上海市延安中学2021-2022学年高一物理下学期期中检测试题（Word版附解析）

上海市延安中学高一物理阶段检测（考试时间：60分钟本卷）一、单选题（每小题5分，共40分）1.有关运动的合成，下列说法中正确的是（　　）A.合运动速度大小一定大于分运动速度大小B.分运动为两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C.两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动D.若合运动为曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动【答案】C【解析】【详解】A．合运动的速度是分运动速度的矢量和，既可能比分运动速度大，也可能比分运动速度小，故A错误；B．两个匀变速直线运动的合成，若合初速度与合加速度共线，则合运动是匀变速直线运动；若合初速度与合加速度不共线，则合运动是匀变速曲线运动，选项B错误；C．两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动，因为合速度不为零而加速度为零，故选项C正确；D．合运动是曲线运动是因为合速度与合加速度不共线，两个分运动可以都是直线运动，故D错误。故选C。2.关于物体做曲线运动，下列说法中正确的是（　　）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下有可能做曲线运动C.做曲线运动的物体，其速度方向与加速度的方向有可能在同一直线上D.物体在变力作用下不可能做曲线运动【答案】B【解析】【详解】物体做曲线运动的原因是速度方向与合外力（加速度）方向不在同一直线上，合外力可以是变力（如圆周运动）也可以是恒力（如平抛运动），故ACD错误，B正确。故选B。3.下列说法正确的是（　　） A.静摩擦力一定不做功B.滑动摩擦力一定对物体做负功C.一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功D.一对平衡力对物体做功的代数和一定为零【答案】D【解析】【详解】A．物体随着倾斜的传送带一起向上匀速运动，静摩擦力对物体做正功，A错误；B．将物体轻轻的放在水平匀速运动的传送带上，滑动摩擦力对物体做正功，B错误；C．平静的湖面上有两个小船处于静止状态，船上各站着一个人，两个人通过绳子拉对方的时候，在两船靠近的过程中，甲拉乙船的力和乙拉甲船的力是一对作用力和反作用力，这两个力都做正功，C错误；D．一对平衡力对物体做功的代数和等于合力的功，合力等于零，所以合力的功一定为零，D正确。故选D。4.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，如图是某变速车齿轮转动结构示意图，图中大齿轮A有48齿，大齿轮B有42齿，小齿轮C有18齿，小齿轮D轮有12齿。大小齿轮通过链条连接，小齿轮转动时可带动后轮同轴转动。骑行者通过脚踏板驱动大齿轮转动，则下列选项正确的是（　　）A.当B轮与C轮组合时，两轮边缘上的点的线速度之比vB：vC=7：3B.当B轮与C轮组合时,两轮的周期之比TB：TC=3：7C.当A轮与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA：ωD=1:4D.当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD=4：1【答案】C【解析】【详解】A.当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等,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，解得由可得TB:TC=7:3B错误；C.当A轮与D轮组合时,,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，解得C正确;D.由C项分析可知，D错误。故选C。5.在水平面上，小猴拉着水平绳子牵引小滑块做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示小滑块受到的绳子拉力F及摩擦力的图是（　　）AB.C.D. 【答案】A【解析】【详解】小滑块做匀速圆周运动，绳子拉力和摩擦力的合力充当向心力，指向圆心。而摩擦力总是与滑块的速度方向相反，故摩擦力方向为轨迹的切线方向，故拉力应有与摩擦力方向相反的分力，同时有指向圆心的分力。故选A。6.在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，t=0时质量为1kg的小球从坐标原点由静止开始运动，其沿x方向的vx-t图像和沿y方向的ay-t图像分别如图所示。则小球在t=2s时的动能为（　　）A.20JB.10JC.8JD.4J【答案】B【解析】【详解】时，小球沿x方向运动的速度，沿y方向运动的速度，所以小球在时的动能故B正确，ACD错误。故选B。7.如图所示，小球从斜面底端正上方高度处以某一初速度水平抛出并落在斜面上，斜面底角为，要使小球到达斜面的位移最小，则初速度应为（不计空气阻力，，，取）（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】过抛出点作斜面的垂线，如图所示当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向竖直方向解得故选C。8.北斗卫星导航系统第三颗组网卫星（简称“三号卫星”）的工作轨道为地球同步轨道，设地球半径为R，“三号卫星”的离地高度为h，则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关物理量，下列说法中正确的是（　　）A.近地卫星与“三号卫星”的周期之比为 B.近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为C.赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为D.赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为【答案】A【解析】【详解】C．“三号卫星”为同步卫星，故其周期与地球自转周期相同，根据可知赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为故C错误；D．