最新江西省第一中学2021学年高一物理下学期第二次段考试题(含解析)

江西省新余市第一中学2021学年高一物理下学期第二次段考试题（含
解析）
一、选择题：本题共10小题，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符
合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4
分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.以下是书本上的一些图片，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B. 图乙中，两个影子x，y轴上的运动就是物体的两个分运动
C. 图丙中，增大小锤打击弹性金属片的力，A球可能比B球晚落地
D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力
【答案】B
【解析】
【详解】A图中有些火星的轨迹不是直线，是由于受到重力、互相的撞击等作用导致的，故A 错误。

B图中两个影子反映了物体在x，y轴上的分运动，故B正确。

C图中A球做平抛运动，
竖直方向是自由落体运动，B球同时做自由落体运动，故无论小锤用多大的力去打击弹性金属
片，A、B两球总是同时落地，故C错误。

D图中做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径
方向的分力等于所需要的向心力，故D错误。

故选B。

【点睛】本题要求理解曲线运动的特征，曲线运动的速度方向时刻改变，在曲线上没一点的
速度方沿该点的切线方向．
2.一个质量为2kg的物体,在4个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为8N和12N
的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是（）
A. 一定做匀变速运动加速度大小可能等于10m/s2
B. 一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2
C. 可能做匀减速直线运动,加速度大小是1.5m/s 2
D. 可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是6m/s 2
【答案】A 【解析】
【详解】由平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为8N 和12N 的两个力后，物体的合力大小范围为4N 20N F ≤≤合，物体的加速度范围为：2
2
m
m
210s
s a ≤≤
A 项：撤去两个力后，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于2
m
10s ，故A 正确；
B 项：若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能是2
m
5s ，故B 错误；
C 项：若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相反时，物体做匀减速直线运动，加速度大小最小可能是2
m
2s ，故C 错误；
D 项：撤去两个力后，物体受到的合力恒定，不可能做匀速圆周运动，故D 错误。

3.一人游泳渡河，以垂直河岸不变的速度(相对地面)向对岸游去，河水流动速度恒定．下列说法中正确的是 ( )
A. 河水流动速度对人渡河无任何影响
B. 游泳渡河的路线与河岸垂直
C. 由于河水流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同
D. 由于河水流动的影响，人到达对岸的位置，向下游方向偏移 【答案】D 【解析】
【详解】A 项：河水的流速会影响人渡河的合速度的大小和方向，故A 错误；
B 项：由于河水是流动的，人渡河的合速度方向必不会沿与河岸垂直的方向，故B 错误；
C 项：由分运动的独立性可知，人到达对岸的时间与静水中相同，故C 错误；
D 项：由于河水流动的影响，人到达对岸的位置将向下游方向偏移，故D 正确。

4.一学生用100N 的力将质量为0.5kg 的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m 远，则该学生
对球做的功是：（ ） A. 2000J B. 100J
C. 0J
D. 无法确定
【答案】D 【解析】
【详解】对于踢球过程，根据动能定理得，该学生对足球做的功2211
022
W mv mv =
-=由于球踢出的速度不知道，所以该同学对球作的功无法确定，故D 正确。

5.引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。

若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A. 5W
B. 20W
C. 100W
D. 400W
【答案】C 【解析】
【详解】学生体重约为50kg ，每次引体向上上升高度约为0.5m ，引体向上一次克服重力做功为W ＝mgh ＝50×10×0.5J ＝250J ，全过程克服重力做功的平均功率为
12250
W 100W 30
nW P t ⨯=
==。

6.正常走动钟表，时针、分针和秒针都做匀速转动，下列关于它们的说法正确的是（ ） A. 分针的周期是秒针周期的60倍 B. 分针的角速度是秒针角速度的60倍 C. 时针的周期是分针周期的24倍 D. 时针角速度是分针角速度的12倍 【答案】A 【解析】
A. 秒针的周期为1min ，分针的周期为60min ，可知分针的周期是秒针周期的60倍，故A 正确；
B. 根据ω= 2
T
π
知，秒针和分针的角速度之比为60:1，分针的角速度是秒针角速度的1/60
倍。

