2021-2022学年山东省菏泽市单县五中高一（下）第一次段考物理试卷（非选科）（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山东省菏泽市单县五中高一（下）第一次段考物理试卷（非选科）（含答案解析），共13页。
2021-2022学年山东省菏泽市单县五中高一（下）第一次段考物理试卷（非选科）1.  物理学领域中具有普适性的一些常量，对物理学的发展有很大作用，引力常量G就是其中之一。1798年，卡文迪许首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常量。下列说法错误的是(    )
A. 引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小
B. 月球上的引力常量等于地球上的引力常量
C. 这个实验装置巧妙地利用放大原理，提高了测量精度
D. 引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比2.  下列关于曲线运动的说法正确的是(    )A. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀变速运动
D. 曲线运动受到的合外力可以为零3.  共享单车曾风靡一时，一同学骑单车在一路段做曲线运动，单车速率逐渐减小。关于单车在运动过程中经过P点时的速度v和加速度a的方向，下列图中可能正确的是(    )A.  B.  C.  D. 4.  如图所示，有一条宽为50m的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是(    )A. 小船渡河过程中的位移大小为50m
B. 小船渡河的时间是
C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线
D. 小船在河水中的速度是5.  跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是(    )A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B. 运动员速度方向一定每时每刻都在变化
C. 运动员下落时间与风力无关
D. 运动员着地速度与风力无关6.  物体做平抛运动，在竖直方向取向下为正方向，下列能正确反映物体竖直分速度随时间t变化的图像是(    )A.  B.
C.  D. 7.  如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(    )
 A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力
B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点
C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心
D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用8.  物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的3倍时，所受引力为(    )A.  B.  C.  D. 9.  下列行为不可以在绕地球做匀速圆周运动的“天宫二号”舱内完成的有(    )A. 用台秤称量重物的质量
B. 用水杯喝水
C. 用沉淀法将水与沙子分离
D. 给小球一个很小的初速度，小球就能在细绳拉力下在竖直面内做圆周运动10.  一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为，转动周期为2s，下列说法正确的是(    )A. 角速度为 B. 转速为
C. 运动轨迹的半径为 D. 频率为11.  如图所示，M、N为两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是(    )
 A. M的运行周期比N的大 B. M的角速度比N的大
C. M的动能比N的小 D. M的机械能比N的大12.  质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成角，则以下正确的是(    )A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用
B. 摆球只受重力、拉力的作用
C. 摆球做匀速圆周运动的向心力为
D. 摆球做匀速圆周运动的向心加速度为
 13.  如图所示，某人向放在水平地面上的垃圾桶中水平扔废球，结果恰好从桶的右侧边缘飞到地面，不计空气阻力。为了能把废球扔进垃圾桶中，则此人水平抛球时，可以做出的调整为(    )A. 初速度不变，抛出点在原位置正上方 B. 初速度不变，抛出点在原位置正右侧
C. 减小初速度，抛出点在原位置正上方 D. 增大初速度，抛出点在原位置正上方14.  在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则(    )A. 在最高点A，小球受重力和向心力
B. 在最高点A，小球受重力和圆弧的压力
C. 在最高点A，小球的速度为
D. 在最高点A，小球的向心加速度为2g15.  探究平抛运动的特点：

步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点：
在如图1所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球自由下落，做自由落体运动。重复实验数次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，A、B两球总同时落地，该实验表明______。
A.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动
B.平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动
D.平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
如图2所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，下列器材中还需要的有______。
A.重锤
B.秒表
C.弹簧测力计
D.天平
E.白纸和复写纸
实验中，下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.挡板的高度需要等间距变化
D.每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E.要使描绘出的轨迹更好的反映真实运动，记录点应适当多一些
若另一位同学采用频闪照相机拍摄到如图3所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为，a、b、c、d是摄下的4个小球位置，如果取，那么：照相机拍摄时每______ s曝光一次；小球做平抛运动的初速度的大小为______。16.  一同学骑自行车在水平公路上以的恒定速率转弯，已知人和车的总质量，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径，求：
人和车作为一个整体转弯时需要的向心力；
若车胎和路面间的动摩擦因数，为安全转弯，车速不能超过多少．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取17.  用的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成角取。求：
此时物体速度大小；
物体运动的时间；
此时物体相对于抛出点的位移大小。
 18.  已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为求：
月球的质量；
若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大．
 
