2021-2022学年江西省萍乡市高一（下）期中物理试题（解析版）

萍乡市2021-2022学年第二学期高一物理期中试卷一、选择题∶本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11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，有选错的得0分。1.对质点运动来讲，下列说法正确的是（）A.曲线运动的加速度有可能是恒定的B.对质点运动轨迹的描述，对任何观察者来说都是不变的C.当质点的加速度逐渐减小时，其速度也一定逐渐减小D.作用在质点上的所有力消失后，质点运动的速度将不断减小【1题答案】【答案】A【解析】【详解】A．曲线运动的加速度有可能是恒定的，故A正确；B．选择不同的参考系，得到的物体的运动的情况是不同的，所以物体的运动轨迹与所选的参考系有关，故B错误；C．只要是加速度的方向与速度的方向相同，物体就会加速，加速度减小，只是物体速度增加的慢了，所以其速度不一定逐渐减小，故C错误；D．作用在质点上的所有力消失后，物体就处于平衡状态，此时物体的运动的状态是不变的，速度的大小也就不变，故D错误。故选A。2.一物体在光滑水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示。关于物体的运动，下列说法正确的是（  ）A.物体做匀变速直线运动 B.物体做变加速曲线运动C.物体运动的初速度大小为50m/s D.物体前2秒内的位移大小为20m【2题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，做匀速直线运动，加速度为零；y方向的初速度沿y轴负方向，做匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上，合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故AB错误；C．根据图像可知物体在x方向的初速度大小vx=30m/sy方向的初速度大小vy=40m/s则物体的初速度大小为v==50m/s故C正确；D．图像与t轴围成的面积代表位移，物体前2秒内x方向的位移大小y方向的位移大小则位移大小为故D错误。故选C。3.如图所示，将一个小钢珠（可视为质点）从平台上沿水平方向弹出，小钢珠落在水平地面上的A点，已知当地的重力加速度．为测出小钢珠离开平台时的初速度v0，只需要下列哪一件器材（）A.天平 B.弹簧测力计 C.刻度尺 D.秒表【3题答案】【答案】C【解析】【详解】小钢珠离开平台后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则有：，，联立得：，可知只要用刻度尺测量出钢珠平抛运动的水平距离x和下落高度h，就能测出v，故ABD错误，C正确。故选C。【点睛】本题主要考查了平抛运动规律的理解和应用，平时要加强练习，提高迁移能力．4.如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为()A.vsinθ B.v/cosθ C.vcosθ D.v/sinθ【4题答案】【答案】C【解析】【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示则绳子的速率为：而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为故选C．5.如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（  ）A.物块所受合力恒定不变B.物块所受的静摩擦力方向始终指向圆心C.物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为mω2rD.如果转盘的转速减小，物块将靠近圆心【5题答案】【答案】B【解析】【详解】A．物体所受合力方向不断改变，故A错误；B．物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块所受的静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，故B正确；C．物块受重力、弹力、摩擦力作用，向心力不是物块受到的力，故C错误；D．如果转盘的转速减小，物块所需的向心力减小，静摩擦力减小，物块不会靠近圆心，故D错误。故选B。6.小船横渡一条河，船头方向始终与河岸垂直，若小船相对静水的速度大小不变，运动轨迹如图所示，则河水的流速（）A.由A到B水速逐渐减小 B.由A到B水速逐渐增大C.由A到B水速先增大后减小 D.由A到B水速先减小后增大【6题答案】【答案】A【解析】【详解】由题图可知，合速度的方向与船的速度方向的夹角越来越小，如图所示又因为不变，故一直减小。故选A。7.体育竞赛中的一项运动为掷镖，如图所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁θ1=45°角，飞镖B与竖直墙壁成θ2=30°角，两者相距为H，假设飞镖的运动为平抛运动，射出点离墙壁的水平距离为（）

A. B. C. D.【7题答案】【答案】B【解析】【详解】设水平距离为x，飞镖的初速度为，落在墙壁时的竖直分速度为，飞镖与竖直墙壁间夹角又联立以上各式可得则飞镖下落的高度因此，飞镖A、B下落的高度分别为由题意可知解得x=故选B。8.如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（  ）

