河北省張家口市波羅素鄉(xiāng)中學2022年高一物理下學期摸底試題含解析

河北省張家口市波羅素鄉(xiāng)中學2022年高一物理下學期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）P1、P2為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動．圖中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產生的加速度a，橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關系，它們左端點橫坐標相同．則（）A．P1的平均密度比P2的大B．P1的“第一宇宙速度”比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公轉周期比s2的大參考答案：AC【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據(jù)牛頓第二定律得出行星對周圍空間各處物體的引力產生的加速度a的表達式，結合a與r2的反比關系函數(shù)圖象得出P1、P2的質量和半徑關系，根據(jù)密度和第一宇宙速度的表達式分析求解；根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期表達式求解．【解答】解：A、根據(jù)牛頓第二定律，行星對周圍空間各處物體的引力產生的加速度為：a=，兩曲線左端點橫坐標相同，所以P1、P2的半徑相等，結合a與r2的反比關系函數(shù)圖象得出P1的質量大于P2的質量，根據(jù)ρ=，所以P1的平均密度比P2的大，故A正確；B、第一宇宙速度v=，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B錯誤；C、s1、s2的軌道半徑相等，根據(jù)a=，所以s1的向心加速度比s2的大，故C正確；D、根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期表達式T=2π，所以s1的公轉周期比s2的小，故D錯誤；故選：AC．2.2012年全國鐵路新線鋪軌將達到6366千米，火車在鐵軌上轉彎可以看做是做勻速圓周運動，火車速度提高易使外軌受損．為解決火車高速轉彎時使外軌受損這一難題，你認為理論上可行的措施是()A．僅減小彎道半徑

B．僅增大彎道半徑C．僅適當減小內外軌道的高度差

D．僅適當增加內外軌道的高度差參考答案：BD3.（多選題）物體在光滑水平桌面受三個水平恒力（不共線）處于平衡狀態(tài)，當把其中一個水平恒力撤去時，物體將（）A．物體可能做勻加速直線運動 B．物體可能做勻減速直線運動C．物體有可能做曲線運動 D．物體一定做曲線運動參考答案：ABC【考點】物體做曲線運動的條件．【分析】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，由于物體是受幾個恒力的作用，撤去F1后，物體受到的合力不為零，且是不變的，物體一定是做勻變速運動．【解答】解：物體原來處于平衡狀態(tài)，物體的合力為零，當撤去其中一個力后，而其余力的合力與撤去的力大小相等、方向相反，故合力的大小是不變的，則：A、當合力方向與速度方向同向時，物體做勻加速直線運動，故A正確；B、當合外力方向與運動方向相反時，物體做勻減速直線運動，故B正確；C、合力恒定，故加速度恒定，當合力與速度不共線時，物體做曲線運動，故C正確，D、由以上分析可知，物體可以做直線運動也可以做曲線運動，故D錯誤；故選：ABC．4.（多選）做勻變速直線運動的物體，在某時刻的速度大小為4m/s,2s后速度大小為6m/s，則物體的加速度大小A.可能等于2m/s2

B.可能小于2m/s2

C.可能大于2m/s2

D.可能大于5m/s2

參考答案：BC5.（單選）一個物體受到三個力的作用而做勻速直線運動，已知其中兩個力的大小分別為12N和8N，則第三個力的大小不可能為A．4N

B.

8N

C.

20N

D.30N參考答案：D做勻速直線運動的物體，所受的合外力為零，要想構成力的三角形，要滿足：任意兩力之和大于第三力，任意兩力之差小于第三力；故選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.右圖是頻閃照相機所攝的小球自由落體運動中間的一段照片，磚塊的厚度約為5cm，由圖片可估算頻閃照相機每隔

s進行一次拍照．參考答案：7.（填空）（2015春?青海校級月考）做斜拋運動的物體，在2s末經過最高點時的速度是15m/s，則初速度V0=

（g=10m/s2）參考答案：25m/s動能定理最高點速度就是拋出時的水平分速度，故vx=15m/s，豎直分速度由v=gt=10×2m/s=20m/s，故初速度為：故答案為：25m/s8.如圖所示，在“用電火花計時器（或電磁打點計時器）探究勻變速直線運動”的實驗中，某同學打出了一條紙帶．已知計時器打點時間間隔為0.02s，他按打點的先后順序，從比較清晰的點起，每5個點取作一個計數(shù)點，分別標明0、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖所示，則：B、C兩計數(shù)點間的時間間隔為