答案和解析 1.【答案】D 【解析】解：A、地面上普通物体间的引力太微小，这个力无法测量，故无法通过万有引力公式直接计算G，故A正确；
BD、引力常量是一个常数，与所在的位置无关，即月球上的引力常量等于地球上的引力常量，故B正确，D错误；
C、地面上普通物体间的引力太微小，扭矩引起的形变很小，通过光的反射，反射光的移动明显，利用放大原理，提高了测量精度，故C正确。
本题选错误的，故选：D。
本题考查了物理学史，1687年牛顿发现了万有引力定律，1789年卡文迪许利用他所发明的扭秤得出引力常数G，从而能称出地球的质量。
本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于重要物理定律、原理涉及的物理学史部，平时要加强记忆，以免送分题反而失分。
 2.【答案】B 【解析】解：曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，故A错误；
B.平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动是匀变速运动，故B正确；
C.匀速圆周运动加速度永远指向圆心，方向随时在变化，所以匀速圆周运动是非匀变速运动，故C错误；
D.曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，故D错误。
故选：B。
曲线运动的速度方向不断发生变化，故做曲线运动的物体所受合外力不为零，一定是变速运动；
平抛运动加速度不变，故平抛运动是匀变速运动；
匀速圆周运动加速度永远指向圆心，方向随时在变化，故匀速圆周运动是非匀变速运动。
明确曲线运动的定义，知道曲线运动一定是变速运动。
 3.【答案】C 【解析】解：A、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速运动，故A错误；
B、由图示可知，加速度的方向不能是沿曲线的切线方向，故B错误；
C、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故C正确；
D、由图示可知，速度方向应该是沿曲线的切线方向，故D错误；
故选：C。
当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题。
该题考查速度的方向与受力的方向、轨迹的方向之间的关系；知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题．
 4.【答案】B 【解析】解：CD、渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，根据运动的合成可知小船在河水中的速度，由于两个分运动都是匀速直线运动，则小船在河水中航行的轨迹是直线，故CD错误；
AB、该情况下，小船会在水流方向移动一段位移，所以小船渡河的位移大于50m，根据垂直河岸的分运动可知，故A错误，B正确；
故选：B。
首先根据小船渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，计算小船在河水中的速度大小，然后根据求解小船渡河时间。
本题考查小船渡河问题，解题时需要注意渡河时间。
 5.【答案】C 【解析】解：AC、运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，故A错误，C正确。
BD、不论风速大小，运动员竖直方向的运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，如果运动员在水平方向做匀速直线运动且水平分速度不变，则运动员的速度不是每时每刻都在变化，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故BD错误。
故选：C。
运动员的运动可以分解为竖直方向和水平方向的两个分运动，两个分运动同时发生，相互独立，互不干扰。
本题关键要明确合运动与分运动同时发生，互不干扰，同时合运动与分运动具有等效性，可以相互替代。
 6.【答案】B 【解析】解：平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，速度为，故竖直分速度随时间t变化的图像为过原点的倾斜直线，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据平抛运动的规律，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，由竖直方向的运动规律分析可以求出。
本题就是考查了平抛运动的规律，根据竖直方向上是自由落体运动就可以求出速度与时间的关系。
 7.【答案】C 【解析】解：汽车通过拱桥得最高点时，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，故A错误；
B.圆锥摆的合力指向圆心，故B错误；
C.小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，指向圆心，故C正确；
D.火车速度过大时，外轨对外轮缘有挤压作用，故D错误。
故选：C。
物体做圆周运动时合力提供向心力，根据牛顿第二定律可判断汽车的状态，解得角速度表达式，从而进行判断，火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，重力和支持力的合力不足以提供向心力。
本题考查向心力与圆周运动，解题关键掌握根据牛顿第二定律合力提供向心力列表达式，列式时注意圆周运动的半径大小。
 8.【答案】D 【解析】设：地球的质量为：M，半径为R，设万有引力常量为，根据万有引力等于重力，
则有：①
在距地面高度为地球半径的2倍时：
②
由①②联立得：

