2021-2022学年河南省信阳市高一（下）期中教学质量检测物理试题（解析版）

2021—2022学年普通高中高一下学期期中教学质量检测物理注意事项：1.答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，第1-7题只有一个选项正确，第8-10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.日常生活中，我们经常会看到物体做曲线运动。关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.速度总是与加速度垂直 B.速率总是变化的C.加速度总是变化的 D.速度总是变化的【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．例如平抛运动，加速度恒定方向竖直向下，除运动过程抛出的瞬间外，速度与加速度不垂直，故AC错误；B．例如匀速圆周运动是速率不变只速度方向变化的曲线运动，故B错误；D．曲线运动轨迹的切线方向表示速度方向，即曲线运动一定是变速运动，故D正确。故选D。2.在科学发展历程中，许多科学家做出了杰出贡献，下列叙述符合物理学史实的是（）A.开普勒以行星运动定律为基出总结出万有引力定律B.牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C.伽利略通过月一地检验发现地球与苹果间的引力跟天体之间的引力是同一种力D.1781年发现的天王星的轨迹有些“古怪”，海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，故A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，但未测定出引力常量G，卡文迪许测定了引力常量G，故B错误；C．牛顿通过月一地检验发现地球与苹果间的引力跟天体之间的引力是同一种力，故C错误；D．海王星是先根据万有引力定律算出轨道，然后在计算的轨道上发现的，故D正确。故选D。3.某工厂为了落实有关节能减排政策，水平的排水管道满管径工作，减排前、后，水落点距出水口的水平距离分别为x0、x1，则减排前、后单位时间内的排水量之比（）A. B. C. D.【3题答案】【答案】A【解析】【详解】设管的横截面积为S，则排水量为减排前，水流速为v1，则t时间内排水量减排后，水流速为v2，则t时间内排水量减排前、后单位时间内的排水量之比故选A。4.2020年12月17日，嫦娥五号的返回舱采用“半弹道跳跃式再入返回”也就是俗称“打水漂”的技术来减速并成功着陆在预定区域，返回器以的第二宇宙速度急速冲向地球，在距离地面高度的处像一颗弹头扎入大气层。减速下降到距离地面约的点时，借助大气层的升力，弹头又从点跃了出来，回到太空。到达最高点之后，再次下降，二度进入大气层，实施二次诚速。整个过程就像“打水漂”一样。如图所示，虚线为大气层的边界，、、三点为返回舱的轨迹与大气层的交点。已知地球半径为，地心到点距离为，地球表面重力加速度为。下列说法正确的是（）A.返回舱在点处于失重状态B.返回前在点的加速度等于C.返回舱在点速度等于在点的速度D.返回舱从点经过d点到达点的过程中做抛体运动【4题答案】【答案】B【解析】【详解】A．返回舱在b点时，加速度的方向背离地球，则处于超重状态，故A错误；B．因为返回舱在d点时解得加速度故B正确；C．返回舱从a点到c点要克服大气的阻力做功，则机械能减小，因两点的重力势能相同，则动能减小，则速度减小，故C错误；D．返回舱从c点经过d点到达点是在大气层外运动，高度变化很大，返回舱加速度改变较大，而抛体运动的加速度应该恒定不变，故D错误。故选B。5.如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的、两点绕点做圆周运动，为的中点，悬挂重物的钢绳长度不变。则下列说法正确的是（）A.点速度方向垂直于液压杆B.重物沿圆弧下降C.和两点的线速度之比为D.和两点的向心加速度之比为【5题答案】【答案】B【解析】【详解】A．吊臂绕着O点旋转，因此M点的速度方向垂直于吊臂，A错误；B．重物的轨迹与其悬挂点的轨迹为两条平行曲线，悬挂点在吊臂上，做圆周运动，则重物沿着圆弧下降，B正确；C．M点和N点的角速度相等，根据可知二者的线速度之比为，C错误；D．根据可知二者的向心加速度之比也为，D错误。故选B。6.2021年10月16日神舟十三号飞船顺利将3名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为390km，地球半径约为6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.核心舱向心加速度小于gB.核心舱运行速度大于7.9km/sC.由题干条件可以求出地球的质量D.考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小【6题答案】【答案】A【解析】【详解】A．核心舱所处的重力加速度为，根据万有引力定律和牛顿第二定律而在地面处由于核心舱做匀速圆周运动，核心舱在该处的万有引力提供向心力，重力加速度等于向心加速度，因此向心加速度小于g，A正确；B．根据可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面处的运行速度为7.9km/s，因此在该高度处的运行速度小于7.9km/s，B错误；C．根据从题干信息无法知道G值，因此无法求出地球的质量，C错误；D．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来越大，D错误。故选A7.如图所示，水平圆盘上放置一物体P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心O固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到P与圆盘发生相对滑动，则在此过程中P与圆盘间的摩擦力大小（）