根据可知赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为故D错误；AB．由万有引力提供向心力可得解得所有近地卫星与“三号卫星”的周期和角速度之比分别为 故A正确，B错误。故选A。二、填空题（每小题6分，共30分）9.如图所示，直径的纸筒以转速绕轴O逆时针匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒上只留下一个弹孔，则圆桶转动的角速度为___________rad/s；子弹的最大速度为_________m/s。【答案】①.400②.200【解析】【详解】[1]根据公式，代入数据可得，圆桶转动的角速度为[2]设子弹的飞行时间为，圆筒转动的周期为，若子弹在圆筒上只留下一个弹孔，则有根据公式可得，圆筒转动的周期为子弹做匀速直线运动，根据公式可知，子弹的飞行速度为可知，最小时，速度最大，由题意可知 则10.火车转弯示意图如图所示，弯道的倾角为θ，转弯半径为r。若火车安全转弯，则提供向心力的是______，火车转弯的限速应为______。【答案】①.重力与支持力的合力②.【解析】【详解】[1]火车不依靠侧向弹力而安全转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，受力如图[2]根据牛顿第二定律得解得11.如图为用频闪照相机拍摄一小球做平抛运动的照片的一部分，图中背景方格的边长对应的实际大小均为5cm，g取10m/s2，照相机的闪光频率为______Hz，小球经过B点时的速度大小为________m/s。 【答案】①.10②.2.5【解析】【详解】[1]设方格的实际大小为l，小球做平抛运动，由图中信息可知，从A到B和从B到C，水平位移相同，即则竖直方向满足解得又解得[2]小球在B点的速度分解为水平和竖直两个分速度，有又联立，可得12.质量为4×103kg的汽车在水平公路上由静止开始行驶，发动机始终保持输出功率为30kW， 设所受阻力保持不变，当汽车行驶30m时即达所能达到的最大速度15m/s，在此过程中汽车所受阻力大小为_________N，汽车行驶时间为________s。【答案】①.2000②.17【解析】【详解】[1]汽车行驶速度最大时，汽车加速度为零，即汽车的牵引力等于阻力，根据公式可知，可得[2]设汽车的运动时间为，汽车运动到最大速度的过程中，由动能定理得代入数据解得13.如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝5m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30m、h2＝1.35m．现让质量为m的小滑块自A点由静止释放．已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则小滑块第一次到达D点时的速度大小为______m/s；小滑块最终停止的位置距B点的距离为______m。【答案】①.3m/s②.1.4m【解析】【详解】[1]从A到D列动能定理 解得[2]最终停下时，重力势能全部克服摩擦力做功，有解得所以距离B点的距离为三、综合题（每小题10分，共30分）14.（1）在探究小球做圆周运动所需向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，下列说法正确的是_______；A．砝码的材质密度应适当大些B．挡光杆的宽度应适当小些C．水平连杆当尽可能光滑D．砝码的转动半径为悬臂的转轴到砝码一端的距离（2）实验中，挡光杆的宽度、挡光杆通过光电门的时间、悬臂的半径，砝码做圆周运动的半径为，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和角速度的数据。①砝码角速度的表达式为________，砝码线速度的表达式________。 ②以为纵坐标，以___________（选填“”、“”、“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为__________。（用上述已知量的字母表示）【答案】①.AB##BA②.③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小空气阻力的影响，砝码的材质密度应适当大些，A正确；B．通过光电门计算的速度实际上是挡光过程的平均速度，为了使平均速度与瞬时速度更接近，挡光杆的宽度应适当小些，B正确；C．本实验水平连杆对砝码的静摩擦力提供向心力，可知砝码对水平连杆有向外的摩擦力，该力可通过力传感器得到，故水平连杆不能光滑，C错误；D．砝码的转动半径为悬臂的转轴到砝码重心的距离，D错误；故选AB；（2）①[2]挡光片经过光电门时的速度大小为转动角速度为故砝码角速度的表达式为[3]砝码线速度的表达式为②[4]根据向心力公式可得可以看成，应以为横坐标， [5]在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为15.宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。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。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】(1)小球水平抛出做平抛运动，根据平抛运动规律可得解得(2)卫星绕该星球做低轨道的圆周运动时，轨道半径近似等于星球的半径，由万有引力提供向心力，可得又联立，可得 16.如图所示，质量为m小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知，在A点给小球一个水平向左的初速度，求：（1）若小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B，小球从A到B的过程中克服空气阻力做功；（2）若不计空气阻力，运动到B点时，绳子的拉力。【答案】（1）；（2）T=mg【解析】【详解】（1）小球恰能达到最高点B，在B点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有可得，B点的速率在小球从A到B的过程中，设克服空气阻力做功为Wf，根据动能定理得解得 （2）由机械能守恒可得可得由可得