安徽省合肥市廬巢八校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題

20222023學(xué)年度第二學(xué)期集中練習(xí)2高一物理滿分：100分考試時(shí)間：75分鐘一、選擇題（本題共10題，每小題4分，共40分。第16題中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意；第710題中有多項(xiàng)符合題目要求，全對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有錯(cuò)選的得0分）1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確是（）A.某同學(xué)在操場(chǎng)上進(jìn)行1000米長(zhǎng)跑時(shí)，若保持速度大小不變，則該同學(xué)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.某同學(xué)將鉛球向斜上方推出，不計(jì)空氣阻力，鉛球在空中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.某同學(xué)使用細(xì)線懸掛的小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.某同學(xué)將小球豎直向上拋出后，小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】A．跑步的同學(xué)有時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，均不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．鉛球推出后在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，只受重力作用，鉛球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度始終指向圓心，方向不斷發(fā)生變化，因此勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．小球豎直向上拋出后做直線運(yùn)動(dòng)，不是曲線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，某同學(xué)將一玻璃球放入半球形的碗中，為球心，先后讓玻璃球在碗中兩個(gè)不同高度的水平面內(nèi)做速圓周運(yùn)動(dòng)，其中玻璃球與半球形碗的中心連線與豎直方向的夾角為，BO與豎直方向的夾角為，則在、兩個(gè)位置上玻璃球所受的向心力大小之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】受力分析可知，玻璃球所受的合力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有所以在A、B兩個(gè)位置上玻璃球所受的向心力大小之比為。故選A。3.如圖，質(zhì)量為1kg的物體從傾角為37°的光滑斜面頂端由靜止釋放，斜面足夠長(zhǎng)，，，下列說法正確的是（）A.第1s內(nèi)重力做功的平均功率為18W B.第1s內(nèi)重力做功的平均功率為9WC.第1s末重力做功的瞬時(shí)功率為60W D.第1s末重力做功的瞬時(shí)功率為30W【答案】A【解析】【詳解】物體沿斜面勻加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)可得加速度第1s內(nèi)的位移第1s末的速度AB．第1s內(nèi)重力做功的平均功率A正確，B錯(cuò)誤；CD．第1s末重力做功的瞬時(shí)功率CD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，主動(dòng)輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動(dòng)輪O2上輪的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)，設(shè)皮帶不打滑，則下列比例關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A.A、B、C三點(diǎn)的加速度大小之比為aA∶aB∶aC=6∶2∶1B.A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比為vA∶vB∶vC=3∶1∶1C.A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1D.A、B、C三點(diǎn)的加速度大小之比為aA∶aB∶aC=3∶2∶1【答案】D【解析】【詳解】B、C兩點(diǎn)線速度大小相同，由v=ωr可知B、C兩點(diǎn)的角速度與半徑成反比，由可知B、C兩點(diǎn)的向心加速度與半徑成反比，則有vB=vCωB∶ωC=2∶1aB∶aC=2∶1A、B兩點(diǎn)角速度相同，由v=ωr可知A、B兩點(diǎn)的線速度與半徑成正比，由a=ω2r可知A、B兩點(diǎn)的向心加速度與半徑成正比，則有ωA=ωBvA∶vB=3∶1aA∶aB=3∶1因此vA∶vB∶vC=3∶1∶1ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1aA∶aB∶aC=6∶2∶1故ABC正確，不符合題意，D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星，可簡(jiǎn)化為如下過程：先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)，如圖所示。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2上的Q點(diǎn)加速度小于在P點(diǎn)的加速度B.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C.衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能逐漸增大D.衛(wèi)星在軌道2上的速率始終大于第一宇宙速度【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律得衛(wèi)星在軌道2上P為近地點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道2上的Q點(diǎn)加速度小于在P點(diǎn)的加速度，故A正確；B．根據(jù)可得因此衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，只有萬(wàn)有引力做功，因此機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星從軌道1到軌道2要在P點(diǎn)加速，則此時(shí)衛(wèi)星在軌道2上P的速率大于第一宇宙速度；在軌道2的Q點(diǎn)時(shí)要加速才能進(jìn)入軌道3，則軌道2上Q點(diǎn)的速度小于軌道3的速度，而軌道3的速度小于第一宇宙速度，可知衛(wèi)星在軌道2上Q的速率小于第一宇宙速度；故D錯(cuò)誤。故選A。6.金星和地球可近似看做在同一平面內(nèi)繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑約為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑的，金星半徑與地球半徑幾乎相等，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，不計(jì)星球的自轉(zhuǎn)，則下列說法中不正確的是（）A.