陜西省西安市周至縣辛家寨中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理摸底試卷含解析

陜西省西安市周至縣辛家寨中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：A2.如圖所示，半徑為r的圓筒繞其豎直中心軸OO以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓筒的內(nèi)壁上相對圓筒靜止，小物塊受到靜摩擦力大小為f，彈力大小為N，則A.N=0

f=mg

B.N=mg

f=0C.N=mg

f=nωr

D.N=mωr

f=mg參考答案：D3.（多選題）關(guān)于火車轉(zhuǎn)彎問題，以下說法中正確的是（）A．火車轉(zhuǎn)彎速率大于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，外軌會(huì)受到擠壓B．火車轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，外軌會(huì)受到擠壓C．火車提速后，要將轉(zhuǎn)彎處的外軌適當(dāng)抬高D．火車提速后，要將轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)軌適當(dāng)抬高參考答案：AC【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】火車拐彎時(shí)以規(guī)定速度行駛，此時(shí)火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力．若速度大于規(guī)定速度，重力和支持力的合力不夠提供，此時(shí)外軌對火車有側(cè)壓力；若速度小于規(guī)定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此時(shí)內(nèi)軌對火車有側(cè)壓力．【解答】解：A、當(dāng)速度大于v時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力，若輪緣對火車沒有作用力則火車要做離心運(yùn)動(dòng)向外側(cè)滑動(dòng)，故此時(shí)外軌對火車有側(cè)壓力，輪緣擠壓外軌．故A正確．B、若速度小于v，重力和支持力的合力大于火車拐彎時(shí)所需的和心力，若輪緣對火車沒有作用力，則此時(shí)火車要向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)做近心運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)內(nèi)軌對火車內(nèi)側(cè)壓力，輪緣擠壓內(nèi)軌．故B錯(cuò)誤．C、火車若要提速行駛，由公式F向=m，可知需要的向心力會(huì)增大，結(jié)合F向=mg?tanθ可知，應(yīng)適當(dāng)?shù)淖畲蠼嵌圈龋磸澋赖钠露葢?yīng)適當(dāng)增加，即將轉(zhuǎn)彎處的外軌適當(dāng)抬高，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：AC．4.(多選)如圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖像，由圖像得到的正確結(jié)果是（

）

A.0~1s內(nèi)的平均速度是2m/s

B.0~2s內(nèi)的位移大小是3m

C.0~1s內(nèi)的加速度大于2~4s內(nèi)的加速度

D.0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2~4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：BC5.（多選）一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于線速度、角速度和周期的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．線速度大的角速度一定大B．角速度大的周期一定小C．周期小的線速度一定大D．周期與半徑無關(guān)參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：由角速度與線速度、周期、半徑的關(guān)系公式求解．解答：解：A、由v=rω知線速度大的角速度不一定大，還與半徑有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、由ω=知角速度大的周期一定小，故B項(xiàng)正確；C、v=知周期小的線速度不一定小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D、由ω=知周期與半徑無關(guān)，故D項(xiàng)正確．故選：BD．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是知道描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（7分）黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出。若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，則此黑洞的平均密度為

。參考答案：7.（4分）在5m高的地方以6m/s的速率水平拋出一質(zhì)量為2kg的小球，則小球落地時(shí)的速度大小是_________m/s，從拋出到落地發(fā)生的位移大小是_________m。（g取10m/s2）參考答案：11.6

8.一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在n個(gè)共點(diǎn)的恒力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將其中的一個(gè)恒力F轉(zhuǎn)過，其余的力大小和方向都不變，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為

。參考答案：F/m9.假設(shè)地球是一半徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體，一礦井深度為d．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為

