2021-2022学年浙江省宁波市咸祥中学高一（下）期中考试物理试题含解析

2021-2022学年浙江省宁波市咸祥中学高一（下）期中考试

期中考试卷

一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列均属于国际基本单位的是

A. m，N，J B. m，kg，J C. m， kg， s D. kg，m/s，N

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】长度，质量，时间等为基本物理量，基本物理量的单位为基本单位。长度、质量、时间在国际单位制中的基本单位为米、千克、秒即m、kg、s，故C正确，ABD错误。

故选C。

2. 下列物理量中是矢量的是（　　）

A. 功

B. 重力势能

C. 线速度

D. 功率

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．功是标量，选项A错误；

B．重力势能是标量，选项B错误；

C．线速度是矢量，选项C正确；

D．功率是标量，选项D错误。

故选C。

3. 做匀速圆周运动的物体，一定不发生变化的物理量是（　　）

A. 速率 B. 速度 C. 合力 D. 加速度

【3题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．在描述匀速圆周运动的物理量中，速率是标量，大小不变，所以速率是不发生变化的物理量，故A正确；

BCD．在描述匀速圆周运动的物理量中，速度、加速度、合力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的，故BCD错误。

故选A。

4. 牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（　　）

A. 伽利略研究了第谷的行星观测记录，提出了行星运动定律

B. 牛顿通过月地检验，验证了万有引力定律

C. 哈雷在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，使得万有引力定律有了现实意义

D. 卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．开普勒研究了第谷行星观测记录，总结出了行星运动定律，故A错误；

B．牛顿通过月地检验，验证了万有引力定律，故B正确；

C．卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，使得万有引力定律有了现实意义，故C错误；

D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故D错误。

故选B。

5. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【5题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，可知汽车所受合力F的方向指向轨迹凹侧且与速度方向间的夹角小于90°，如图所示

故选D。

6. 关于力对物体做功的功率，下列说法正确的是（　　）

A. 力对物体做功越多，这个力的功率就越大

B. 力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大

C. 功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量

D. 速度越大，其瞬时功率也就越大

【6题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由 可知，力对物体做功越多，这个力的功率不一定大，因为可能时间长；力对物体做功的时间越短，这个力的功率也不一定就大，因为功可能小，故AB错误；

C．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量，故C正确；

D．由 可知速度越大，其瞬时功率不一定大，故D错误。

故选C。

7. 如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是（　　）

A. 木块A受重力、支持力和向心力

B. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反

C. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心

D. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀速圆周运动，由于没有发生相对滑动，所以其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O。

故选C。

8. 转篮球是一项难度较高的动作技巧，其中包含了许多物理知识。如图，假设某同学能让篮球在手指上（手指刚好在篮球的正下方）做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的物理知识正确的是（　　）

A. 篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上

B. 篮球上各点向心加速度方向都指向球心

C. 篮球上各点做圆周运动的线速度大小相等

D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小

【8题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，故A错误；

B．篮球上各点的向心加速度应该指向运动时所在圆周的圆心，故B错误；

C．篮球上的各点绕同一转轴做圆周运动，故角速度相同，线速度大小不等，故C错误；

D．由于各点转动的角速度相同，根据可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，故D正确。

故选D。

9. 美国科学家于2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是 （　　）

A. 牛顿力学完全适用于宏观低速运动

B. 牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的

C. 随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论

D. 由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值

【9题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．牛顿力学适用于低速运动的宏观物体，故 A正确；

B．牛顿力学取得了巨大的成就，但它具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误；

CD．在微观高速领域，要用量子力学和相对论理论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了牛顿力学，牛顿力学作为某些条件下的特殊情形，被包括在新的科学成就之中，不会过时，不会失去价值，故C、D错误。

故选A。

10. 如图所示，小卖部的阿姨用拖车运送货物。已知拖车和货物的总质量为m，阿姨用与水平面夹角为θ的恒力F拖动小车，小车水平向右移动了一段距离L。则拖车和货物受到的（　　）

