吉林省通化市通化縣綜合高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析

PAGE13-吉林省通化市通化縣綜合高級(jí)中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）一、選擇題(共12小題,每小題4.0分,共48分1-6為單選7-12為多選)1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑為r，其線速度v和角速度ω的大小關(guān)系正確的是（）A.v＝ B.v＝ C.ω＝ D.v＝ωr【答案】D【解析】【詳解】線速度為故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2.如圖所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處；半徑，則這三點(diǎn)的向心加速度aA、aB、aC的關(guān)系是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB兩點(diǎn)通過同一根皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，即而，由于可知A、C兩點(diǎn)繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有又因?yàn)閍=ω2r，由于rA＞rC，可知?jiǎng)t故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3.無極變速可以在變速范圍內(nèi)隨意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的檔位變速器，許多種高檔汽車都應(yīng)用無極變速．如圖所示是截錐式無極變速模型示意圖，兩個(gè)錐輪之間有一個(gè)滾動(dòng)輪，主動(dòng)輪、滾動(dòng)輪、從動(dòng)輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動(dòng)．當(dāng)位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加．當(dāng)滾動(dòng)輪位于主動(dòng)輪直徑D1、從動(dòng)輪直徑D2的位置時(shí)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】從動(dòng)輪與主動(dòng)輪邊緣線速度相等，則有·ω1＝·ω2即D1n1＝D2n2，故故B正確ACD錯(cuò)誤。故選B。4.曲線運(yùn)動(dòng)是自然界普遍運(yùn)動(dòng)形式，下面關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（）A.物體只要受到變力的作用，就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在恒定的合外力作用下肯定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向可能發(fā)生改變，也可能不變D.物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．假如力的大小改變，方向不變且與物體的速度方向在同始終線上，則物體做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體在恒定的合外力作用下不肯定會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力方向可能發(fā)生改變，也可能不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向發(fā)生改變，平拋運(yùn)動(dòng)的合力方向不變，故C正確；D．物體在大小不變的合外力作用下不肯定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。5.在X星球表面宇航員做了一個(gè)試驗(yàn)：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)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F－v2圖象如圖乙所示，已知X星球的半徑為R0，引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.X星球表面的重力加速度g＝bB.X星球的密度ρ＝C.X星球的質(zhì)量M＝D.環(huán)繞X星球的軌道離星球表面高度為R0的衛(wèi)星周期T＝4π【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙可知，當(dāng)桿的彈力為0時(shí)，，小球在最高點(diǎn)重力供應(yīng)向心力為X星球表面的重力加速度為故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)X星球表面物體重力等于萬有引力，有X星球的質(zhì)量為X星球的密度為故BC錯(cuò)誤；D．星軌道半徑r=2R0，周期為故D正確。故選D。6.在2013年的下半年，我國已實(shí)施“嫦娥三號(hào)”的放射和落月任務(wù)，進(jìn)一步獲得月球的相關(guān)數(shù)據(jù)．假如該衛(wèi)星在月球上空繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，衛(wèi)星行程為s，衛(wèi)星與月球中心連線掃過的角度是1弧度，萬有引力常量為G，依據(jù)以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量是()A. B. C. D.【答案】B【解析】依據(jù)題意得：衛(wèi)星運(yùn)行的角速度;由幾何學(xué)問可知弧長S=rθ,所以設(shè)月球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力則得

解得：故選B．7.火車在鐵軌上轉(zhuǎn)彎可以看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高易使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)使外軌受損這一難題，你認(rèn)為理論上可行的措施是（）A.增大彎道半徑 B.減小彎道半徑C.適當(dāng)增加內(nèi)外軌道的高度差 D.適當(dāng)減小內(nèi)外軌道的高度差【答案】AC【解析】【詳解】火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外軌略高于內(nèi)軌，使軌道形成斜面，若火車速度合適，內(nèi)外軌均不受擠壓，此時(shí)，重力與支持力的合力供應(yīng)向心力，如圖：，解得：；火車速度提高時(shí)，為使外軌道不受損，應(yīng)適當(dāng)增大彎道半徑或適當(dāng)增加內(nèi)外軌道的高度差．故AC兩項(xiàng)正確，BD兩項(xiàng)錯(cuò)誤．8.假設(shè)“神舟”十號(hào)實(shí)施變軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，共運(yùn)行了n周，起始時(shí)刻為t1，結(jié)束時(shí)刻為t2，運(yùn)行速度為v，半徑為r.則計(jì)算其運(yùn)行周期可用()A. B. C. D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．