竖直方向上做自由落体运动，则则运动时间[6]平抛的初速度20.如图一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.50kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。求：（1）小物体的线速度大小；（2）画出小物体的受力示意图；（3）求小物体所受向心力的大小；（4）若滑小物体和转台间的最大静摩擦力，为使小物体不滑动，圆盘转动的最大角速度为多少？【答案】（1）0.4m/s；（2）；（3）0.8N；（4）【解析】 【详解】（1）小物体的线速度大小为（2）小物体受重力、圆盘的支持力和摩擦力，摩擦力提供向心力，方向指向圆盘圆心。如图所示。（3）小物体所受向心力的大小为（4）设圆盘转动的最大角速度为，则有解得21.设想“嫦娥”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，周期为T。飞船在月球上着陆后，宇航员在月球表面上方h高处以初速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为s，已知引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的半径；（3）月球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球做抛体运动的时间为①设月球表面的重力加速度为g，有② 联立①②解得③（2）设月球的半径为R、质量为M，月球表面质量为m1的物体所受万有引力等于重力，即④设“嫦娥”登月飞船质量为m2，根据牛顿第二定律有⑤联立③④⑤解得⑥（3）“嫦娥”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，其线速度即为月球的第一宇宙速度，为⑦