广东省广州市第八十九中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省广州市第八十九中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）-A4，共17页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第I卷和第II卷两部分，共100分。考试时间75分钟。
第I卷（选择题 共48分）
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。
2、答案必须填写在答题纸的相应位置上，答案写在试题卷上无效。
一、单项选择题，本题共8小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 在粤教版必修2的物理课本中出现很多插图，关于这些插图，下列说法中错误的是（ ）

A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，选项A正确；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，选项B正确；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，选项C正确；
D．丁图中，转弯时因速度过大导致发生侧弯是因为汽车所需的向心力大于最大静摩擦力，选项D错误；
本题选错误的，故选D。
2. 在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图中的实线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是（ ）
A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上
B. 合外力恒力，速度方向指向轨迹内侧
C. 合外力方向指向轨迹外侧，速度方向指向轨迹内侧
D. 合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A错误；
B．足球飞行过程所受重力为恒力，所受空气阻力为变力，因此，合外力为变力，速度方向沿轨迹切线，故B错误；
CD．根据曲线运动规律，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，故D正确，C错误。
故选D。
3. 人造地球卫星在圆轨道上绕地球运转，则下列说法中正确的是（ ）
A. 轨道半径越小，线速度越小，周期越小，向心加速度越小
B. 轨道半径越小，线速度越大，周期越小，向心加速度越大
C. 轨道半径越小，线速度越大，周期越小，向心加速度越小
D. 轨道半径越小，线速度越小，周期越大，向心加速度越大
【答案】B
【解析】
【详解】人造地球卫星圆轨道上绕地球运转过程中做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力
解得
，，
故轨道半径越小，线速度越大，周期越小，向心加速度越大。
故选B。
4. 质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N
C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力和摩擦力，没有向心力，向心力属于效果力，故A错误；
B.由向心力公式 可得
故B错误；
C. 为了确保安全，汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式 ，可得最大速度为
故C正确；
D. 汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，此时向心加速度达到最大，由向心加速度公式 ，可得
故D错误。
故选C。
5. 某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 两支飞镖飞行的时间B. 两支飞镖投出的初速度
C. 两支飞镖插到墙上的速度D. 两支飞镖全过程的速度变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A．飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度，根据
解得
b下降的高度大，则b镖的运动时间长，即
故A错误；
B．两飞镖的水平位移相等，根据
可知，则a镖的初速度大，故B正确；
C．a镖的初速度较大，但是b镖的竖直方向的末速度较大，则插到墙上的合速度两镖无法比较，故C错误；
D．加速度相等，都为g，则速度变化量，可得，故D错误；
故选B。
6. 如图所示为自行车皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，A、B、C三点 （ ）
A. 加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1B. 线速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2
C. 角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶2D. 加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】C．B点和C点具有相同大小的线速度，根据，知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以
而A点和B点具有相同的角速度，则得
故C错误；
B．根据，知A、B的线速度之比等于半径之比，所以
B、C线速度相等，所以
故B错误；
AD．根据
得
故A正确，D错误。
故选A。
7. 如图所示，两个相对斜面的倾角分别为和，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。不计空气阻力，。则A、B两个小球从抛出到落到斜面的运动时间之比为（ ）
A. 1∶1B. 4∶3C. 16∶9D. 9∶16
【答案】D
【解析】
【详解】根据平抛运动规律以及落在斜面上的特点可知
解得
所以时间之比为
ABC错误，D正确。
故选D。
8. 如图1所示为一种小型儿童玩具——拨浪鼓，其简化模型如图2所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB（LA>LB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小球A、B。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，下列判断正确的是（ ）
A. A、B两球的向心加速度相等B. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角
C. A球的线速度小于B球的线速度D. A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力
【答案】B
【解析】
【详解】B．两球在水平面内做匀速圆周运动，角速度相同，对A球受力分析如图所示
绳子反向延长与拨浪鼓转轴交点为O，小球到O点的距离为L，鼓面半径为r；对A球，根据牛顿第二定律得
解得小球到O点的高度
角速度相等，A的绳子长度大于B，因此可知
故B正确；
A．对A球，根据牛顿第二定律得
解得
对B球，根据牛顿第二定律得
解得
则
即A球的向心加速度比B球的大，故A错误；
C．由知，两球的角速度相等，A球的轨迹半径比B球的大，则球的线速度大于B球的线速度，故C错误；
D．A球所受的绳子拉力大小
B球所受的绳子拉力大小
因，则
可得
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4分，共 16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分
9. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（ ）
A. 衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用
B. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大
C. 衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动
D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．衣服受到重力弹力和摩擦力的作用，弹力提供向心力，故A错误；
B．洗衣机脱水筒转动得越快，需要的向心力越大，因此衣服与筒壁间的弹力就越大，故B正确；
CD．衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力不足以提供向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 我国“神舟十六号”载人飞船的发射过程简化图所示：先由“长征”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道Ⅰ，在远地点B将飞船送入预定圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态
B. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等
C. 飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行的周期相等
D. 飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于第一宇宙速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于失重状态 ，选项A错误；
B．根据
可知，飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至B处时加速度相等，选项B正确；
C．根据开普勒第三定律
飞船在轨道Ⅰ的半长轴与轨道Ⅱ的半径不等，则运行的周期不相等，选项C错误；
D．飞船在轨道Ⅰ上B点加速才能进入轨道Ⅱ，可知飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于飞船在轨道Ⅱ的速度，根据
可知飞船在轨道Ⅱ的速度小于第一宇宙速度，可知飞船在轨道Ⅰ经过B处时的速度小于第一宇宙速度，选项D正确。
故选BD。
11. 一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则
A. 恒星的质量为B. 行星的质量为
C. 行星运动的轨道半径为D. 行星运动的加速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC．设恒星的质量为M，行星绕恒星运动的半径为r，行星质量为m，则：
解得
故AC正确；
B．根据行星绕恒星的运动学量，求不出行星的质量，故B项错误；
D．设行星运动的加速度为a，则：
故D项正确。
故选ACD。
12. 如图所示，箱子受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力F、箱子速度v随时间t变化的规律如图所示，取，则（ ）
A. 箱子的质量为1kg
B. 第1.5s时推力F的功率为3W
C. 后2s内推力F做功的平均功率为2.5W
D. 这3s内箱子克服摩擦力做的功为6.0J
【答案】BD
【解析】
【详解】A． 2~3s物体做匀速直线运动，摩擦力为
1~2s时间内根据牛顿第二定律得
根据图像得
解得
A错误；
B. 第1.5s时推力 F的功率为
B正确；
C． 后2s内推力 F做功的平均功率
解得
C错误；
D． 这3s内物体克服摩擦力做的功为
D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分）
13.