A.先增大后减小 B.先减小后增加 C.一直增大 D.一直减小【7题答案】【答案】B【解析】【详解】由合力提供向心力得由于弹力F不变，角速度增大，则摩擦力减小直到为0；之后角速度继续增大，则摩擦力反向增大。故选B。8.2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统（如图甲所示）建成暨开通仪式在北京举行。若T为北斗系统55颗卫星的周期，r为这些卫星的轨道半径，当这两个物理量都取国际单位制时，分别以10为底取对数后的图像如图乙所示，其中1和2为其中的两颗卫星。已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A.卫星1和2运动的线速度大小之比为 B.地球的半径为C.地球质量为 D.卫星1和2向心加速度大小之比为【8题答案】【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．由引力作为向心力可得两边同时取对数整理可得因为，则，由可得A错误；B．当时由于，则即不表示地球半径，B错误；C．据表达式可知，截距解得C正确；D．据可得由向心加速度公式可得D正确。故选CD。9.放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环、通过过其圆心的竖直轴连接，其半径，环上各有一个穿孔小球A、B（图中B球未画出），均能沿环无摩擦滑动，如果同心圆环绕竖直轴以角速度匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径与成角，则（）A.球B所在半径与成角B.球B所在半径与成角C.球B和球A在同一水平线上D.球B的位置与球A和球B的质量比无关【9题答案】【答案】CD【解析】【详解】ABD．对球A分析，根据竖直方向平衡条件水平方向，根据牛顿第二定律同理，对B球有联立可得解得故AB错误，D正确；C．球B和球A所在位置与O点间的竖直高度差均为故球B和球A在同一水平线上，故C正确。故选CD。10.有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型。如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心且大小恒为，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为，重力加速度为，则（）A.质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力B.强磁性引力的大小C.若质点在A点对轨道恰好无压力，则质点通过A点速度为D.若强磁性引力大小为，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过点的最大速率为【10题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，设强磁性引力的大小为F，在A点时，有在B点时，有且有联立可得根据牛顿第三定律，质点在A点对轨道的压力大于在B点对轨道的压力，A错误；B．质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的7倍，则轨道对其支持力为其重力的7倍，有

可得B正确；C．若质点在A点对轨道恰好无压力，则有解得C错误；D．若强磁性引力大小为，为确保质点做完整的圆周运动，当质点通过B点时对轨道无压力，此时质点通过点的速率最大，有解得D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题，共60分）二、实验题（本大题共2小题，共15分）11.用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中__________的方法；A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.演绎法（2）图示情景保持两小球运动半径和角速度相同，正在探究小球的向心力与__________的关系。（3）利用此装备探究向心力与角速度之间的关系，某同学测出数据后作图，为了能简单明了的观察出向心力与角速度的关系，最好做出的图像是__________A.图像B.图像C.图像【11题答案】【答案】①.B②.质量③.C【解析】【详解】（1）[1]在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，控制一些物理量不变，研究其他物理量之间的关系，主要用到了控制变量法。故选B。（2）[2]根据控制变量法的思想可知，保持两小球运动半径和角速度相同，正在探究小球的向心力与质量的关系。（3）[3]向心力与角速度之间关系应为为使图像为一直线便于研究，故应作出图像。故选C。12.如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。保持水平槽口距底板高度不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度、飞行时间t和水平位移d，并记录在表中。（1）由表中数据可知，在一定时，小球水平位移与其初速度成__________关系；（）0.7411.0341.3181.584t（）292.7293.0292.8292.9d（）21.730.338.646.4（2）一位同学计算出小球飞行时间的理论值，发现理论值与测量值之差约为。经检查，实验及测量无误，其原因是______________________________；（3）另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值依然大于自己得到的理论值，但二者之差在之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是__________。【12题答案】【答案】①.正比②.g取值偏大③.见解析【解析】【详解】（1）[1]根据表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成正比，与时间无关。（2）[2]根据求解出的t值偏小，是因为g的取值偏大。（3）[3]光电门传感器位于水平槽口的内侧，传感器的中心距离水平槽口（小球开始做平抛运动的位置）还有一段很小的距离，小球经过传感器后到小球到达抛出点还有一段很小的时间，而且速度越大，该时间越短。三、计算题（本大题共4小题，共45分。解答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给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.一个半径为的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接，小物块放在水平转盘的边缘，与水平转盘间的动摩擦因数，如图所示.现用竖直向下的力按住小物块并让小球A在水平面做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角（取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，）（1）小球A在水平面做匀速圆周运动的角速度；（2）如撤去力并使水平转盘转动起来，使小球A竖直悬挂且小物块与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度的范围。【13题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】对小球A，由牛顿第二定律得解得小球A做匀速圆周运动的角速度为（2）对小球A有当小物块B刚好不向内侧滑动时，由牛顿第二定律得解得当小物块B刚好不向外侧滑动时，由牛顿第二定律得解得故14.质量为的一只长方体型空铁箱在的水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面的动摩擦因数为0.3。这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求（1）木块与铁箱内壁间的动摩擦因数；（2）已知木块的下端离铁箱底部高度，当箱的速度为时撤去拉力，木块落到铁箱地板上的位置与左壁的距离。

【14题答案】【答案】（1）0.25；（2）0.18m【解析】【详解】（1）设铁箱质量为M，木块质量为m，铁箱与水平面的动摩擦因数为，木块与铁箱内壁的动摩擦因数为，对整体有解得对木块有解得故木块与铁箱内壁间的动摩擦因数0.25；（2）撤去拉力后，木块将做平抛运动，满足，解得，对铁箱有解得则铁箱从撤去外力到停止运动所需时间为则铁箱的位移为则木块落到铁箱地板上的位置与左壁的距离为故木块落到铁箱地板上的位置与左壁的距离为0.18m。15.如图a，质量分别为和的两个星球A和B在引力作用下都绕点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为，已知A、B的中心和三者始终共线，A和B分别在的两侧。引力常量为。（1）求两星球做圆周运动的周期；（2）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