s，在B、C之間的平均速度大小為

m/s，打C點時的瞬時速度大小為

m/s．參考答案：0.1；0.36；0.42．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】打點計時器每隔0.02s打一個點，由此可知計數(shù)點之間的時間間隔，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大?。窘獯稹拷猓好课鍌€點取作一個計數(shù)點，因此計數(shù)點之間的距離為：T=0.1s；由圖可知：xBC=7.20﹣3.60=3.60cm=0.036m，則B、C之間的平均速度大小為，xBD=12.0﹣3.60=8.40cm=0.084m，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：故答案為：0.1；0.36；0.42．9.在驗證牛頓第三定律的實驗中，將兩只力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；得到如下右圖的二條曲線，則該實驗得到的結論是：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

參考答案：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，同時產生，同時消失。10.一個物體以初速度v0水平拋出，落地時速度為v，則物體在空中運動的時間為

，物體拋出時的豎直高度是

。參考答案：

，

11.在“探究”加速度與力、質量的關系的實驗中，采用如圖A所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打出的點計算出．①當M與m的大小關系滿足

時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；②一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)，為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與_______的圖象；③如圖B所示為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a—F圖象，說明實驗存在的問題是

；④乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖象如圖C所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同_____。參考答案：（1）M>>m(或者m<<M)

（2）1/M（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

（4）小車及車中砝碼的總質量M12.（6分）如圖所示，質量為M的木板靜止放在水平的桌面上．木板上有一個質量為m的滑塊，在水平向左的外力拉動下正在向左勻速滑行（水平拉力未畫出），已知滑塊與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ．滑塊在木板上滑行過程中：

（1）滑塊所受摩擦力大小為

；

（2）木板對桌面的摩擦力大小為

，其方向

．（重力加速度用g表示）參考答案：；；向左13.真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為4.0×10-9C的檢驗電荷，它受到的電場力為2.0×10-5N，則P點的場強為________N／C；把檢驗電荷電量減小為2.0×10-9C，則該電荷在P點受到的電場力為__________N參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時針方向勻速轉動。現(xiàn)有一質量m=1kg的物體（可視為質點）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經BC緊貼圓弧面到達D點，已知彈射器的彈性勢能全部轉化為物體的動能，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經過D點，求：（1）物體到達D點速度大?。唬?）則彈射器初始時具有的彈性勢能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經過D點，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點，由動能定理得：解得：62J15.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉動方向與地球自轉方向相同.已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉過的弧度比衛(wèi)星轉過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在一次抗洪救災工作中，一架直升機A用長H＝50m的懸索(重力可忽略不計)系住一質量m＝50kg的被困人員B，直升機A和被困人員B以v0＝10m/s的速度一起沿水平方向勻速運動，如圖甲所示．某時刻開始收懸索將人吊起，在5s時間內，A、B之間的豎直距離以l＝50－t2(單位：m)的規(guī)律變化，取g＝10m/s2.(1)求這段時間內懸索對被困人員B的拉力大?。?2)直升機在t＝5s時停止收懸索，但發(fā)現(xiàn)仍然未脫離洪水圍困區(qū)，為將被困人員B盡快運送到安全處，飛機在空中旋轉后靜止在空中尋找最近的安全目標，致使被困人員B在空中做圓周運動，如圖乙所示．此時懸索與豎直方向成37°角，不計空氣阻力，求被困人員B做圓周運動的線速度以及懸索對被困人員B的拉力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)參考答案：(1)被困人員在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上被困人員的位移y＝H－l＝50－(50－t2)＝t2，由此可知，被困人員在豎直方向上做初速度為零、加速度a＝2m/s2的勻加速直線運動由牛頓第二定律可得F－mg＝ma解得懸索的拉力F＝m(g＋a)＝600N.（2）=H－y＝25m，旋轉半徑r＝l′sin37°，由m＝mgtan37°解得v′＝m/s此時被困人員B的受力情況如圖所示，由圖可知FTcos37°＝mg，解得FT＝＝625N.17.質量為m的小球,正以角速度ω,在一水平面內沿半徑為R的半球形碗的光滑內表面做勻速圓周運動，求此時小球離碗底的高度h參考答案：解：設傾斜角為θ由幾何知識可得：由牛頓第二定律得：由幾何知識可得

由以上各式可得：18.獵狗能以最大速度v1＝10m/s持續(xù)地奔跑，野兔只能以最大速度v2＝8m/s的速度持續(xù)奔跑。一只野兔在離洞窟s1＝200m處的草