故选：
在地球表面的物体其受到的重力我们可以认为是等于万有引力，设出需要的物理量，列万有引力公式进行比较．
本题考查万有引力定律的应用，只需要注意到距高度为地球半径的2倍，那么到地心的距离是半径的3倍代入计算即可．
 9.【答案】ABC 【解析】解：A、重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法用台秤称量重物的质量，符合题意，故A正确；
B、水杯中的水处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，符合题意，故B正确；
C、沙子和水处于完全失重状态，不能用沉淀法将水与沙子分离，符合题意，故C正确；
D、小球处于完全失重状态，给小球一个很小的初速度，小球就能在细绳拉力下在竖直面内做圆周运动，不符合题意，故D错误。
故选：ABC。
在天宫二号内处于完全失重状态，则与重力有关的实验难以完成，根据实验原理明确是否与重力有关即可。
解决本题的关键知道天宫二号里的物体处于完全失重状态，在地球上凡是测量跟重力有关的测量在进入“天宫二号”后都不能完成。
 10.【答案】BCD 【解析】解：A、质点做匀速圆周运动，根据角速度与周期的关系，可得角速度为：，故A错误；
BD、质点做匀速圆周运动，转速为：，频率为：，故BD正确；
C、质点做匀速圆周运动，根据公式，可得运动轨迹的半径为：，故C正确。
故选：BCD。
已知线速度和周期，根据公式求解角速度大小；根据转速、频率和周期关系确定转速、频率的大小；通过v、T和r关系求出r的大小。
本题考查的是匀速圆周运动问题，关键是记住匀速圆周运动的线速度、角速度、周期和轨道半径关系，是一道基础题目。
 11.【答案】B 【解析】解：根据万有引力提供向心力：，可得：
A.，知轨道半径越大，周期越大，故A错误，
B.，知轨道半径越大，角速度越小，故B正确，
C.，知轨道半径越大，线速度越小，但由于不知M、N的质量之间的关系，无法确定两者动能的关系，故C错误。
D.卫星发射得越高，克服地球引力做功就越多，获得的机械能就越大，故N的机械能较大，故D错误。
故选：B。
根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小，结合能量问题求解CD选项．
本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期T随半径增大外，v、、a都是随半径增大而减小．
 12.【答案】BCD 【解析】解：AB、摆球做匀速圆周运动，受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，向心力不是物体受到的力。故A错误，B正确。
C、根据平行四边形定则知，摆球受到的合力为：，则向心力的大小为，故C正确。
D、根据牛顿第二定律得：，解得向心加速度为：，故D正确；
故选：BCD。
小球做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出向心加速度和角速度的大小。
解决本题的关键知道摆球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，基础题。
 13.【答案】C 【解析】解：设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则
平抛运动的时间
水平位移
AB、由上式分析可知，初速度大小不变，要减小水平位移x，应降低抛出点高度，所以抛球时位移应调到抛出点的原位置正下方。故AB错误；
C、减小初速度，若抛出点位置不变，可减小水平位移，若抛出点在原位置正上方，也可能减小水平位移，从而能把废球扔进垃圾桶中，故C正确；
D、增大初速度，应减小抛出点的高度，即抛出点在原位置正下方，才能把废球扔进垃圾桶中，故D错误。
故选：C。
小球做平抛运动，飞到小桶的右侧，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中．将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择。
本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，关键是运用运动的分解方法得到水平位移的表达式，再加以分析。
 14.【答案】BD 【解析】解：A、小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误，B正确；
C、在最高点，根据向心力公式得：
，
，
联立解得：，，故C错误，D正确。
故选：BD。
小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，根据向心力公式求出小球的速度，根据向心力公式求出加速度．
解决本题的关键知道在最高点，小球所受的合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力，难度不大，属于基础题．
 15.【答案】 【解析】解：该实验中，两球总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，故C正确，ABD错误；
故选：C。
如图2所示，在探究平抛运动水平运动的特点时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉之外，下列器材中还需要的有重锤、白纸和复写纸，不需要秒表、弹簧测力计和天平，故AE正确，BCD错误；
故选：AE。
、斜槽轨道不一定必须光滑，只要达到底端时速度相等即可，故A错误；
B、斜槽轨道末端要保持水平，以保证小球能做平抛运动，故B正确；
C、挡板的高度不一定要等间距变化，故C错误；
D、为了保证小球达到底端时速度相同，则每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，故D正确；
E、要使描绘出的轨迹更好的反映真实运动，记录点应适当多一些，故E正确。
故选：BDE。
根据
可得：
初速度为：
故答案为：；；；；
根据实验现象得出竖直方向的运动特点；
根据实验原理选择合适的实验器材；
根据实验原理掌握正确的实验操作；
根据竖直方向的运动特点计算出时间间隔，将时间代入到水平方向计算出初速度。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，理解平抛运动在不同方向的运动特点，结合运动学公式完成分析。
 16.【答案】向心力为：
侧向静摩擦力提供向心力，故有：

解得：
答：人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为100N；
若车胎和路面间的动摩擦因数，为安全转弯，车速不能超过 【解析】根据公式求解向心力；
人和车在水平公路上转弯时做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，当摩擦力等于最大静摩擦力时，速度最大；
本题关键找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动．
 17.【答案】解：设物体的初速度为，此时物体速度为v，有
设物体运动的时间为t，有
解得
水平位移和竖直方向位移分别为

则物体相对于抛出点位移大小为
答：此时物体速度大小为；
物体运动的时间为；
此时物体相对于抛出点的位移大小为。 【解析】物体做平抛运动，根据平行四边形定则和几何关系求出此时物体速度大小。
由几何关系求出此时竖直分速度，根据速度-时间公式求出运动的时间。
根据平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律求出水平位移和竖直位移，再求合位移的大小。
解决本题的关键要握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行解答。
 18.【答案】解：设月球质量为M，“嫦娥一号”的质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律，
对“嫦娥一号”绕月飞行有
解得
设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为，线速度为，
根据牛顿第二定律，对飞船绕月飞行有
又，联立可解得
答：月球的质量为；
若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为 【解析】“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，根据万有引力提供向心力求出月球的质量．
近月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求出近月飞船的线速度大小．
本题要求掌握万有引力提供向心力这一理论，并能正确选取恰当的向心力的表达式．