2021-2022學(xué)年新疆烏魯木齊市第四中學(xué)高一（下）期中階段考試物理試題（解析版）

烏魯木齊市第四中學(xué)2021-2022學(xué)年度下學(xué)期階段性診斷測(cè)試高一年級(jí)物理試題第I卷（選擇題）一、單選題（3*8=24分）1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.周期不變 B.線速度大小、方向均不變C.向心力大小、方向均不變 D.向心加速度大小、方向均不變【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】勻速圓周運(yùn)動(dòng)是周期、角速度不變；線速度、向心力、向心加速度大小不變，方向改變的曲線運(yùn)動(dòng)。故選A。2.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿兩端各固定一個(gè)小球P和Q，在離P球處有處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O，當(dāng)兩球開(kāi)始繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，則P、Q兩球（）A.角速度大小之比為2∶1 B.線速度大小之比為2∶1C.向心力大小之比2∶1 D.向心加速度大小之比為1∶2【2題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．兩球共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其周期相同，根據(jù)公式有故角速度大小之比為1:1，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)中線速度與角速度關(guān)系式，有則兩球線速度大小之比為1:2，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)向心力表達(dá)式，有向心力大小之比為1∶2，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律，有向心加速度大小之比為1∶2，故D正確。故選D。3.金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火．已知它們的軌道半徑R金<R地<R火，由此可以判定A.a金>a地>a火 B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金 D.v火>v地>v金【3題答案】【答案】A【解析】【詳解】AB．由萬(wàn)有引力提供向心力可知軌道半徑越小,向心加速度越大,故知A項(xiàng)正確，B錯(cuò)誤；CD．由得可知軌道半徑越小,運(yùn)行速率越大,故C、D都錯(cuò)誤．4.質(zhì)量為2噸的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率為30千瓦，汽車(chē)在水平路面上行駛能達(dá)到的最大速度為，若汽車(chē)所受阻力恒定，則汽車(chē)的速度為時(shí)的加速度為（）A. B. C. D.【4題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】汽車(chē)速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，則有可得根據(jù)牛頓第二定律則有代入數(shù)據(jù)可得故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。5.如圖所示，在一傾角為45°的斜面頂端水平拋出一小球，斜面頂端高出水平地面5m，水平地面足夠長(zhǎng)，球落地不計(jì)反彈，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。當(dāng)分別以4m/s和8m/s的初速度拋出時(shí)，小球在空中飛行的時(shí)間分別是（）A.0.8s，1.0s B.0.8s，1.6s C.1.0s，1.6s D.1.6s，2.0s【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】設(shè)小球恰好落在斜面底端時(shí)，初速度大小為v，由題意可知，此時(shí)小球在水平方向與豎直方向發(fā)生的位移均為5m，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為則初速度大小為可知小球會(huì)落在斜面上，小球落在斜面上時(shí)，位移方向與水平方向的夾角為45°，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，有得t1=0.8s又因?yàn)関2=8m/s>v可知小球會(huì)落在地面上，則小球下落的高度為h=5m，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，有h=代入數(shù)據(jù)可得t2=1.0s故選A。6.如圖，有一固定且內(nèi)壁光滑的半球面，球心為O，最低點(diǎn)為C，在其內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和B，在兩個(gè)高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面。A、B兩球與O點(diǎn)的連線與豎直線間的夾角分別為和，則（）A.A、B兩球所受彈力的大小之比為3：4 B.A、B兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為4：3C.A、B兩球的線速度大小之比為3：8 D.A、B兩球的轉(zhuǎn)速之比為【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)所以A、B兩球所受彈力大小之比為所以A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)解得所以A、B兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為A、B兩球的轉(zhuǎn)速之比為則B錯(cuò)誤；D正確；C．根據(jù)解得所以A、B兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為所以C錯(cuò)誤；故選D。7.在固定斜面體上放置物體B，B物體用繩子通過(guò)定滑輪與物體A相連，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)B以速度v0勻速沿斜面體下滑時(shí)，使物體A到達(dá)如圖所示位置，繩與豎直桿的夾角為θ，連接B的繩子始終與斜面體平行，則物體A上升的速度是（）A. B. C. D.【7題答案】【答案】D【解析】【詳解】將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向的兩個(gè)分速度，如圖所示

根據(jù)平行四邊形定則得v0=vcosθ解得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。8.據(jù)報(bào)道，最近在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個(gè)在地球表面重量為600N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）A.0.5 B.2 C.3.2 D.4【8題答案】【答案】B【解析】【詳解】試題分析：設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，則行星質(zhì)量為6.4M，半徑為r，該人的質(zhì)量為m．則該人在行星表面上：，該人在地球表面上：．聯(lián)立兩個(gè)方程式，可以得到：．故選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用二、多選題（4*4=16分）9.飛船b與空間站a交會(huì)對(duì)接前繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的位置如圖所示，虛線為各自的軌道，則（）