金星公轉(zhuǎn)的向心加速度約為地球公轉(zhuǎn)的向心加速度的倍B.金星公轉(zhuǎn)的速度約為地球公轉(zhuǎn)的速度的倍C.金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的D.金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的【答案】B【解析】【詳解】A．由太陽(yáng)質(zhì)量M一定，知a∝，所以金星公轉(zhuǎn)的向心加速度約為地球公轉(zhuǎn)的向心加速度的倍，故A正確，不符合題意；B．由M一定，知，所以金星公轉(zhuǎn)的速度約為地球公轉(zhuǎn)的速度的倍，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．由第一宇宙速度知，在R相等時(shí)，即金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的，故C正確，不符合題意；D．由知，在R相等時(shí)g∝M＇，即金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，故D正確，不符合題意；故選B。7.在如圖所示的水平轉(zhuǎn)盤上，沿半徑方向放著質(zhì)量分別為、的兩物塊A和B(均視為質(zhì)點(diǎn))，它們用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線相連與圓心的距離分別為2r、3r，A、B兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別、，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為?，F(xiàn)緩慢加快轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，當(dāng)兩物塊相對(duì)轉(zhuǎn)盤將要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，保持轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速不變，下列說法正確的是（）A.此時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度大為B.此時(shí)燒斷細(xì)線后的瞬間，B的加速度大小為C.此時(shí)細(xì)線中的張力大少為D.此時(shí)燒斷細(xì)線后瞬間，A、B兩物塊都做離心運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】【詳解】AC．A、B兩物體相比，根據(jù)向心力公式可知B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心；當(dāng)剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，以B為研究對(duì)象，有以A為研究對(duì)象，有由以上兩式得故AC正確；BD．此時(shí)燒斷細(xì)線后的瞬間，A、B都相對(duì)圓盤滑動(dòng)的臨界角速度為，解得A不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，B做離心運(yùn)動(dòng)，BD錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其圖像如圖乙所示。則（）A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃.時(shí)，桿的彈力大小為D.時(shí)，桿的彈力大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB．小球在最高點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，有當(dāng)時(shí)，有解得A正確，B錯(cuò)誤；C．由題圖可知，當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，則有聯(lián)立得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.我們賴以生存的銀河系的恒星中大約有是雙星，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，1、2兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中距離保持不變。已知雙星1、2的質(zhì)量之比，下列說法中正確的是（）A.雙星軌道半徑之比B.雙星線速度之比C.雙星角速度之比D.雙星周期之比【答案】AD【解析】【詳解】A．“雙星系統(tǒng)”在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等，即角速度相等，根據(jù)解得A正確；B．根據(jù)解得B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述可知C錯(cuò)誤；D．“雙星系統(tǒng)”在相等時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等，即角速度相等，根據(jù)可知D正確。故選AD。10.如圖所示，固定光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，滑塊用輕繩系著繞過光滑的定滑輪O（滑輪大小可忽略）?，F(xiàn)以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升?；瑝K運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度最大。已知滑塊質(zhì)量為m，滑輪O到豎直桿的距離為d，，，重力加速度為g。下列說法不正確的是（）A.拉力F的大小為B.滑塊由A到C做勻加速運(yùn)動(dòng)C.滑塊由A到C過程中拉力F做的功為D.滑塊在C點(diǎn)的動(dòng)能為【答案】ABC【解析】【詳解】A．滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度最大，此時(shí)加速度為零，則有解得，拉力為故A錯(cuò)誤；B．滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，設(shè)繩與豎直桿在豎直方向的夾角為，則根據(jù)牛頓第二定律有可知，滑塊在向上運(yùn)動(dòng)過程中，逐漸增大，則加速度a逐漸變化，所以滑塊做非勻變速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．滑塊由A到C過程中拉力F做的功為故C錯(cuò)誤；D．滑塊由A到C過程，根據(jù)動(dòng)能定理有根據(jù)幾何知識(shí)可得解得，滑塊在C點(diǎn)的動(dòng)能為故D正確。本題選不正確的，故選ABC。二、實(shí)驗(yàn)題（本大題16分，每個(gè)空2分）11.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，g取10m/s2。（1）照相機(jī)的閃光頻率是________Hz；（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是________m/s；（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s。【答案】①.10②.③.