（1）长、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动。如图所示，求下列情况下轻绳受到的力，
①若小球通过最高点A时，轻绳受到的拉力为______N；
②若小球通过最低点B时，轻绳受到的拉力为______N。
（2）如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动）。滑块运动的线速度大小为___________m/s，滑块受到静摩擦力的大小为___________N，方向___________（选填“沿半径向内”或“沿半径向外”）。
【答案】（1） ①. 80 ②. 164
（2） ①. 0.4 ②. 4 ③. 沿半径向内
【解析】
【小问1详解】
①[1]若小球通过最高点A时，设轻绳受到的拉力为T1，则
解得
T1=80N
②[2]若小球通过最低点B时，轻绳受到的拉力为T2，则
解得
T2=164N
【小问2详解】
[1]滑块运动的线速度大小为
[2]滑块受到静摩擦力的大小为
[3]方向沿半径向内
14. 小晗同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片，并能自动将拍摄到图片叠加处理到一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个方格的边长为10cm。
（1）下列说法正确的是（ ）
A实验所用斜槽应尽量光滑
B.斜槽末端必须保持水平
C.必须无初速度释放小球
（2）图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________（选填“较低”或“较高”）。
（3）某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小___________。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. B ②. 较高 ③. 2.1
【解析】
【详解】（1）[1]A．实验所用斜槽不需要尽量光滑，故A错误；
B．斜槽末端必须保持水平，使物体做平抛运动，故B正确；
C．本实验使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，故无须静止释放小球，故C错误。
故选B。
（2）[2]由图像可知两小球做平抛运动下落相同高度时，图线①水平位移更大，故图线①所对应的小球初速度较大，在斜槽上释放的位置较高；
（3）[3]由图3可得，A、B、C三点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，
由水平方向做匀速直线运动可得
15. 一个质量为1kg的小球从离地面45m处以v0=10m/s水平抛出，不考虑空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）前2s内重力做的功WG；
（2）前2s内重力的功率P1；
（3）落地前瞬间重力的功率P2。
【答案】（1）200J；（2）100W；（3）300W
【解析】
【详解】（1）前2s内物体下落的高度
重力做的功
WG=mgh=200J
（2）前2s内重力的功率
（3）落地前瞬间竖直速度
重力的功率
P2=mgv=300W
16. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0 m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8 m。（取sin53°=0.8，cs53°=0.6），求：
（1）运动员做平抛运动的初速度？
（2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题可知，运动员开始做平抛运动，故
解得
恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道，则有
解得
（2）运动员在A点的速度为
到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍，即
在最低点根据牛顿第二定律可知
联立解得
有牛顿第三定律可知，运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力为1380N。
17. 如图甲所示，一水平长木板的左端有一滑块（可视为质点），滑块正上方高处有一小球。当滑块在长木板上以一定初速度向右滑出时，小球以初速度水平向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数，不计空气阻力。g取。（已知，）
（1）求滑块的初速度；
（2）如果将长木板绕其左端点逆时针转动37°，再将小球以初速度水平向右抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，则滑块的初速度多大？
（3）如图乙所示，若长木板沿顺时针方向绕O点（小球抛出时的正下方）从水平位置开始匀速转动，同时将小球以初速度水平向右抛出，当板第一次转过37°时，小球刚好打在板上，求板转动的角速度（取一位有效数字）。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）小球做平抛运动的时间
小球做平抛运动的水平位移
滑块做匀减速直线运动的加速度大小
滑块的位移
解得
（2）当长木板沿逆时针转动37°时，球以初速度做平抛运动打到长木板上，则
求得
（舍去）
滑块沿斜面上滑，初速度为
根据位移关系有
求得
（3）水平方向
竖直方向
解得
（舍去）
则角速度