故B错误；
C. 分针的周期为60min=1h，时针的周期是12h，所以时针的周期是分针周期的12倍。

故C 错误；
D. 根据ω=2
T
π
知，时针的角速度是分针角速度的1/12倍。

故D错误。

故选：A
7.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,b处比d处平缓,轮胎承受压力最大的地点是（）
A. a处
B. b处
C. c处
D. d处
【答案】D
【解析】
【详解】在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在ac处，卡车做圆周运动，根据牛顿运动定
律得知，地面对卡车的作用力小于其重力；在bd处，根据圆周运动可知：
2
N
mv
F mg
r
-=可
知，半径越小，F N越大，越容易爆胎，故在d处，故D正确。

8.¨嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。

为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上。

若某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。

已知地球质量是月球质量的k倍，飞行器质量远小于月球质量，地球与月球中心距离是L2点与月球中心距离的n倍。

下列说法正确的是（）
A. 飞行器的加速度大于月球的加速度
B. 飞行器的运行周期大于月球的运行周期
C. 飞行器所需的向心力由地球对其引力提供
D. 飞行器的速度大于月球的速度 【答案】AD 【解析】
【详解】A 项：飞行器与月球的角速度相等，根据2a r ω=，轨道半径越大向心加速度越大，所以飞行器的加速度大于月球的加速度，故A 正确； B 项：飞行器与月球的角速度相等，根据2π
T ω
=
，可知周期是相等的，故B 错误；
C 项：对飞行器，其向心力由地球的引力与月球的引力的合力提供，故C 错误；
D 项：飞行器与月球的角速度相等，根据v r ω=，轨道半径越大向心加速度越大，所以飞行器的速度大于月球的速度，故D 正确。

9.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动。

三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。

三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。

若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为g =10 m/s 2
，则对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A. A 、B 两个物体同时达到最大静摩擦力
B. B 、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变
C. 当5/rad s ω>时整体会发生滑动
D. 当2/5/rad s rad s ω<<时，在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】
ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时
2122C mg m r μω= ,计算得出:11
2.5/20.4
g
rad s r
μω=
=
= ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C 可
得:2
2222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:mg T
μ2= ,计算得出:2g
r
μω=
,当1
5/0.2
g
rad s r
μω>
=
= 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、当 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时，在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大，故D 错误； 故选BC
10.一辆汽车质量为1×103kg ，最大功率为2×104W ，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v 2，运动中汽车所受阻力恒定。

发动机的最大牵引力为3×103N ，其行驶过程中牵
引力F 与车速的倒数1
v
的关系如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A. 图线AB 段汽车做匀加速直线运动，图线BC 段汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v 2，此后汽车做匀速直线运动．
B. v 2的大小20 m/s 。

C. 整个运动过程中的最大加速度为2m/s 2
D. 汽车的速度为10m/s 时发动机的功率为2×104
W 【答案】ABCD 【解析】
【详解】A 项：由图线可知，汽车开始牵引力不变，做匀加速直线运动，当速度达到v 1时，图线的斜率不变，即功率不变，由公式=
P
F v
可知，牵引力减小，所以汽车做加速减小的变加速直线运动，速度达到v 2后，做匀速运动，故A 正确；
B 项：图线的斜率等于发动机的功率，即4210W P =⨯，此时牵引力F =1000N ，则最大速度
20000m m 20s s 1000
m P v F =
==，故B 正确；
C 项：当牵引力等于阻力时，速度最大，可知f =1000N ，则最大加速度
2230001000m m 2s s 1000
m m F f a m --=
==，故C 正确； D 项：汽车匀加速直线运动的末速度12000020m m
s s
30003m P v F =
==，可知速度为10m/s 时处于变加速直线运动，功率等于最大功率，即P =20kW ，故D 正确。

二、实验题：本题共2小题，共12分。

11.在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离槽口方向分别平移距离x 、2x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B 、C 。

若木板每次移动距离x =15.00 cm ，测得A 、B 间距离y 1=4.78 cm ，B 、C 间距离y 2=14.58 cm 。

（取重力加速度g =9.8 m/s 2）
（1）小球初速度的表达式为v 0=________。

（用题给物理量符号表示） （2）小球初速度的测量值为________m/s 。

（保留两位有效数字）
【答案】 (1).
1
2
y
y
g
x
-
(2). 1.5
【解析】
（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：
1
2
y
y
g
x
-。

（2）根据
1
2
y
y
g
x
-
，代入数据解得：v0=1.5m/s
12.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。

