四川省2022学年宜宾四中高一（下）期中物理试卷

2022-2022学年四川省宜宾四中高一（下）期中物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分．1．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是（　　）A．牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”C．伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性D．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律2．下列说法正确的是（　　）A．物体在恒力作用下一定做直线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．沿垂直速度方向的合力不为零时，物体一定做圆周运动D．物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零3．如图所示，质量m＝0.5kg的小球，从距桌面h1＝1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2＝0.8m．以桌面为重力势能的参考平面，重力加速度取10m/s2．下列说法正确的是（　　）A．小球在A点时的重力势能为10JB．小球在B点时的重力势能为0JC．小球在B点时的动能为10JD．小球在B点时的机械能为10J4．静止于光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下，经过时间t1速度达到v，再经过时间t2，由速度v增大到3v．在t1和t2两段时间内，外力F对物体做功之比为（　　）A．1：8B．1：5C．1：3D．1：95．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比13/13＝K为常数，此常数的大小（　　）A．只与恒星质量有关B．与恒星质量和行星质量均有关C．只与行星质量有关D．与恒星和行星的速度有关6．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来．甲、乙两物体的动能Ek随位移大小S的变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大B．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大C．甲与地面间的动摩擦因数一定大于乙与地面的动摩擦因数D．甲与地面间的动摩擦因数一定小于乙与地面的动摩擦因数7．如图所示为某物业公司的宣传提醒。从提供的信息知：一枚40g的鸡蛋从17楼（鸡蛋离人头部的高度为45m，忽略空气阻力）落下，能砸破人的头骨，若鸡蛋壳与人头部的作用时间为5.0×10﹣4s，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　）A．鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为3m/sB．鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为0.12kg•m/sC．人的头部受到的平均冲击力约为2400ND．鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大8．中国的吴桥杂技享誉世界，如图甲是杂技演员表演传统节目﹣13/13水流星。用细绳系着装有水的小桶。在竖直面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，可简化为图乙所示情形，已知水的质量为m，水的重心到转轴O的距离为L，则下列说法正确的是（　　）A．最高点水刚好不流出时，水和小桶的最小速率为零B．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力大小为mgC．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力为零D．最高点水刚好不流出时，绳上的拉力大小大于mg9．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速上升，A水平向右运动，可知（　　）A．物体A做加速运动B．物体A做减速运动C．物体A所受支持力逐渐增大D．物体A所受支持力逐渐减小10．如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab＝bc＝cd＝de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ；不计空气阻力，初速度为2v时（　　）A．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θB．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θC．小球可能落在斜面上的c点与d点之间D．小球一定落在斜面上的e点13/1311．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sA：sB＝2：3，转过的角度之比ϕA：ϕB＝3：2，则下列说法中正确的是（　　）A．它们的轨道半径之比RA：RB＝4：9B．它们的周期之比TA：TB＝3：2C．它们的线速度之比vA：vB＝3：2D．它们的加速度之比aA：aB＝1：112．A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的x﹣t图象。图中a、b分别为A、B两球碰前的x﹣t图象，c为碰撞后两球共同运动的x﹣t图象。已知A球质量m＝2kg，取A球碰前运动方向为正方向，下列结论正确的是（　　）A．B球的质量为3kgB．碰撞过程中A对B冲量为4N•sC．碰撞前后A的动量变化为﹣6kg•m/sD．碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为5J二、本题共2小题，共12分．把答案填在试题答题纸上．13．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，实验的装置如图所示。