．參考答案：【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，礦井深度為d的井底的加速度相當(dāng)于半徑為R﹣d的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，根據(jù)地球質(zhì)量分布均勻得到加速度的表達(dá)式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解即可．【解答】解：令地球的密度為ρ，則在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有：g=，由于地球的質(zhì)量為：M=ρπR3所以重力加速度的表達(dá)式可寫成：g===GρπR．根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，故在深度為d的井底，受到地球的萬有引力即為半徑等于（R﹣d）的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，故井底的重力加速度為：g′=Gρπ（R﹣d）．所以有：==故答案為：10.物體的初速度為2m/s，加速度為2m/s2，當(dāng)它的速度增加到6m/s時(shí)，所通過的位移為___________m。參考答案：11.（4分）一個(gè)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，第4s內(nèi)的位移比第3s內(nèi)的位移多1m，則它在第1s內(nèi)的位移是

m，第10s末的速度是

m/s。參考答案：0.5；1012.如圖所示,等長的細(xì)繩AO、CO在O結(jié)為一點(diǎn)后懸掛重物G,繩子的另一端A、B固定在圓弧形框架上,并使結(jié)點(diǎn)O位于圓弧形框架的圓心.在保持重物重力不變且靜止的前提下,使OC繩的C端沿圓弧向B點(diǎn)移動(dòng).在移動(dòng)過程中,OA繩受到的拉力將

,OC繩受到的拉力將

.(填“一直變大”；“一直變小”；“先變小后變大”；“先變大后變小”)參考答案：13.某物體沿直線前進(jìn)，在第1個(gè)10s內(nèi)的位移是50m，第2個(gè)10s內(nèi)的位移是45m.那么此物體在第一個(gè)10s內(nèi)的平均速度大小為

,第2個(gè)10s內(nèi)平均速度大小為

，整個(gè)20s內(nèi)平均速度大小為

.參考答案：5m/s

4.5m/s

4.5m/s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州：第一種是乘普客汽車經(jīng)鄧關(guān)、趙化到達(dá)；第二種是乘快客汽車經(jīng)內(nèi)江、隆昌的高速公路到達(dá)；第三種是乘火車到達(dá)．下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表．已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h，快客汽車全程平均速度大小為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？績?nèi)江站和隆昌各5min，設(shè)火車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速度為120km/h.若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分，這位旅客想早點(diǎn)趕到瀘州，請你通過計(jì)算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車？

普客汽車快客汽車火車?yán)锍?km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

參考答案：應(yīng)選擇火車15.決定平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是

A.初速度

B.拋出時(shí)的高度

C.拋出時(shí)的高度和初速度 D.以上均不對參考答案：C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6．取g=10m/s2）（1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若改用大小為20N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t．參考答案：解：（1）物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，有：得：由牛頓第二定律得：F﹣f=maf=30﹣2×10=10N所以：（2）設(shè)F作用的最短時(shí)間為t，小車先以大小為a的加速度勻加速t秒，撤去外力后，以大小為a'，的加速度勻減速t'秒到達(dá)B處，速度恰為0，由牛頓定律：Fcos37°﹣μ（mg﹣Fsina37°）=ma得：a=6m/s由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有at=a't'得：t′=1.2t所以：答：（1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.5；（2）若改用大小為20N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，該力作用的最短時(shí)間是1.74s．17.如圖所示，質(zhì)量為0.36kg的金屬塊放在水平面上，金屬塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在與水平成37°角斜向下的推力F作用下，以3.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（sin37°＝0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2）求：（1）求推力F的大??；（2）如果從某時(shí)刻起撤去F，則金屬塊在水平面上還能滑行多長時(shí)間？參考答案：18.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°，重力加速度大小為g。（1）若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；（2）若ω=（1±k）ω0，且0＜k＜1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。參考答案：解：（1）（7分）對小物塊受力分析如圖甲所示，由于小物塊在豎直方向上沒有加速度，只在水平面上以O(shè)1為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N的水平分力F1提供向心力．所以有

(2)①當(dāng)時(shí)，由Fn＝mrω2知，ω越大，所需要的Fn越大，此時(shí)F1不足以提供向心力了，物塊要做離心運(yùn)動(dòng)，但由