他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。

经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度=______；为了推算自行车的骑行速度，小明测量了自行车轮的半径R，以及牙盘的齿数m和飞轮的齿数n，则自行车的骑行速度为v=___________。

【答案】 (1).
2N
t
π
(2). 2/
NmR tn
π
【解析】
【详解】根据角速度2πn
ω=得：2π
N
t
ω=；踏脚板与牙盘共轴，所以角速度相等，飞轮与牙盘通过链条链接，所以线速度相等；设飞轮的角速度为'ω，测量出牙盘的齿轮数为m、飞轮的齿轮数为n，则
m
n
ω
ω
'
=，再测量自行车后轮的半径R，根据v=R'ω，得：
2π
m mRN
v R
n nt
ω
==
三、计算题：本题共4小题，共48分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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。

13.一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离l=2m．物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的总功。

（重力加速度g=10m/s2）
【答案】7.6J 【解析】
【详解】根据功的定义cos W Fx θ=可得： 拉力F 1对物体所做的功W 1=F 1l cos37°=16J
摩擦力F 2对物体所做的功为：W 2=F 2l cos 180°=-8.4J 外力对物体所做的总功W =W 1+W 2=7.6J ．
14.某星球表面的重力加速度为g ，其半径为R ，在不考虑自转的情况，求解以下问题：（以下结果均用字母表达即可，万有引力常量为G ） （1）假设该星为一均匀球体，试求星球的平均密度；
（2）假设某卫星绕该星做匀速圆周运动且运行周期为T ，求该卫星距地面的高度。

【答案】(1)234g GR π
R 【解析】
【详解】（1）由：2
Mm
G
mg R = 得：2
gR M G
=
密度：
233443
M g GR R ρππ=
=
（2）设星质量为M ，卫星质量为m ，轨道半径r ，
根据题意有：2
224Mm G m r r T
π=，
又：2
Mm
G
mg R =，
联立解得：r =
，
所以卫星距地面高度：h R =
15.如图所示，一小物块沿光滑水平面向右以速度 v 0＝1.5 m/s 运动，然后从O 点水平飞出（不
计空气阻力）。

已知圆弧的半径为 R ＝1m ，O 点恰为圆弧的圆心，求小物块从O 点飞出到击中圆弧所经历的时间 t 。

（取g ＝10m/s 2，168141=）
【答案】0.4s 【解析】
【详解】小物块从O 点飞出后做平抛运动击中圆弧，如图所示
设飞行时间为 t ，则：
h =
12
gt 2
x = v 0t
由几何关系可得：R 2＝x 2 + h 2 联立解得t ＝0.4 s
16.在水平面上有一个长度为L =6m 、质量为M =1kg 的木板P ，在木板上正中央放置一个质量为
m =2kg 的小滑块Q ，PQ 之间动摩擦因数为1μ=0.2，P 与水平面之间动摩擦因数为2μ=0.4，系
统静止。

(Q 可视为质点,g 取10m/s 2
)
（1）若对Q 施加一个水平向右的恒力F =16N,欲使Q 从P 上掉下去，求F 对Q 至少要做多少功？ （2）若对P 施加一个水平向右的恒力F =13.5N ，欲使Q 从P 上掉下去，求F 最短作用时间？ 【答案】（1）12J （2）8s 【解析】
【详解】（1）P 、Q 一起加速的最大加速度：2012m/s a g μ==
重点中学试卷 可修改 欢迎下载
- 11 - P 、Q 间：114N f mg μ==
P 与水平面间()2212N f M m g μ=+=
所以12f f <
所以P 静止
Q ：2116m/s F mg a m
μ-== 撤去F 后：2212m/s g a μ==
撤去F 后恰好滑到P 最右端速度减为0，此时F 做功最少由2
2v x a
=知道，撤去F 前后位移之比1:3， 所以110.75m 4
x x ==， 所以112J F W Fx ==
（2）设施加F 后一起加速，则2210()0.5m/s F M m g a a M m
μ+=+<-= 所以P 、Q 一起加速设加速时间t 2，，则12v a t =
撤去F 后：Q ：212m/s a =；
P ：2212()=8m/s M m g mg
a m μμ+-=
所以P 先停止，Q 停止P 的最后端时，F 作用时间最短2212222
v v L a a -=， 21
v t a = 解得：t 2=8s 。