A.a的周期大于b的周期B.a的加速度小于b的加速度C.a的運(yùn)行速度大于b的運(yùn)行速度D.a、b的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度【9題答案】【答案】AB【解析】【分析】【詳解】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r地球質(zhì)量為M，有A．周期T=飛船b的軌道半徑小于空間站a的軌道半徑，所以a的周期大于b的周期，故A正確；B．加速度a=飛船b軌道半徑小于空間站a的軌道半徑，所以a的加速度小于b的加速度，故B正確；C．線速度v=飛船b的軌道半徑小于空間站a的軌道半徑，所以a的運(yùn)行速度小于b的運(yùn)行速度，故C錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度，所以a、b的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。故選AD。10.親子游戲有益于家長(zhǎng)與孩子之間的情感交流。如圖，父親與兒子站在水平地面玩拋球游戲，兩人相向站立，各持一小球并將球水平拋出，下述拋球方式可能使兩球在落地前相遇的有（）

A.父親先將球拋出 B.兒子先將球拋出C.兩人同時(shí)將球拋出 D.父親下蹲適當(dāng)高度后再與兒子同時(shí)將球拋出【10題答案】【答案】AD【解析】【詳解】ABC．要想使兩球在落地前相遇，則父親扔出的球的豎直位移較大，則根據(jù)可知，時(shí)間超長(zhǎng)，即父親先將球拋出，選項(xiàng)A正確，BC錯(cuò)誤；D．若父親下蹲適當(dāng)高度與兒子高度相同，再與兒子同時(shí)將球拋出，則兩球在相同時(shí)間內(nèi)下落相同的高度，則也能相遇，選項(xiàng)D正確。故選AD。11.如圖所示，斜面傾角為，位于斜面底端正上方的小球以初速度正對(duì)斜面頂點(diǎn)水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)過(guò)的時(shí)間為，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則（）A.若小球以最小位移到達(dá)斜面，則B.若小球垂直擊中斜面，則C.若小球能擊中斜面中點(diǎn)，則D.若小球能擊中斜面中點(diǎn)，則【11題答案】【答案】ABD【解析】【詳解】A．若小球最小位移到達(dá)斜面，則位移垂直于斜面，根據(jù)平拋規(guī)律，根據(jù)幾何關(guān)系可知聯(lián)立解得A正確；B．若小球垂直擊中斜面，則速度垂直于斜面，根據(jù)幾何關(guān)系解得B正確；CD．若小球擊中斜面中點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系解得D正確，C錯(cuò)誤。故選ABD。12.如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，相互之間不打滑，其半徑分別為、、．若甲輪角速度為，則丙輪的角速度不可能為（）A. B. C. D.【12題答案】【答案】BCD【解析】【詳解】由甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，相互之間不打滑知三者線速度相同，其半徑分別為r1、r2、r3，則故故A錯(cuò)誤，BCD正確。故選BCD。第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題13.在使用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中。(1)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______________；(2)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，彈簧測(cè)力套筒上露出的標(biāo)尺可以顯示此力的大小。由圖示情景可知，鋼球A與鋁球B的角速度關(guān)系為ωA________ωB；（選填“>”“＝”或“<”）(3)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論有________。A.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比C.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比【13題答案】【答案】①.控制變量法②.<③.A【解析】【分析】【詳解】(1)[1]使用向心力演示器研究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)半徑和角速度都不變，研究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)質(zhì)量和角速度都不變，研究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí)半徑和質(zhì)量都不變，所以采用的科學(xué)方法是控制變量法；(2)[2]由圖可知圖中兩球受到的向心力相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同，由于鋁的密度小，則相同體積的鋁球的質(zhì)量小，由向心力的公式：Fn＝mrω2，則ωA<ωB(3)[3]通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論有，在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比。故選A。14.某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律跟自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同。于是又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究水平方向上的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，在靠近豎直墻壁的水平桌面上固定一斜面體，小球從斜面上某點(diǎn)釋放，滑到桌面上，然后從桌面邊緣飛出做平拋運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：A.調(diào)節(jié)桌面水平，豎直墻面上與桌面平齊的點(diǎn)標(biāo)記為OB.把裁成長(zhǎng)條的白紙和復(fù)寫(xiě)紙，平貼在O點(diǎn)以下的豎直墻面上C.把小球從斜面上某點(diǎn)由靜止釋放，小球從水平桌面邊緣飛出，撞擊在豎直墻面上，通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诎准埳狭粝伦埠郏瑯?biāo)記為AD.垂直豎直墻面向右移動(dòng)桌子，移動(dòng)的距離為xE.再次把小球從斜面上由靜止釋放，小球從水平桌面邊緣飛出，在白紙上留下第二個(gè)撞痕，標(biāo)記為BF.重復(fù)步驟D、E，得到更多的撞痕，標(biāo)記為C、D……G.用米尺測(cè)量O點(diǎn)到每個(gè)撞痕距，，，，……（1）本實(shí)驗(yàn)斜面和桌面的粗糙程度對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確度是否有影響？______影響（填“有”或者“沒(méi)有”）（2）在同一組實(shí)驗(yàn)中，小球從斜面上由靜止釋放時(shí)需滿足什么條件？_____________（3）判斷水平方向小球做勻速運(yùn)動(dòng)的條件是______（用題設(shè)條件中的物理量表示）?！?4題答案】【答案】①.沒(méi)有②.從同一位置釋放③.【解析】【分析】【詳解】(1)[1]只要小球每次從斜面同一位置由靜止釋放，克服摩擦阻力做功相同，從桌面邊緣飛出時(shí)的速度相等即可，故本實(shí)驗(yàn)斜面和桌面的粗糙程度對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確度沒(méi)有影響。(2)[2]在同一組實(shí)驗(yàn)中，小球從斜面上由靜止釋放時(shí)需滿足從同一位置釋放。(3)[3]若小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則移動(dòng)每一個(gè)x小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差恒定，豎直方向由勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可知，相同時(shí)間位移差恒定，故豎直方向相鄰兩個(gè)撞痕間長(zhǎng)度差恒定，即整理得四、解答題15.一位質(zhì)量m=50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度為零）．斜坡的傾角θ=37°，滑雪板與雪面滑動(dòng)摩擦因素=0.1．則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過(guò)程中有：（1）所受幾個(gè)力所做的功各是多少？（2）合力做了多少功？（3）到達(dá)坡底時(shí)摩擦力的功率是多少？（不計(jì)空氣阻力）【15題答案】【答案】（1）WG=15000J；WN=0；Wf=2000J（2）W合=13000J（3）Pf=912W【解析】【分析】【詳解】（1）重力做功：

