2021-2022学年河南省焦作市武陟县第一中学高一（下）5月考试物理试题含解析

这是一份2021-2022学年河南省焦作市武陟县第一中学高一（下）5月考试物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022学年武陟一中高一下学期5月考试物理一、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1~9题只有一个选项符合题目要求，第10~12题有多个选项符合题目要求。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. 下列说法正确的是（　　）A. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的B. 物体在变力作用下一定是做曲线运动C. 做曲线运动的物体所受合外力方向一定改变D. 做匀速圆周运动物体的加速度方向一定垂直于速度方向【答案】D【解析】【详解】AC．物体做曲线运动的条件合力方向与速度方向不在同一条直线上，合外力可能是恒力，比如平抛运动，加速度不变，故AC错误；B．物体变力作用下可能做直线运动，例如变加速直线运动，故B错误；D．匀速圆周运动物体的加速度方向指向圆心，一定垂直于速度方向，故D正确。故选D。2. 关于圆周运动下列说法正确的是（      ）A. 做圆周运动的物体受到的合外力可以为零 B. 匀速圆周运动一定是变速运动C. 在变力作用下，物体一定做圆周运动 D. 在恒力作用下，物体可以做匀速圆周运动【答案】B【解析】【详解】A．做圆周运动的物体需要向心力，所以合外力一定不为零，故A错误；B．匀速圆周运动的速度方向在时刻变化，所以一定是变速运动，故B正确；C．在变力作用下，物体可能做直线运动，也可能是其他曲线运动，故C错误；D．匀速圆周运动的合外力提供向心力，方向时刻变化，故D错误。故选B。3. 下列关于功的叙述中，错误的是（　　）A. 力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移，就一定有功B. 功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积C. 功等于力和力方向上的位移的乘积D. 功等于位移和位移方向上的力的乘积【答案】A【解析】【详解】根据可知功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积，也等于力和力方向上的位移的乘积，还等于位移和位移方向上的力的乘积。当力和位移垂直时，功为零。故A错误，BCD正确。本题选错误的，故选A。4. 某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
 A. 篮球撞墙速度，第一次较小B. 篮球在空中运动的加速度第一次较大C. 从抛出到撞墙，第二次篮球在空中运动的时间较长D. 抛出时的速度，第一次一定比第二次大【答案】A【解析】【详解】B．球在空中仅受重力，故两次加速度均为g，B错误；C．逆向看成平抛运动，则在竖直方向上因为h1＞h2则t1＞t2C错误；A．因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v01＜v02A正确；D．根据平行四边形定则知，抛出时的速度第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小。D错误。故选A。5. 如图所示，河水流速为且一定，船在静水中的速度为v，若船从A点出发船头分别朝AB、AC方向划行到达对岸，已知划行方向与河的垂线方向夹角相等，两次的划行时间分别为、，则有（　　）A.  B.  C.  D. 无法确定【答案】C【解析】【详解】依题意，划行方向与河的垂线方向夹角相等则船在垂直于河岸方向上的分速度均为设河宽为d，渡河时间为联立，可得故选C。6. 如图所示为内燃机部分结构的剖面简图，曲轴绕点沿逆时针方向匀速转动，转速为，曲轴与连杆连接在点，连杆与活塞连接在点，，此时，连杆与的夹角为，则（　　）A. 图示时刻活塞的速度大小为B. 图示时刻活塞的速度大小为C. 从图示时刻至活塞到最高点，活塞的速度先变大后变小D. 从图示时刻至活塞到最高点，活塞的速度先变小后变大【答案】B【解析】【详解】A．根据圆周运动规律可得点的线速度大小为设图示时刻活塞的速度大小为，则根据运动的合成与分解可知解得故A错误；B．由A项分析可知，B正确；C．设，活塞的速度大小为，则解得从图示时刻至活塞到最高点，不变，一直减小，一直增大，所以一直减小，C错误；D．由C项分析可知，D错误。故选B7. 如图所示为“旋转纽扣”游戏。用力反复拉线两端，纽扣逆、顺转动交替，纽扣绕其中心转动。则纽扣边缘各质点（　　）A. 线速度相同，可能在变小B. 线速度相同，一直在变大C. 角速度相同，可能在变小D. 角速度相同，一直在变大【答案】C【解析】【详解】AB．纽扣边缘各质点绕其中心线速度在同一时刻大小相等，方向不同，线速度是矢量，AB错误；CD．同轴转动，角速度相同，所以纽扣边缘各质点绕其中心角速度在同一时刻相同，用力反复拉线两端，纽扣逆顺转动交替，所以角速度可能在变小，D错误C正确。故选C。8. 如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了20m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　）
 A. 5000J B. 2500J C.  D. 【答案】B【解析】【详解】此过程中拉力做的功为故选B。9. 如图甲所示，质量为的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面运动，后撤掉恒力F，其运动的图像如图乙所示，重力加速度，下列说法正确的是（　　）A. 在内，合外力一直做正功B. 在时，恒力F的瞬时功率为C. 在内，恒力F的平均功率为D. 在内，物体克服摩擦力做功为【答案】C【解析】【详解】A．01s内，速度增加，根据动能定理知，合力做正功，13s内，速度减小，根据动能定理知，合力做负功，故A错误；B．根据速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小匀减速运动的加速度大小根据牛顿第二定律得，解得，由图知0.5s时，速度为5m/s，则恒力F的瞬时功率为故B错误；C．01s内，平均速度等于0.5s时的瞬时速度5m/s，恒力F的平均功率为故C正确；D．03s内，物体的位移大小克服摩擦力做功故D错误。故选C。10. 如图所示，两个人通过两个定滑轮以恒定的速度2拉一个大木箱，绳子与竖直方向的夹角都是，则下列说法正确的是（　　）
