2021-2022学年陕西省渭南市瑞泉中学高一（下）第二次质量检测物理试题含解析

这是一份2021-2022学年陕西省渭南市瑞泉中学高一（下）第二次质量检测物理试题含解析，共20页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
瑞泉中学2021-2022学年度第二学期第二次质量检测高一物理试题第Ⅰ卷（选择题：共60分）一、选择题：（本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~12题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定在变化的物理量是(  )A. 加速度 B. 动能 C. 速度 D. 合外力【答案】C【解析】【分析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．【详解】AD．平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故AD错误．B．匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故B错误．C．物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故C正确．故选C．【点睛】曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动一种，可以是合外力不变的匀变速曲线运动，也可可以是合外力变化的匀速率圆周运动．2. 如图所示，物体以恒定的速率沿同一圆弧AB做曲线运动，下列对它的分析正确的是（　　） A. 该物体的向心力可能竖直向下B. 它的加速度大小一定保持不变C. 因为它的速率恒定不变，所以该物体做匀速运动D. 该物体受到的合力在弧AB间的某个瞬间可能与速度方向相反【答案】B【解析】【详解】A．物体以恒定的速率沿同一圆弧AB做曲线运动，该物体的向心力方向指向圆弧的圆心，不可能竖直向下，故A错误；B．根据它的加速度大小一定保持不变，故B正确；C．因为它的速度方向不断改变，所以该物体做变速运动，故C错误；D．该物体受到的合力在弧AB间的某个瞬间一定与速度方向垂直，故D错误。故选B。3 一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔2s释放一个铁球，先后共释放5个，如果不计空气阻力，则这5个铁球（　　）A. 在空中任何时刻总是排成抛物线，且它们的间距是相等的B. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的C. 在空中任何时刻总排成竖直的直线，且它们的间距是相等的D. 在空中任何时刻总排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的【答案】D【解析】【详解】每个小球都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线；高度一定，每个小球落地的时间相等，每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为它们落地点是等间距的，故ABC错误，D正确。故选D。4. 下列说法正确的是（　　）A. 物体运动过程中速度发生变化时动能必然发生变化B. 向心力的效果只会改变速度的方向，不改变速度的大小C. 静摩擦力对物体可能不做功，滑动摩擦力对物体一定做功D. 作用力与反作用力所做的功一定是大小相等【答案】B【解析】【详解】A．物体运动过程中若速度大小不变，方向改变，则动能不变，故A错误；B．向心力的效果只会改变速度的方向，不改变速度的大小，故B正确；C．滑动摩擦力对物体不一定做功，如黑板擦擦黑板，滑动摩擦力对黑板不做功，故C错误；D．作用力与反作用力的关系是大小相等，但是它们在各自的力的方向上的位移不一定相等，所以做的功也不一定相等，故D错误。故选B。5. 如图所示，两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力对物体做功8J，力对物体做功6J，则力和的合力对物体做功为（　　）A. 14J B. 10J C. 2J D. 20J【答案】A【解析】【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小等于用各个力对物体做功的和，则力和的合力对物体做功为W=8J+6J=14J故选A。6. 一只船在静水中行驶的速度恒为3m/s，它要横渡一条30m宽的河，水流速度恒为4m/s，下列说法中正确的是（　　）A. 这只船可以垂直于河岸到达正对岸B. 这只船无论怎样也不可能渡过河到达对岸C. 这只船对地的速度一定是5m/sD. 过河时间可能是12s【答案】D【解析】【详解】A．由已知小船在静水中速度v1=3m/s，河宽d=30m，水速v2=4m/s，因v2＞v1，由矢量合成的平行四边形法则可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵达正对岸，A错误；B．船在河中运动时，小船的速度沿河岸和垂直于河岸分解，只要船有垂直于分运动，那么就能过渡河到对岸，B错误；C．只有v1与v2垂直时合速度其余情况不为5m/s，C错误。D．当船头与岸垂直时，过河时间最短，最小时间当船头指向其它的方向时，过河时间大于10s，D正确。故选D。7. 