支持力不做功：WN=0摩擦力做功：（2）總功：（3）由動(dòng)能定理可知：W合=mv2得v=m/s摩擦力的功率Pf=-fv=-μmgvcos37°=912W16.甲、乙兩名同學(xué)在操場(chǎng)上用兩個(gè)籃球（可視為質(zhì)點(diǎn)）玩“空中擊球”游戲，如圖所示，甲同學(xué)在O點(diǎn)將籃球A以速度v斜向上拋出，使得籃球能夠從乙同學(xué)正上方經(jīng)過(guò)，乙同學(xué)選擇合適時(shí)機(jī)，將籃球B從與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)以的初速度豎直向上拋出，籃球A經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)M后，在下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)被正在上升的籃球B恰好擊中，N位于連線上且在M點(diǎn)正下方，已知O、N兩點(diǎn)距離，N、Q兩點(diǎn)距離，P、Q兩點(diǎn)距離，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，求：（1）籃球A拋出的初速度v；（2）籃球B延遲于籃球A多長(zhǎng)時(shí)間拋出？【16題答案】【答案】（1）15m/s；（2）0.8s【解析】【詳解】（1）設(shè)M、N間距為H，籃球A拋出的初速度為v，其水平和豎直分速度分別為vx和vy則有①②③④⑤⑥由①②③④⑤⑥可解得v=15m/s，t1=1.2s，t2=0.4s（2）B球上拋過(guò)程有解得t3=0.8或t3=1.6s（舍去）籃球B延遲于籃球A的時(shí)間17.如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的密度；(3)該星球的第一宇宙速度v；(4)人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期T。【17題答案】【答案】(1)；(2)；(3)；(4)【解析】【詳解】(1)設(shè)該星球表現(xiàn)的重力加速度為g，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：水平方向x=v0t豎直方向平拋位移與水平方向夾角的正切值得(2)在星球表面有所以該星球的密度(3)由可得v=又GM=gR2所以(4)繞星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星具有最小的周期，即：18.一光滑圓錐固定在水平地面上，其圓錐角為74°，圓錐底面的圓心為O′.用一根長(zhǎng)為0.5m的輕繩一端系一質(zhì)量為0.1kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在