A. 重力做功mgL B. 重力做功mgLcosθ

C. 拉力做功FL D. 拉力做功FLcosθ

【10题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．因重力与水平位移垂直，故重力不做功，故AB错误；

CD．拉力做功为

故C错误，D正确。

故选D。

11. 物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6 J，力F2做功8 J，则力F1、F2的合力对物体做功为（　　）

A. 10 J B. 14 J C. 2 J D. －2 J

【11题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】力F1、F2的合力对物体做功

ACD错误，B正确。

故选B。

12. 某滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200 J．则在这段下滑过程中，该运动员动能增加了

A. 1800J B. 2000J C. 2200J D. 200J

【12题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】重力对他做功2000J，他克服阻力做功200 J，则外力对运动员做的总功是1800J，据动能定理可得，运动员动能增加了1800J．故A项正确，BCD三项错误．

点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．

13. 如图所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同．若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是(　　)

A. 三个卫星的位置仍在一条直线上

B. 卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于B

C. 卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于B

D. 由于缺少条件，无法比较它们的位置

【13题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：设地球质量为M，卫星质量为m，根据万有引力和牛顿运动定律，有：

,由于．所以,.当卫星B经过一个周期时，卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于B．

故选B．

考点：考查万有引力定律和圆周运动知识综合应用能力．

点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．

14. 人造地球卫星A和B,它们的质量之比为mA：mB=1：2,它们的轨道半径之比为2:1,则下面的结论中正确的是（    ）.

A. 它们受到地球的引力之比为FA：FB=1：1

B. 它们的运行速度大小之比为vA：vB= ：1

C. 它们的运行周期之比为TA：TB=2：1

D. 它们的运行角速度之比为ωA：ωB=3：1

【14题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，

得：，M是地球的质量，m、r、T、ω分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度．则得，，；由题卫星A和B的质量之比为mA：mB=1：2，轨道半径之比为2：1，则由上式可得，FA：FB=1：8，它们的运行速度大小之比为，它们的运行周期之比为，它们的运角速度之比为，故A、B、D错误，C正确；故选C．

【点睛】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准向心力公式形式．

15. 2021年12月9日，“太空教师”王亚平在我国天宫空间站进行了太空授课，神舟十三号乘组航天员翟志刚、叶光富参与，让广大青少年领悟到了太空探索的趣味。已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 王亚平可以像在地面上那样，用天平直接测出待测物体质量m

B. 翟志刚在空间站内不能用拉力器锻炼肌肉力量

C. 根据题中已知物理量可求得地球质量

D. 空间站距离地球表面的距离为

【15题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．空间站处于完全失重状态，所以无法用天平测出质量，故A错误；

B．拉力器原理是弹簧发生形变而产生拉力，所以可以在太空中使用拉力器锻炼，故B错误；

C．设地球质量为对于地球上的质量为m物体

得

但是未知，所以不能求出地球质量

根据空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

得

但是和未知，所以不能求出地球质量，两种方法都不能求出地球质量，所以根据题中已知物理量不可求得地球质量，故C错误；

D．地球质量为对于地球上的质量为m物体

根据空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力

两式联立得

故D正确。

故选D。

16. 如图甲所示，荡秋千是一种老少皆宜的娱乐休闲活动，其物理过程可等效成如图乙所示的摆模型。设摆模型的摆长为，最大偏角为，阻力可以忽略，重力加速度为，则球从最高点A摆到最低点时的速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【16题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】球从最高点A摆到最低点的过程中由机械能守恒定律得

解得球摆至最低点O时的速度为

故选C。

17. 质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动高度h，所受空气阻力恒为f，重力加速度为g，此过程中下列说法正确的是（　　）

A. 物体的动能增加了(F-mg-f)h B. 物体的重力势能减小了mgh

C. 物体的重力做功为mgh D. 物体的加速度为

【17题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．物体受到重力、拉力以及空气的阻力，由动能定理得

故A正确；

BC．重力做功为−mgh，所以物体的重力势能增加了 mgh，故BC错误；

D．物体的加速度为

故D错误。

故选A。

18. 如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细杆一端，绕细杆的另一端O点在竖直面内做圆周运动，小球转到最高点A时，线速度大小为，则此时小球对细杆的作用力方向和大小分别为(　　)