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上　　。A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线13/1314．（8分）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：（1）小球运动的初速度为　　m/s．（2）小球经过B点时速度的大小为　　m/s．三．计算题本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．15．（10分）站在地球赤道某地的人，日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，太阳光可认为是平行光．若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，求：（1）该人造卫星的轨道半径；（2）人造卫星的运动周期．16．（12分）我国的“动车组”技术居世界领先地位，成为城际间高效交通的重要工具．动车组就是由几节自带动力的车厢与几节不带动力的车厢编成的列车组．有一动车组由8节车厢连接而成，其中第1节和第7节车厢为动力车厢，每节动力车厢的额定功率均为2×104kW．动车组每节车厢的质量均为5×104kg，在行驶过程中阻力恒为其重力的0.1倍．若动车组从静止开始先匀加速启动，加速度的大小a＝4m/s2，动力车厢的输出功率达到额定功率后，保持功率不变继续行驶了1000m时达到最大速度，此后以最大速度保持匀速行驶，已知运行过程中，每节动力车厢总保持相同的功率输出，g＝10m/s2，求：（1）动车组在匀加速启动过程中，第7节车厢对第8节车厢的牵引力大小；（2）动车组匀加速阶段结束时的速度大小；（3）动车组从静止到获得最大行驶速度所用的总时间．13/1317．（18分）光滑水平面上静止地放置两个完全相同的质量为M＝6kg、半径为R＝0.60m的圆轨道小车甲和乙，两圆轨道小车与水平面相切，圆弧轨道光滑，如图，一质量m＝2kg的小球从甲轨道顶端由静止释放，滑下后冲上乙轨道，g＝10m/s2，求：（1）小球滑离甲轨道时，小球与甲轨道的速度多大？（2）小球在乙轨道上，上升的最大高度？（保留两位有效数字）13/132022-2022学年四川省宜宾四中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分．1．【解答】解：A、牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律，符合史实，故A符合史实。B、卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，符合史实，故B符合史实。C、牛顿用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性，不符合史实，故C不符合史实。D、伽利略利用斜面实验推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，符合史实，故D符合史实。本题选不符合史实的，故选：C2．【解答】解：A、在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误。B、物体在变力作用下有可能做曲线运动，也可能做直线运动，如变力只是大小变化方向不变，并且力和速度方向在同一直线上，故B错误；C、只有物体受到的有始终指向圆心的向心力时才能做圆周运动，垂直速度方向的合力不为零时，合力并不一定满足向心力的条件，故不一定做圆周运动，故C错误；D、物体做曲线运动，力和速度不在同一直线上，则沿垂直速度方向的合力一定不为零，故D正确。故选：D。3．【解答】解：A、以桌面为参考平面，A点的重力势能为：EPA＝mgh1＝0.5×10×1.2J＝6J，B点的重力势能为：EPB＝mgh2＝0.5×10×（﹣0.8）J＝﹣4J，故AB错误；C、根据动能定理得：EkB＝mg（h1+h2），即物体下落到B点时的动能为mg（h1+h2）＝6+4＝10J，故C正确；D、物体在B点的重力势能为﹣4J，动能为10J，所以B点的机械能E＝6J，故D错误。故选：C。13/134．【解答】解：静止于光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下运动，那么只有F做功，故由动能定理可得：，；故在t1和t2两段时间内，外力F对物体做功之比，故A正确，BCD错误；故选：A。5．【解答】解：A、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故A正确；B、式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故B错误；C、式中的k只与恒星的质量有关，故C错误；D、式中的k只与恒星的质量有关，与行星及恒星的速度无关，故D错误；故选：A。6．【解答】解：甲、乙两物体的初动能和末动能都相同，都只受摩擦力作用，根据动能定理可知摩擦力对甲、乙两物体做的功相等，即：μamagsa＝μbmbgsb，由图可知：sa＜sb，所以μamag＞μbmbg，即甲所受的摩擦力一定比乙大；AB、若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，由f＝μmg可知，则甲的质量较大。故A正确，B错误；CD、由以上分析可知，μamag＞μbmbg，由于质量关系未知，故无法直接确定动摩擦因数之间的关系，故CD错误。故选：A。7．【解答】解：A、由2gh＝v2可得：v＝＝m/s；故A错误；B、鸡蛋的质量：m＝40g＝0.04kg，取向下为正方向，鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为：P0＝mv＝0.04×30＝1.2kg•m/s。故B错误；C、对碰撞过程由动量定理可得：（mg﹣F）t＝0﹣mv代入数据得：F＝﹣2400N；负号说明鸡蛋受到的冲击力向上；根据牛顿第三定律可知，头骨受到的平均冲击力为2400N．故C正确；D、鸡蛋与人的头相互作用的过程中，二者之间的相互作用力大小相等，作用的时间相等，根据冲量的定义式可知，鸡蛋与人的头部碰撞过程中二者受到的冲量一样大13/13故D错误。故选：C。8．【解答】解：水和小桶做圆周运动，在最高点水不流出的条件是：水和水桶的重力刚好提供所需要的向心力。