如图所示，长为L的轻直棒一端可绕固定水平轴O转动，另一端固定一小球，小球搁在水平升降台上，若升降平台以速度v匀速上升。下列说法正确的是（　　）A. 小球做匀速圆周运动B. 当棒与水平方向的夹角为时，小球的速度为C. 棒的角速度逐渐增大D. 当棒与水平方向的夹角为时，棒的角速度为【答案】D【解析】【详解】A．小球受重力、平台的弹力和杆的作用力，因为升降平台以速度v匀速上升，平台的弹力和杆的作用力变化，即小球受到的合力大小变化，小球做的不是匀速圆周运动，故A错误；BCD．棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示 合速度沿竖直向上方向上的速度分量等于v所以平台向上运动，夹角减小，角速度减小，故BC错误，D正确。故选D8. 如图所示，1、2两个小球以相同的速度水平抛出。球1从左侧斜面上抛出，经过时间落回斜面上，球2从某处抛出，经过时间恰好垂直撞在右侧的斜面上，已知左右两侧斜面的倾角为，则（　　） A.  B. C.  D. t1:t2=2:3【答案】D【解析】【详解】对球1，小球位移与水平方向的夹角的正切值对球2，速度与水平方向夹角为，故其正确值解得故选D。9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车以恒定速率通过拱桥最高点时处于平衡状态B. 如图b，滑块随水平圆盘一起匀速转动，滑块有沿轨迹半径向外的相对运动趋势C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内侧轨道对内轮缘会有挤压作用【答案】B【解析】【详解】A．如图a，汽车通过拱桥的最高点，具有竖直向下的加速度，所以汽车处于失重状态，故A错误；B．如图b，滑块随水平圆盘一起匀速转动，滑块有沿轨迹半径向外的相对运动趋势，所以摩擦力指向转轴，提供向心力，故B正确；C．图c中，设小球做匀速圆周运动时与圆锥顶连线与竖直方向的夹角为θ，小球所受筒壁的支持力大小为N，小球在竖直方向上受力平衡，即Nsinθ=mg所以N的大小与小球所在位置无关，两小球在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等，故C错误；D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，火车的重力与倾斜轨道的支持力的合力不足提供向心力，此时则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。故选B。10. 质量为m的汽车在平直公路上以速度v0开始做加速运动，经过时间t前进的距离为s，这时速度达到最大值vm。设在这过程中汽车发动机的功率恒为P0，汽车所受阻力恒为f0，则这段时间内汽车发动机所做的功是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】BD【解析】【详解】B．由于发动机的功率恒为P0，所以在此段时间内发动机所做的功可以表示为故B正确；C．当汽车以最大速度vm行驶时，其牵引力与阻力大小相等，所以有则在此段时间内发动机所做的功可以表示为故C错误；AD．对此过程根据动能定理有解得故D正确，A错误。故选BD。11. 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加直线速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机，汽车减速运动直至停止，v－t图像如图所示。假设汽车行驶时受到的阻力恒为f，汽车的牵引力为F，全过程中牵引力做功W1，汽车克服阻力做功W2，则（　　）A. F：f=3：1B. F：f=4：1C. W1：W2=1：3D. W1：W2=1：1【答案】BD【解析】【详解】AB．前后两个过程分别由牛顿第二定律可得由图线的斜率可知加速度之比为联立可得F：f=4：1B正确，A错误；CD．全程由动能定理可得W1+W2=0故W1：W2=1：1D正确，C错误。故选BD。12. 打水漂是民间小朋友喜爱的一种娱乐项目。用扁型瓦片或石片，用力旋转飞出，石片擦水面飞行，利用物体的惯性和旋转时具有定轴性，触水面后受水作用而弹起，石片将不断在水面上向前弹跳直至沉水，来比较石头飞行的距离或点击水面的次数。假设一块圆饼形石头被扔出后，某段时间内平行水面绕其中心以ω匀速旋转的同时以v向前匀速运动，该段时间内说法正确的是（　　）A. 石头的边缘各点线速度大小相等B. 石头向前运动距离为s时，共旋转了圈C. 石头每旋转一圈将前进的距离为D. 石头的半径为【答案】BC【解析】【详解】A．石头的边缘各点速度为匀速圆周运动速度与向前运动速度v的合速度，线速度大小不一定相等，故A错误；B．匀速圆周运动周期石头向前运动距离为s时，需要时间共旋转圈数联立以上三式得故B正确；C．石头每旋转一圈将前进的距离为故C正确；D．石头匀速圆周运动的线速度大小不一定等于v，石头的半径不一定等于，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷：（非选择题共40分）二、实验题（本题共2小题，共13分，把答案填在答题纸上对应的位置。）13. 如图是自行车传动结构的示意图，其中I是大齿轮，半径为r1，Ⅱ是小齿轮，半径为r2，Ⅲ是自行车后轮，半径为r3。已知蹬脚踏板时大齿轮转动角速度为ω，则自行车前进的速度大小（即后轮边缘的线速度）为_________。【答案】【解析】【详解】[1] 大齿轮上任一点的线速度大齿轮与小齿轮同链条转动，线速度大小相等，即小齿轮上任一点的线速度①小齿轮与后轮同轴转动，角速度相等，有②联立①②得14. 