【解析】【詳解】（1）[1]從圖知，A、B、C三點(diǎn)在水平方向上相鄰兩點(diǎn)間的距離均為3L，所用時(shí)間相等，設(shè)為t，而t可根據(jù)豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)求得（2）[2]小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是（3）[3]豎直方向上經(jīng)過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC的平均速度，即有小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大小是12.在學(xué)習(xí)完《圓周運(yùn)動(dòng)》這章后，深圳中學(xué)某物理學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究圓錐擺周期的有關(guān)因素，該小組準(zhǔn)備了鐵架臺(tái)、拴有細(xì)繩的小球、毫米刻度尺和秒表，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：（1）最適合完成本實(shí)驗(yàn)的小球是______（選填選項(xiàng)前的字母)；A．小鋼球B．大鋼球C．小塑料球D．大塑料球（2）該小組同學(xué)從刻度尺上讀出鐵架臺(tái)上繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的豎直高度h=______cm；（3）小組猜測(cè)繩子長(zhǎng)度L、繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的高度h對(duì)小球的周期T有影響，于是他們控制變量L和h，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)并作圖如圖a、b,根據(jù)圖像可知，影響圓錐擺周期的因素是______；

（4）本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量時(shí)間時(shí)小球轉(zhuǎn)過的圈數(shù)不能過多，原因是______；（5）若圖b中圖像的斜率為k,請(qǐng)根據(jù)理論知識(shí)推算，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_____(用題目所給出的符號(hào)表示)?！敬鸢浮竣?A②.③.繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的高度h④.空氣阻力⑤.【解析】【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中由于受到空氣阻力的影響，所以應(yīng)選用密度大、體積小的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。故選A。（2）[2]刻度尺的分度值為1mm，讀數(shù)時(shí)要估讀到毫米下一位，即（3）[3]由圖2中的圖a可知，控制繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的高度h一定時(shí)，繩子長(zhǎng)度L變化時(shí)，圓錐擺周期并不隨之發(fā)生變化；而由圖2中的圖b可知，控制繩子長(zhǎng)度L一定時(shí)，圓錐擺周期隨繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的高度h的變化而發(fā)生變化，故影響圓錐擺周期的因素是繩子結(jié)點(diǎn)到圓平面的高度h；（4）[4]本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量時(shí)間時(shí)小球轉(zhuǎn)過的圈數(shù)不能過多，原因是由于受到空氣阻力影響；（5）[5]對(duì)小鋼球受力分析如圖所示小鋼球的重力與細(xì)繩拉力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由題意圖像斜率為k，則有解得三、計(jì)算題（本大題共3小題，共44分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、根據(jù)、題設(shè)、單位）13.一質(zhì)量的賽車在平直的賽道上從靜止開始以做勻加速運(yùn)動(dòng)，后發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定輸出功率，此后保持輸出功率不變又運(yùn)動(dòng)了后賽車達(dá)到最大速度，假設(shè)賽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒定不變。求：（1）賽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小；（2）賽車從開始加速到達(dá)最大速度時(shí)發(fā)生的位移大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）運(yùn)動(dòng)后，汽車的速度由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律此時(shí)由牛頓第二定律有聯(lián)立解得（2）勻加速過程中，汽車發(fā)生的位移賽車的最大速度發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)額定輸出功率后，由動(dòng)能定理有則發(fā)生的總位移大小解得14.宇航員到了某星球后做了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在光滑的圓錐頂用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為2θ，當(dāng)圓錐和球一起以周期T勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球恰好對(duì)錐面無(wú)壓力。已知星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G求：（1）線的拉力；（2）該星球表面的重力加速度；（3）若在該星球表面上水平拋出一個(gè)物體，使該物體不再落回該星球表面，則物體需要的最小初速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題可知小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為設(shè)線的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（2）線的拉力在豎直方向的分力與重力平衡，即解得該星球表面的重力加速度為（3）星球的第一宇宙速度即為該星球的近“地”衛(wèi)星的環(huán)繞速度，設(shè)近“地”衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)向心力公式有解得15.為了研究滑板運(yùn)動(dòng)中的滑道設(shè)計(jì)，如圖所示，將滑道的豎直截面簡(jiǎn)化為直軌道與圓弧軌道，半徑與垂直，兩點(diǎn)的高度差，兩點(diǎn)的高度差，段動(dòng)摩擦因數(shù)，段摩擦不計(jì)，圓弧半徑，運(yùn)動(dòng)過程空氣阻力不計(jì)，與水平方向的夾角，將運(yùn)動(dòng)員及滑板簡(jiǎn)化為一質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過前一滑道的滑行，到達(dá)圖示的A點(diǎn)時(shí)速度恰好水平向右做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度