这时的最小速度即是过最高点的临界速度v以水为研究对象，重力提供圆周运动向心力有：解得；故最小速度为对水分析，此时所需的向心力，故此时水桶对水无作用力，故ABD错误，C正确故选：C。9．【解答】解：A、将A的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于B的速度，如图，根据平行四边形定则有：vAcosα＝vB，所以vA＝，α减小，所以A的速度减小，但不是匀减速。故A错误，B正确。C、在竖直方向上，对A有：mg＝N+Tsinα，T＝mBg，α减小，则支持力增大，根据f＝μFN，摩擦力增大。故C正确，D错误。故选：BC。10．【解答】解：AB、设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ＝＝，又t＝，所以tanβ＝tanθ，所以落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ．故A错误，B正确。CD、小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为α13/13，则小球落在斜面上，竖直方向上的速度与水平方向速度的比值tanα＝＝，解得：t＝，在竖直方向上的位移y＝＝，当初速度变为原来的2倍时，竖直方向上的位移变为原来的4倍，所以小球一定落在斜面上的e点，故C错误，D正确；故选：BD。11．【解答】解：AC、根据线速度公式v＝可知：在相同的时间内，线速度与路程成正比。由题可得线速度之比vA：vB＝2：3，由角速度公式ω＝可知：在相同的时间内，角速度与角度成正比。由题可知角速度之比ωA：ωB＝3：2，而半径R＝，得到半径之比RA、RB＝4：9．故A正确，C错误；B、周期T＝，周期与角速度成反比，则它们的周期之比TA：TB＝2：3，故B错误；D、根据a＝vω知，向心加速度之比为1：1，故D正确；故选：AD。12．【解答】解：A、由图示图象可知，碰撞前，B球的速度：vB＝＝﹣3m/s，A球的速度为：vA＝＝2m/s，碰撞后，A、B两球的速度相等，为：vA′＝vB′＝v＝＝﹣1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以碰撞前B的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAvA+mBvB＝（mA+mB）v，代入数据解得：mB＝3kg，故A正确。B、碰撞过程，对B，由动量定理得，A对B所施冲量为：I＝mBv﹣mBvB＝3×（﹣1）﹣3×（﹣3）＝6N•s，冲量大小为：6N•s，故B错误。C、碰撞前后A动量的变化量为：△PA＝mAv﹣mAvA＝2×（﹣1）﹣2×2＝﹣6kg•m/s，故C正确；D、碰撞中，A、B两球组成的系统损失的动能为：△EK＝mAvA2+mBvB2﹣（mA+mB）v2＝×2×22+×3×（﹣3）2﹣×（2+3）×（﹣1）2＝15J，故D错误。故选：AC。二、本题共2小题，共12分．把答案填在试题答题纸上．13．【解答】13/13解：A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动。故A正确。B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度。故B错误，C正确。DE、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线。故D正确，E错误。故答案为：ACD。14．【解答】解：（1）在竖直方向上，根据△y＝2L＝gT2得，T＝，则初速度．（2）B点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，B点的速度＝．故答案为：（1）1.5；（2）2.5．三．计算题本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．15．【解答】解：（1）卫星与地球之间的位置关系如图，O是地心，人开始在A点，这时刚好日落，经过4小时，地球转了60°，即：∠AOC＝60°，此时人已经到了B点，卫星在人的正上方C点，太阳光正好能照到卫星，所以根据∠AOC＝60°就能确定卫星的轨道半径为：r＝OC＝＝2OA＝2R．（2）由万有引力提供向心力得：在地球表面：联立解得：T＝答：（1）该人造卫星的轨道半径为2R；（2）人造卫星的运动周期为．16．【解答】解：（1）动车组每节车厢在行驶过程中受到的阻力：Ff＝0.1mg＝0.1×5×104×10N＝5×104N，设动车组在匀加速启动过程中，第7节车厢对第8节车厢的牵引力大小为F8，13/13由牛顿第二定律得，F8﹣Ff＝ma，代入数据可解得：F8＝2.5×105N，（2）设动车组总的牵引力为F，匀加速阶段结束时的速度为v1，由牛顿第二定律得：F﹣8Ff＝8ma，代入数据可解得：F＝2×106N，由2P额＝Fv得，动车组匀加速阶段结束时的速度大小为：v1＝＝＝20m/s（3）动车组匀加速阶段所用的时间为：t1＝＝s＝5s，动车组的最大行驶速度为：vm＝＝m/s＝100m/s，设动车组恒定功率启动阶段的时间为t2，动车组的质量为：M＝8m，由动能定理得：2P额t2﹣8Ffs＝M﹣M，代入数据可解得：t2＝58s，则动车组从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为：t＝t1+t2＝5s+58s＝63s．答：（1）动车组在匀加速启动过程中，第7节车厢对第8节车厢的牵引力大小为2.5×105N；（2）动车组匀加速阶段结束时的速度大小为20m/s；（3）动车组从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为58s．17．【解答】解：（1）设小球滑离甲轨道时，小球的速度为v1，甲轨道的速度为v2小球与甲轨道水平方向动量守恒，则mv1＝Mv2①小球与甲轨道机械能守恒，则②由①②两式代入数据解得v1＝3m/s，v2＝1m/s（2）设小球在乙轨道上上升的最大高度为H．此时两者有共同速度v小球与乙轨道水平方向动量守恒，则mv1＝（M+m）v③13/13小球与乙轨道机械能守恒，设水平面处重力势能为零，则④由③④两式代入数据可解得H≈0.34m答：（1）小球滑离甲轨道时，小球与甲轨道的速度分别为3m/s和1m/s；（2）小球在乙轨道上，上升的最大高度为0.34m。13/13