某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①连接好实验装置如图所示；②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车；③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。④释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带；（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0cm；②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则在此过程中拉力对小车做的功为_________J，小车动能的增量为_________J。（g=9.8N/kg，结果保留三位有效数字）（2）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中能正确反映小车关系的是__________。A．B．C．D．（3）此次实验探究结果，没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且偏差较大，显然，在实验探究过程中忽视了一些因素，请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大偏差的主要原因有（至少答出两条）：_________。【答案】    ①. 0.196J    ②. 0.100J    ③. A    ④. 没有平衡摩擦力；操作错误：先放小车后开电源【解析】【详解】（1）[1] 该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则在此过程中拉力对小车做的功为[2] 小车动能的增量为（2）[3] 如果实验中完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量；即其中W=mgh质量都是定值，所以与W成正比。故选A。（3）[4] 此次实验探究结果，没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且偏差较大，造成较大偏差的主要原因可能有：没有平衡摩擦力；操作错误：先放小车后开电源。三、计算题（本题有3小题，共27分，将答案书写在答题纸上对应的位置，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15. 刀削面是渭南人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.6m，水平放置的锅直径为0.4m。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点，求：（1）面片落到锅中所用时间；（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件。【答案】（1）；（2）1.5m/s≤v≤2.5m/s【解析】【详解】（1）设面片的飞行时间为，则由平抛运动的规律可知得；（2）平抛运动的水平位移为速度最小时可得x=vmint解得vmin=1.5m/s速度最大时x+d=vmaxt解得vmax=2.5m/s因此欲让面片落入锅中，水平初速度应满足1.5m/s≤v≤2.5m/s16. 游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，且B点的切线是水平的；过山车质量为m（可视为质点）在高度为h的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后运动到最高点C时，对轨道的压力恰好与它所受的重力大小相等，已知重力加速度为g。（1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小；（2）求在AB弧形轨道上运动时阻力所做的功；（3）求B和C处过山车对轨道的压力差是多少？【答案】（1）；（2）mg（3R-h）；（3）6mg【解析】【详解】（1）过山车运动到C点时，由向心力公式得解得（2）过山车从A运动到C点的过程中时，由动能定理得解得（3）设过山车经过B点时速度为vB，从B运动到C点的过程中时，由动能定理得代入解得在B点时，由向心力公式得联立解之得B和C处过山车对轨道的压力差为17. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，转台以一定角速度ω0匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，且受到的摩擦力恰好为零，它和O点的连线与之间的夹角θ为60°。重力加速度大小为g。（1）求转台角速度ω0；（2）若转速ω变为（1+k）ω0，且0<k≪1，小物块没有与罐壁发生相对滑动，求小物块受到的摩擦力大小和方向。【答案】（1）；（2），方向沿罐壁切线向下【解析】【详解】（1）对小物块受力分析，由向心力公式得mgtanθ=mrω02又r=Rsinθ联立解之得（2）当ω=（1+k）ω0时，物块有沿罐壁向上滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向下，对物块受力分析水平方向竖直方向联立代入数据解之得方向沿罐壁切线向下