A.小球b在最高点可能对外轨道有向上的压力。B.小球b在最高点一定对内轨道有向下的压力。C.小球在最低点时的速度一定不小于D.小球在最低点时的速度有可能小于【8题答案】【答案】AD【解析】【详解】AB．因小球在管内转动，则内轨可对小球提供向上的支持力，外轨可以给小球向下的压力，故可看作是杆模型，所以小球b在最高点可能对外轨道有向上的压力，也可能对内轨道有向下的压力，故A正确，B错误；CD．小球在最高点的速度只要大于零，小球即可通过最高点，最高点的临界速度为0，根据机械能守恒定律得2mgR=得最低点的速度即v至少为时，才能使两球在管内做圆周运动，故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是()A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用B.小球只受重力和绳的拉力作用C.θ越大，小球运动的速度越大D.θ越大，小球运动的周期越大【9题答案】【答案】BC【解析】【详解】A、小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，A错误，B正确；C、向心力大小为：Fn=mgtanθ，小球做圆周运动的半径为R=Lsinθ，则由牛顿第二定律得：mgtanθ=m，得到线速度：v=，θ越大，sinθ、tanθ越大，所以小球运动的速度越大，C正确；D：小球运动周期：T==2，因此θ越大，越小，小球运动的周期越小，D错误．10.为探测X星球，科学家设想驾驶飞船通过变轨到达X星球表面进行科学勘探，假设X星球半径为R，X星球表面的重力加速度为g0，飞船沿距离X星球表面高度为8R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近星点B时再次点火进入近星轨道Ⅲ，绕X星球做圆周运动，下列判断正确的是（）A.飞船在A点处点火变轨时，速度增大B.飞船在轨道Ⅲ上绕X星球运行一周需的时间C.飞船在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期D.飞船在轨道Ⅰ上运行的速率【10题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A．飞船在A点处点火变轨时，做近心运动，速度减小，故A错误；B．飞船在轨道Ⅲ绕X星球运动，重力提供向心力解得故B正确；C．轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅲ的半径，根据开普勒第三定律，飞船在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运动的周期，故C正确；D．X星球表面在轨道I上运动有解得故D正确。故选BCD。11.为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用，且小球恰能无碰撞地通过管子，则下列说法正确的是（）

A.小球的初速度大小为 B.风力的大小为C.小球落地时的速度大小为2 D.小球落地时的速度大小为【11题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过管子，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小球的初速度为v0，联立以上两式解得故A错误；B．设风力大小为F，根据牛顿第二定律有，小球在水平方向上的加速度大小由匀变速直线运动规律可得由上可得联立可得故B正确；CD．小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的运动，从抛出到落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有则小球落地时的速度大小为，D正确，C错误；故选BD。二、非选择题∶本题共2小题，共15分。12.图甲为研究平抛运动的装置。

（1）安装设备和实验过程中，下列操作正确的是（）A.每次释放小球时挡板位置可任意调节B.斜槽末端必须水平，以保证小球每次抛出时初速度相同C.平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端D小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线（2）某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平拋，将水平挡板依次放在如图乙1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球落点位置一次记为a、b、c，3个位置的水平距离记为xab、xbc，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________A.B.C.D.无法判断（3）另一同学利用该实验装备测量当地的重力加速度，利用传感器测出小球从斜槽末端抛出时的水平速度为v0，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图丙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。P1是否为平抛运动的起点________（填“是”或者“否”），求出小球从P1运动到P2所用的时间为________，当地的重力加速度为_________。（利用题中的字母表示）【12题答案】【答案】①.B②.A③.否④.⑤.【解析】分析】【详解】（1）[1]A．实验时每次从必须在同一位置释放小球，保证运动一样，故A错；B．斜槽末端必须水平，保证平抛运动的初速度水平，故B正确；C．坐标系应建立在小球飞出时小球球心处，故C错误；D．小球与纸面接触后，小球受到摩擦就不是平抛运动了，故D错误。（2）[2]因12、23竖直高度相同，所用时间，故，选A;（3）[3][4][5]P1和P2、P2和P3的竖直距离不满足1：3，所以P1不是起点；水平，竖直13.用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值．某次实验图片如下，请回答相关问题：

(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r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．等效替代法C．控制变量法D．演绎法(2)图中是在研究向心力的大小F与______的关系．A．质量mB．角速度ωC．半径r(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______A.1：9B.3：1C.1：3D.1：1【13题答案】【答案】①.C②.B③.B【解析】【分析】该实验采用控制变量法，图中抓住质量不变、半径不变，研究向心力与角速度的关系，根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合v=rω，根据线速度大小相等求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比．【详解】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选C．(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系．故选B．(3)根据Fn=mrω2，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等．三、计算题：共3个小题，共41分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。直接写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案要明确写出数值和单位。14.“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体由静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G。求：（1）月球表面重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）“玉兔号”月球车着陆前绕月球做圆周运动的周期为T，求该圆周轨道离月球表面高度H。【14题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由自由落体运动规律，有解得（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，有得月球质量（3）万有引力提供向心力，有联立解得15.如图所示，质量m=0.5kg的小球A沿R=0.5m的圆弧滚下后从斜槽末端水平飞出。测得小球A下落的高度h为0.45m和水平位移x为0.3m，g取10m/s2。