安徽省安慶市宿松縣2022-2023學(xué)年高一物理下學(xué)期4月期中試題含解析

Page172022-2023學(xué)年宿松縣高一（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共6小題，共24.0分）1.如圖所示，小球被一端固定在天花板細(xì)繩拴住做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，關(guān)于A受到的作用力，以下分析正確的是（）A.只受重力 B.受到重力和細(xì)繩拉力C.受到重力，拉力和向心力 D.受到重力和向心力【答案】B【解析】【詳解】小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析，如圖小球受重力、和繩子的拉力，由于它們的合力總是指向圓心并使得小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故在物理學(xué)上，將這個(gè)合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，這里是重力和拉力的合力。故選B。2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的相關(guān)描述，下列說(shuō)法正確的是（）A.曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向總是和速度方向相同B.曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向總是和速度變化量的方向相同C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量一定相同D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量一定不同【答案】B【解析】【詳解】A．曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向總是和速度方向不在同一條直線上，A錯(cuò)誤；B．曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向總是和速度變化量的方向相同，B正確；C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量不一定相同，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量的方向不相同，C錯(cuò)誤；D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量可以相同，例如，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同，D錯(cuò)誤。故選B。3.甲、乙兩球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心加速度（a）隨半徑（R）變化的圖像如圖所示。由圖像可知（）A.乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期保持不變B.甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小保持不變C.甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變D.乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變【答案】C【解析】【詳解】AD．根據(jù)可知，乙球運(yùn)動(dòng)的線速度不變，根據(jù)可知周期和角速度隨半徑不斷變化，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度大小保持不變，線速度隨半徑發(fā)生變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.游泳運(yùn)動(dòng)員要渡過(guò)一條寬d=200m的河，已知運(yùn)動(dòng)員在靜水中的速度為，水流速度為，求：運(yùn)動(dòng)員以最短距離過(guò)河時(shí)，他用了多長(zhǎng)的時(shí)間（）A.40s B.44s C.50s D.s【答案】C【解析】【詳解】小船以最短距離過(guò)河時(shí)，則靜水中的速度斜著向上游，合速度垂直河岸，設(shè)與河岸的夾角為θ，則由矢量合成的平行四邊形法則解三角形得這時(shí)船頭與河水速度夾角為θ=37°，那么船垂直河岸行駛的速度為所以渡河時(shí)間故選C。5.位于貴州的“中國(guó)天眼”（FAST）是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)FAST可以測(cè)量地球與木星之間的距離。當(dāng)FAST接收到來(lái)自木星的光線傳播方向恰好與地球公轉(zhuǎn)線速度方向相同時(shí)，測(cè)得地球與木星的距離是地球與太陽(yáng)距離的k倍。若地球和木星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)且軌道共面，則可知木星的公轉(zhuǎn)周期為（）A.年 B.年 C.年 D.年【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知太陽(yáng)、地球、木星的位置關(guān)系如圖所示，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)半徑為R1，木星的公轉(zhuǎn)半徑為R2，測(cè)得地球與木星的距離是地球與太陽(yáng)距離的k倍，則有R22=R12+（kR1）2=(1+k2）R12由開(kāi)普勒第三定律有由于地球公轉(zhuǎn)周期為1年，則有年故選A。6.如圖所示，木塊靜止放在水平桌面上。則下列說(shuō)法正確的是（）A.木塊所受彈力就是木塊受的重力B.木塊所受彈力是由于桌面發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的C.木塊所受彈力的方向是豎直向下的D.木塊所受彈力是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的【答案】B【解析】【詳解】A．木塊放在水平桌面上保持靜止，木塊受到的彈力是桌面對(duì)木塊的作用力，木塊受的重力是地球?qū)δ緣K的作用力，兩者產(chǎn)生的原因、施力物體和受力物體等都不同，故A錯(cuò)誤；BD．桌面對(duì)木塊的彈力，是由桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故B正確，D錯(cuò)誤；C．木塊放在水平桌面上保持靜止，由平衡條件分析得知，木塊受到的彈力在數(shù)值上等于木塊受的重力，但方向豎直向上，故C錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）7.如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿長(zhǎng)0.5m，小球質(zhì)量為3.0kg?，F(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)a處的速度為，通過(guò)軌道最高點(diǎn)b處的速度為，取，則小球通過(guò)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)桿作用力的情況是（）A.a處為拉力，方向豎直向下，大小為246NB.a處為拉力，方向豎直向上，大小為246NC.b處為拉力，方向豎直向下，大小為6ND.b處為壓力，方向豎直向下，大小為6N【答案】AD【解析】【詳解】AB．