 A. 此时木箱的速度 B. 此时木箱的速度C. 木箱处于失重状态 D. 木箱处于超重状态【答案】BD【解析】【详解】AB．设木箱的速度为竖直向上的v，将v分解到一侧绳子方向和垂直该侧绳子方向上，沿绳子方向速度要相同，则有得故A错误，B正确；CD．随着木箱上升，在增大，由知v在增大，所以木箱在向上做加速运动，有向上的加速度，所以处于超重状态，故C错误，D正确；故选BD。11. 一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道I飞行，在Q点突然交速后沿圆形轨道II飞行，下列说法正确是（   ）
 A. 卫星在轨道I上从P向Q运动时速度增大B. 卫星从轨道I变为轨道II须在Q点突然加速C. 卫星在轨道II的周期大于在轨道I的周期D. 卫星在轨道II上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度【答案】BC【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知卫星在轨道I上从P向Q运动时速度减小，A错误；B．卫星在Q点由轨道I进入轨道II，做离心运动，需要点火加速，B正确；C．根据开普勒第三定律可知卫星在轨道II的周期大于在轨道I的周期，C正确；D．第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，是近地卫星的环绕速度，而卫星在轨道II上的半径大于近地卫星的半径，根据，则卫星在轨道II上飞行的速度小于地球第一宇宙速度，D错误。故选BC。12. 如图甲所示，一木块放在水平地面上，在水平拉力作用下向右运动，水平地面段光滑，段粗糙，木块从A点运动到C点的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
 A. 该木块的质量为3kgB. 在时，克服摩擦力的功率为6WC. 拉力在段做功为57JD. 木块在段克服摩擦力做功的平均功率为3.5W【答案】BC【解析】【详解】AB．由图可知段的加速度则木块的质量同理段的加速度根据牛顿第二定律有解得所以时，克服摩擦力的功率故A错误；B正确；CD．由图可知段的位移则拉力做的功物体在段的位移则木块在段克服摩擦力做功为克服摩擦力做功的平均功率为故C正确；D错误。故选BC。二、实验题(共10分)13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________；（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为___________m/s；（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2【解析】【详解】（1）[1]为保证抛出的初速度沿水平方向，则应保证斜槽末端切线水平。[2]为保证每次抛出的轨迹重合，则需要每次让小球都从同一位置由静止释放，保证每次平抛的初速度相同。（2）[3]根据平抛知识，在竖直方向有即在水平方向有即联立解得，此小球做平抛运动的初速度为（3）[4][5]由题图可知，物体由和由的水平位移相等，则所用时间也相等，设此时间为T，则根据逐差法有解得则该小球做平抛运动的初速度为B点的竖直分速度为三、解答题(共42分)14. 如图所示，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落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G。求：（1）该星球的密度；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设该星球表现的重力加速度为g，根据平抛运动规律，水平方向有竖直方向有平抛位移与水平方向的夹角的正切值解得在星球表面的物体m有星球的密度为联立方程，解得（2）根据万有引力提供向心力联立方程，解得（3）绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即15. 如图所示，王亚平用古筝弹奏了《茉莉花》，从中国空间站为中国人民送上元宵祝福。中国空间站在离地面高度km的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，一天（24h）内可以绕地球转动16圈。已知地球半径，万有引力常量，，。求：（计算结果请保留两位有效数字）（1）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T和线速度v；（2）地球的质量M。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期线速度（2）根据解得16. 质量为kg的汽车，在水平路面上由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为W，开始时以的加速度做匀加速运动，取重力加速度。求：（1）汽车所能达到的最大速率；（2）汽车做匀加速运动的时间。【答案】（1）15m/s；（2）10s【解析】【详解】（1）汽车达到最大速度时，加速度为零，此时牵引力等于阻力，故所能达到的最大速度（1）根据牛顿第二定律有解得汽车匀加速能达到的最大速度解得匀加速运动的时间为17. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，求：（1）汽车在前内的牵引力；（2）汽车的额定功率；（3）汽车的最大速度。【答案】（1）6000N；（2）60kW；（3）30m/s【解析】【详解】（1）汽车受到的阻力为在前5s内汽车的加速度为由牛顿第二定律可得解得（2）额定功率为（3）当牵引力等于阻力时速度达到最大，为