江苏省扬州中学2021-2022学年高一下学期期中检测物理试题

江苏省扬州中学 2021-2022 学年度第二学期期中试题 高一物理 2022.04 试卷满分：100 分， 考试时间：75 分钟 注意事项： 1.作答第Ⅰ卷前，请考生务必将自己的姓名、班级等写在答题卡上并贴上条形码． 2.将选择题答案填涂在答题卡的指定位置上，非选择题一律在答题卡上作答，在试卷上 答题无效． 3.考试结束后，请将答题卡交监考人员． 第 Ⅰ 卷（选择题 共40 分） 一、单项选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共40 分．每小题只有一个选项符合题意． 1．一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则铁棒 A．重力势能增加150 J B．重力势能增加300 J C．克服重力做功400 J D．克服重力做功600 J 2．如图所示，传送带把物体P 匀速运送到高处，在此过程 中 A．摩擦力对物体不做功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体不做功 D．合外力对物体做正功 3．雨滴在空中以2 m/s 的速度竖直下落，小明打着伞以1.5 m/s 的速度向左走，当雨滴垂 直落在伞面上时人淋雨最少，则小明少淋雨的打伞（伞柄指向）方式应该为 A． B． C． D． 4．如图所示，某同学进行篮球训练，将篮球从同一位置斜向上抛出，两次篮球均垂直撞 在竖直墙面上，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．篮球撞墙的速度，第一次较大 B．第一次抛出篮球的速度一定比第二次大 C．篮球在空中运动时的加速度，第一次较大 D．篮球从抛出到撞墙，第一次在空中运动的时间较长 5．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 6．如图所示为模拟过山车，小球安全通过轨道内侧最高点，则小球通过最高点时 A．受重力和向心力 B．重力和弹力提供向心力 C．受重力、弹力和向心力 D．受竖直向上的离心力作用 7．关于开普勒定律，下列说法正确的是 A．火星绕太阳公转的轨道是圆 B．火星离太阳越远，运行的速度越快 C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积 8．飞船在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，若在飞船中与飞船相对静止释放一个 物体．则物体做 A．平抛运动 B．匀速圆周运动 C．自由落体运动 D．匀速直线运动 9．如图所示为卫星变轨发射示意图，椭圆轨道II 与圆轨道I、III 分别相切于A、B 两点． 卫星沿轨道I 过A 点的速度、加速度分别为v1、a1；卫星沿轨道II 过A 点的速度、加速 度分别为v2、a2，过B 点的速度、加速度分别为v3、a3；卫星沿轨道III 过B 点的速度、 加速度分别为v4、a4．下列说法正确的是 A．a1<a2 v1<v2 B．a2>a3 v2=v3 C．a3=a4 v3<v4 D．a2=a4 v2<v4 10．如图所示，小滑块a、b 的质量均为m，a 套在固定竖直杆上，与水平地面相距h，b 放在地面上．a、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计一切摩擦，重力 加速度大小为g．则 A．a 落地前，轻杆对b 一直做正功 B．a 落地时速度大小为2 C．a 下落过程中，其加速度始终小于g D．a 落地前，当a 的机械能最小时，b 对地面的压力为mg 第 Ⅱ 卷（选择题 共60 分） 二、实验题：本题共 2 小题，共计14 分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 11．如图是探究向心力的实验装置图．长槽上的挡板B 到转轴的距离是挡板A 的2 倍，长 槽上的挡板A 和短槽上的挡板C 到各自转轴的距离相等．转动手 柄使长槽和短槽分别随变速塔轮 匀速转动，槽内的球就做匀速圆 周运动．横臂的挡板对球的压力 提供了向心力，球对挡板的反作 用力通过横臂的杠杆作用使弹簧 测力筒下降，从而露出标尺，标 尺上红白相间的等分格显示出两 个球所受向心力的比值． （1）该实验应用_______（选填“理想实验法”、“控制变量法”或“等效替代法”） 来探究向心力的大小F 与质量m、角速度ω 和半径r 之间的关系． （2）探究向心力F 与角速度ω 的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上， 将质量相同的小球分别放在挡板A 和挡板_______处．（选填“B”或“C”）． 12．某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律． （1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是_______ A． B． C． D． （2）选出一条清晰的纸带如图所示，O 点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C 为三 个计数点，在A 和B、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量m=0.2 kg．打点计时器工 作频率f=50 Hz，当地的重力加速度g=9.8 m/s2．从打下O 到打下B 点过程中重锤动能 增加量△Ek=_______J，重力势能减少量△Ep=_______J．（结果均保留三位有效数字） （3）实验中发现重锤增加的动能△Ek小于减少的重力势能△Ep，产生系统误差的原因可能 是_______________（至少写出一条主要原因）． 三、计算题：本题共4 小题，共计46 分．