小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)a時(shí)，受重力和桿的彈力F2，如圖所示由于合力提供向心力，即合力向上，故細(xì)桿對(duì)球有豎直向上的拉力，則小球?qū)?xì)桿有豎直向下的拉力。由牛頓第二定律得解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．在b處，假設(shè)細(xì)桿對(duì)球的作用力豎直向下，如圖所示由牛頓第二定律得解得即方向豎直向上，則小球?qū)?xì)桿的作用力為壓力，方向豎直向下，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD，其中傾角為的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點(diǎn)，CD為豎直直徑，O為圓心。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從與B點(diǎn)高度差為h的位置A點(diǎn)沿斜面由靜止釋放，重力加速度大小為g，，，則下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為5mgB.當(dāng)時(shí)，小球不能從C點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道C.當(dāng)時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為1.4mgD.調(diào)整h的值，小球能從C點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道，并能恰好落在B點(diǎn)【答案】BC【解析】【詳解】A．當(dāng)時(shí)，從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒有過(guò)C點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律可得解得支持力根據(jù)牛頓第三定律可知，小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為，故A錯(cuò)誤；B．若小球恰好從D點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道時(shí)，設(shè)其速度為，則有解得根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得所以當(dāng)時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)前已經(jīng)脫離軌道，不會(huì)從D點(diǎn)離開(kāi)做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．當(dāng)時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為，從釋放到達(dá)到D點(diǎn)，由機(jī)械能守恒可得解得由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可得小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為1.4mg，故C正確；D．根據(jù)B選項(xiàng)可知，若小球能從D點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道，則小球在D點(diǎn)的速度為小球以速度從D點(diǎn)離開(kāi)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得解得水平位移小球不能落在B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.某電動(dòng)打夯機(jī)的示意圖如圖所示，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸O上裝有一個(gè)偏心輪，偏心輪的質(zhì)量為m，其重心離軸心的距離為r，除偏心輪外，整個(gè)裝置其余部分的質(zhì)量也為m，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，底座剛好能跳離地面，則當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，底座對(duì)地面的壓力可能為（）A.0.5mg B.2.0mg C.2.5mg D.3.0mg【答案】BC【解析】【詳解】當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，底座剛好能跳離地面，則有：所以對(duì)偏心輪，有對(duì)電動(dòng)機(jī)其他部分，有則得當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心輪通過(guò)最低位置時(shí)對(duì)重錘的拉力最大，底座對(duì)地面的壓力最大。對(duì)偏心輪，有對(duì)電動(dòng)機(jī)其他部分，有解得偏心輪通過(guò)最高位置時(shí)對(duì)重錘的拉力最小，底座對(duì)地面的壓力最小。對(duì)偏心輪，有對(duì)電動(dòng)機(jī)其他部分，有整理解得故選BC。10.如圖所示，為碼頭拖船作業(yè)的示意圖，質(zhì)量為m的汽車在平直路面上運(yùn)動(dòng)，用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與定滑輪之間的輕繩始終水平。汽車加速行駛，當(dāng)牽引輪船的輕繩與水平方向的夾角為時(shí)，汽車的加速度大小為a，牽引力的功率為P，受到的阻力大小為f，輪船的速度大小為v，則（）A.輪船在靠岸過(guò)程中可能做勻速運(yùn)動(dòng)B.此時(shí)汽車的速度為C.此時(shí)繩的拉力D.此時(shí)繩的拉力對(duì)船做功的功率【答案】CD【解析】【詳解】AB．輪船的速度進(jìn)行分解如圖：此時(shí)汽車的速度為船靠岸的過(guò)程中，增大，減小，汽車的速度增大，則船速v增大，所以船做加速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；C．對(duì)汽車，根據(jù)牛頓第二定律得解得此時(shí)拉力故C正確；D．此時(shí)繩子拉力對(duì)船做功的功率故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）11.關(guān)于“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端可以不水平D．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)（2）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘了記下小球拋出點(diǎn)的位置O，只記錄了豎直方向，如圖所示。