A. 向下， B. 向上， C. 向上， D. 向下，

【18题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】设杆对小球向上的支持力为F，则根据牛顿第二定律得

代入数据解得

根据牛顿第三定律得小球对细杆的作用力向下，大小为。

故选A

19. 若磁悬浮列车质量为20t，因磁场间的相互作用而浮起高度为100mm，则列车从地面上升到100mm的过程中，其重力势能增加是（　　）

A. 20J B. 200J C. 2.0×104J D. 2.0×107J

【19题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】重力做负功，重力势能增加，有

故选C。

20. 如图所示，“天问一号”是中国自主设计的火星探测器，已于2021年2月抵达火星轨道。5月择机实施降轨，软着陆火星表面。已知火星直径约为地球直径的53%，火星质量约为地球质量的11%，下列说法正确的是（　　）

A. 火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度

B. 探测器在火星表面附近的环绕周期约为24小时

C. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

D. 探测器实施降轨需经过多次加速，才能降落火星表面

【20题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．近地卫星的环绕速度为第一宇宙速度，可得

整理得

同理可得火星的第一宇宙速度为

即火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，A正确；

B．设探测器在地球表面附近的环绕周期为T，由引力作为向心力可得

整理得

同理可得，探测器在火星表面附近的环绕周期

近地卫星的环绕周期为

故

B错误；

C．地球表面的重力加速度为

同理可得，火星表面的重力加速度为

故火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，C错误；

D．探测器实施降轨需经过多次减速，才能降落火星表面，D错误。

故选A。

二、计算题

21. 物体以一定的初速度冲上斜面，向上滑行L0=0.5m后到达最高点，然后再滑回出发点。斜面对物体的滑动摩擦力Ff=3N，问

（1）在整个过程中重力对物体做的功是多少？

（2）在整个过程中摩擦力对物体做的功是多少？

【21题答案】

【答案】（1）0；（2）-3J

【解析】

【详解】（1）根据

可知在整个过程中h=0，则重力对物体做的功是0；

（2）在整个过程中摩擦力对物体做的功

22. 一颗人造卫星离地面高度等于地球半径，其运行轨道为圆形轨道，已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，地球附近的重力加速度为9.8m/s2，求：

（1）这颗人造卫星的运行速度是多少；

（2）它绕地球运动的向心加速度大小。

【22题答案】

【答案】（1）5.58km/s；（2）2.45m/s2

【解析】

【详解】（1）地球的第一宇宙速度满足的关系

当人造卫星离地面高度等于地球半径时，则

解得

（2）对地球表面的物体满足

当人造卫星离地面高度等于地球半径时，则

解得它绕地球运动的向心加速度大小

23. 一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率6.0×104W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值，在某时刻汽车的速度为20m/s，加速度为0.5m/s2，取g=10m/s2，问

（1）汽车所受的阻力为多大？

（2）汽车所能达到的最大速度是多大？

（3）当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大？

【23题答案】

【答案】（1）2×103N；（2）30m/s；（3）2m/s2

【解析】

【详解】（1）设汽车所受阻力大小为f，由题意知当汽车速度v1=20m/s时加速度a1=0.5m/s2，根据牛顿第二定律有

解得

（2）当汽车以最大速度vm行驶时，牵引力与阻力大小相等，即

解得

（3）设当汽车的速度为v2=10m/s时的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有

解得

24. 一质量m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下，从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径R=0.30m，取g=10m/s2。

（1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小；

（2）当滑块运动的位移为2.0m时撤去F，求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力大小；

【24题答案】

【答案】(1) ； (2) 40N

【解析】

【分析】

【详解】(1)对滑块，根据牛顿第二定律得

根据运动学公式得

解得

(2)撤去拉力后，根据牛顿第二定律得

则运动到B时，有

解得

滑块通过B点时，根据牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律，物块对圆弧轨道的压力大小40N。