其中13 题8 分，14 题12 分，15 题12 分，l6 题 14 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不 能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．如图所示，火箭内平台上放有质量为m 的测试仪器，火箭从地面发射升到某一高度 时，竖直向上的加速度为 2 g ，测试仪器对平台的压力为17 18 mg．已知地球半径为R， 地面附近的重力加速度为g．求火箭此时离地面的高度h． 14．如图所示，ABC 为一细圆管构成的3 4 圆轨道，轨道半径为R（比细圆管的半径大得 多），将其固定在竖直平面内，OA 水平，OC 竖直，最低点为B，最高点为C，细圆管 内壁光滑．在A 点正上方某位置有一质量为m 的小球（可视为质点）由静止开始下落， 刚好进入细圆管内运动．已知细圆管的内径稍大于小球的直径，不计空气阻力． （1）若小球经过C 点时恰与管壁没有相互作用，求小球经过C 点时的速度大小； （2）若小球刚好能到达轨道的最高点C，求小球经过最低点B 时对轨道的压力大小； （3） 若小球从C 点水平飞出后恰好能落回到A 点，求小球刚开始下落时离A 点的高度． 15．一辆汽车以15 m/s 的速度在水平马路上匀速行驶，突然发现前方路段有限速标牌， 司机马上减小油门，瞬间减小汽车输出功率后维持该功率行驶，最终刚好以5 m/s 的 速度匀速直线行驶，此减速过程的位移为x= 500 3 m．已知汽车质量m=4×103 kg，动摩 擦因数μ=0.15，重力加速度g=10 m/s2．求： （1）控制油门后汽车的输出功率P； （2）控制油门后瞬间汽车的加速度大小a； （3）汽车减速过程的时间t． 16．如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上的A 点．质量为m 的小球和轻弹簧 套在轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ= 4 15 ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A 点，右端与小球相连．长为L 的细线一端系住小球，另一端系在转轴上的B 点，AB 间 距离为0.6L．装置静止时将小球向左缓慢推到距A 点0.4L 处时松手，小球恰能保持静 止．接着使装置由静止缓慢加速转动．已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度为g，不计转轴所受摩擦． （1）求弹簧的劲度系数k； （2）求小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度ω； （3）从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力的过程中，外界提供给系统的能量为E，求 该过程摩擦力对小球做的功W． 命题人：陈洪松 审题人：冯兰 江苏省扬州中学 2021-2022 学年度第二学期期中试题 高一物理参考答案 一.选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A D C B D B C D 二、简答题 11．控制变量法 C （每空3 分） 12． A 0.335 0.370 有空气阻力或纸带和打点计时器之间有摩擦（每空2 分） 三、计算题 13． （8 分） 【解析】 高h 处测试仪器受到的支持力为FN＝mg 由牛顿第二定律得FN－mg′＝m （2 分） 解得：g′＝g （1 分） 由万有引力定律知：G＝mg′ （2 分） G＝mg （2 分） 解得：h＝（1 分） 14．（1） ；（2） 5 N F mg  ；（3）h=1.25R （12 分） 【解析】（1）小球通过C 点时与管壁无相互作用力，由 2 c v mg m R  （2 分） 得 c v gR  （2 分） （2）若小球恰好到达最高点C，则通过C 点时速度为零，对小球由B 到C 过程用动能定理 有 2 1 2 2 B mg R mv  （1 分） 解得 2 B v gR  （1 分） 球经过B 点时有 2 B N v F mg m R   （1 分） 得 5 N F mg  （1 分） （3）小球从C 点飞出做平抛运动，则有 2 1 2 R gt  C R υ t   （1 分） 得 C 2 gR v  （1 分） 从开始下落到经过C 点，由机械能守恒得 2 C 1 ( ) 2 mg h R mv    （1 分） 得h=1.25R （1 分） 15．（1）30000W；（2）1m/s2；（3）20s （12 分） 【解析】（1）由于汽车最终以 2 5m/s v  匀速直线行驶，有 0 F mg   由 0 2 P F v  （2 分） 解得P=30000W （2 分） （2）减小油门后瞬间速度未变，由 1 P Fv  （1 分） 得 F=2000N （1 分） 由牛顿第二定律 mg F ma    （1 分） 得 a=1m/s2 （1 分） （3）由动能定理得 2 2 2 1 1 1 2 2 Pt mgx mv mv     （2 分） 解得t=20s （2 分） 16．（1） 4 3 mg L ；（2） 2g L ；（3） 16 25 mgL E  （14 分） 【解析】（1）依题意，有k（0.6L－0.4L）＝μmg （3 分） 解得k＝ 4 3 mg L （2 分） （2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L 有 Tsin37°＝mg （2 分） Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L （2 分） 解得ω＝ 2g L （1 分） （3）题设过程中初始时弹簧的压缩量与最终状态时的伸长量相等，故弹性势能改变量 ΔEp＝0 （1 分） 设小球克服摩擦力做功为W’，则由功能关系有 2 1 2 W v E m   （2 分） 其中v＝0.8ωL 解得 (6 8) ' 15 mgL W E    过程摩擦力对小球做的功W= 16 25 mgL E  （1 分）