y軸沿豎直方向，x軸與y軸垂直，A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置。g取10，根據(jù)圖像，可求得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)_____m/s；小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_____m/s；小球拋出點(diǎn)的位置O的坐標(biāo)為_(kāi)_____?！敬鸢浮竣?A②.2③.④.（-5cm，-20cm）【解析】【詳解】（1）[1]A．為保證小球拋出的初速度相同，應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置靜止釋放，故A正確；B．保證小球拋出的初速度相同即可，斜槽軌道光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差沒(méi)有影響，故B錯(cuò)誤；C．為保證小球拋出的初速度水平，斜槽軌道末端必須水平，故C錯(cuò)誤；D．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口上方R（R為小球半徑）處位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選A。（2）[2]小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度[3]小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的豎直速度為小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為[4]小球由拋出到B的時(shí)間為下落到B時(shí)，豎直方向下落的距離為則拋出點(diǎn)縱坐標(biāo)為拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為小球拋出點(diǎn)的位置O的坐標(biāo)為（-5cm，-20cm）。12.某探究小組設(shè)計(jì)的探究圓錐擺規(guī)律裝置如圖所示。有機(jī)玻璃支架上固定一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定一個(gè)半徑的塑料圓盤，圓盤中心正下方用細(xì)線懸掛一個(gè)重錘，圓盤邊緣連接一細(xì)繩細(xì)繩另一端連接一個(gè)小球。實(shí)驗(yàn)操作如下：a.利用天平測(cè)量出小球的質(zhì)量；b.閉合電源開(kāi)關(guān)，讓小球做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)激光筆2的高度和激光筆1的位置（便于確定小球的軌道平面和半徑），讓激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺測(cè)得小球運(yùn)動(dòng)的半徑和球心到塑料圓盤的高度；c.當(dāng)小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得小球第次到達(dá)A點(diǎn)用時(shí)，；d.切斷電源，整理器材?；卮鹣铝袉?wèn)題（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字，取3.14）（1）小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期_______（用題給物理量的符號(hào)表示）代入數(shù)據(jù)解得______s。（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_(kāi)______（用題給物理量的符號(hào)表示），代入數(shù)據(jù)解得______m/s。（3）當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?yīng)為_(kāi)_____（用題給物理量的符號(hào)表示）代入數(shù)據(jù)解得___m/s2?！敬鸢浮竣?②.2③.④.1.26⑤.⑥.9.86【解析】【詳解】（1）[1][2]從球第1次到第雙次通過(guò)A位置，轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為，時(shí)間為t，故周期為代入數(shù)據(jù)解得（2）[3][4]小球的線速度大小為代入數(shù)據(jù)解得（3）[5][6]小球受重力和拉力，合力提供向心力，設(shè)線與豎直方向的夾角為，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，根據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得四、簡(jiǎn)答題（本大題共②小題，共30.0分）13.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m＝1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，取g＝10m/s2，則汽車速度為25m/s時(shí)的加速度為_(kāi)_____m/s2，汽車的最大速度為_(kāi)_____m/s。【答案】①②.【解析】【詳解】已知汽車的質(zhì)量為m＝1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，則在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力為解得額定功率當(dāng)速度為25m/s時(shí)，牽引力為則此時(shí)加速度得汽車的最大速度時(shí)，加速度為零，則牽引力大小等于摩擦力，故14.如圖所示，豎直懸掛的彈簧測(cè)力計(jì)吊一物體，處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)表示物體對(duì)彈簧的拉力，其大小為F，試論證物體受到重力大小等于F，每一步推導(dǎo)都要寫出所根據(jù)的物理規(guī)律．【答案】見(jiàn)解析【解析】【詳解】彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F等于彈簧受到的拉力，設(shè)物體受到彈簧的拉力為F＇，物體受到的重力為G物體靜止受力平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件F＇＝GF與F＇是作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律F＝F＇所以物體重力大小G＝F五、計(jì)算題（本大題共1小題，共12.0分）15.如圖所示，一質(zhì)量的長(zhǎng)木板靜止放在光滑水平面上，在木板的右端放一質(zhì)量可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。用恒力F向右拉動(dòng)木板使木板在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=1.0s后撤去該恒力，此時(shí)小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到距木板右端處。在此后的運(yùn)動(dòng)中小物塊沒(méi)有從木板上掉下來(lái)。求：（1）作用于木板的恒力F的大?。唬?）木板的長(zhǎng)度至少