依據(jù)題意可知，“神舟五號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)行n圈的時(shí)間為t2-t1，依據(jù)周期的定義得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．依據(jù)周期與線速度的關(guān)系可得故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．9.由于地球自轉(zhuǎn)，比較位于赤道上的物體1與位于北緯的物體2，則（）A.它們的角速度之比ω1：ω2＝2：1B.它們的線速度之比v1：v2＝2：1C.它們的向心加速度之比a1：a2＝2：1D.它們的向心加速度之比a1：a2＝4：1【答案】BC【解析】【詳解】A．因?yàn)閮蓚€(gè)物體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以角速度相等，則故A錯(cuò)誤；B．設(shè)赤道的半徑為R，物體1處于赤道，運(yùn)動(dòng)半徑為r1=R，物體2處于北緯，運(yùn)動(dòng)半徑為由公式得故B正確；CD．由得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.地球半徑為R0，地面重力加速度為g，若衛(wèi)星在距地面R0處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A.衛(wèi)星速度為 B.衛(wèi)星的角速度為C.衛(wèi)星的加速度為 D.衛(wèi)星周期為2π【答案】AB【解析】【詳解】依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力：mmω2r＝m，r＝2R0，依據(jù)萬有引力等于重力得：mg；A、v，故A正確；B、ω，故B正確；C、a，故C錯(cuò)誤；D、T＝2π4π，故D錯(cuò)誤；11.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)小木塊a、b和c放在水平圓盤上，a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m，c的質(zhì)量為。a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b、c與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為，且均處于水平圓盤的邊緣。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止起先繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.b、c所受的摩擦力始終相等，故同時(shí)從水平圓盤上滑落B.a、b和c均未滑落時(shí)，a、c所受摩擦力的大小相等C.b和c均未滑落時(shí)線速度大小肯定相等D.b起先滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速是【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．b、c所受的最大靜摩擦力不相等，故不會(huì)同時(shí)從水平圓盤上滑落，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)a、b和c均未滑落時(shí)，木塊所受的靜摩擦力相等，，所以a、c所受的靜摩擦力相等，都小于b的靜摩擦力，故B正確；C．b和c均未滑落時(shí)，依據(jù)v=rω可知線速度大小肯定相等，故C正確；D．以b為探討對(duì)象，由牛頓其次定律得解得，轉(zhuǎn)速，故D錯(cuò)誤。故選BC。12.一小球以水平速度從點(diǎn)向右拋出，經(jīng)恰好垂直落到斜面上點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取，點(diǎn)是點(diǎn)在斜面上豎直投影點(diǎn)，以下推斷正確的是（）A.斜面的傾角約為B.小球距斜面的豎直高度約為C.若小球以水平速度向右拋出，它肯定落在、的中點(diǎn)處D.若小球以水平速度向右拋出，它肯定經(jīng)過、的中點(diǎn)的上方【答案】AD【解析】【詳解】A．如圖所示，將小球在點(diǎn)的速度分解，設(shè)斜面的傾角為，則有則故A正確；B．點(diǎn)到點(diǎn)的豎直高度OB間距離大于，故B錯(cuò)誤；CD．若小球以水平速度向右拋出，在下落高度不變的狀況下，它肯定落在、的中點(diǎn)處，但下落高度變大了，所以它肯定經(jīng)過、的中點(diǎn)的上方，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。二、試驗(yàn)題(共1小題,每空4.0分,共16分)13.某試驗(yàn)小組為了測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)，將一根長為L的輕繩,一端固定在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,使整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的最高點(diǎn)處放置一光電門，在繩子上適當(dāng)位置安裝一個(gè)力的傳感器，如圖甲，試驗(yàn)中記錄小球通過光電門的時(shí)間以確定小球在最高點(diǎn)的速度v，同時(shí)記錄傳感器上繩子的拉力大小F，即可做出小球在最高點(diǎn)處繩子對(duì)小球的拉力與其速度平方的關(guān)系圖如圖乙；(1)依據(jù)試驗(yàn)所給信息，寫出小球在最高點(diǎn)處F與v的關(guān)系式_____________；(2)請(qǐng)依據(jù)作出的F-v2圖象的信息可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=___________；（用b、L表示）(3)假如試驗(yàn)中保持繩長不變，而減小小球的質(zhì)量m，則圖像中b的位置_____________；（改變/不變），圖像斜率_____________（不變/變小/變大）．【答案】(1).(2).(3).不變(4).變小【解析】【詳解】(1)對(duì)最高處的小球受力分析，由牛頓其次定律可得，，解得：．(2)依據(jù)圖像可得，當(dāng)時(shí)，；則：，解得：．(3)試驗(yàn)中保持繩長不變，減小小球的質(zhì)量m；因?yàn)?，則圖像的橫截距不變，圖像的斜率變?。?、計(jì)算題(共3小題,每小題12.0分,共36分)14.一位勤于思索的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：在距離月球地面高h(yuǎn)（h只有幾十厘米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于月球的半徑）處，以初速度v0（v0只有幾米每秒）水平拋出一個(gè)物體，然后測量該平拋物體的水平位移為x，通過查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G，求：(1)月球表面的重力加速度；(2)月球的質(zhì)量；(3)環(huán)繞月球表面運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船的速率是多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)物體在月球表面做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上有豎直方向上有得出月球表面的重力加速度(2)設(shè)月球的質(zhì)量為M，對(duì)月球表面質(zhì)量為m的物體，依據(jù)萬有引力等于重力有解得(3)設(shè)環(huán)繞月球表面飛行的宇宙飛船的速率為v，據(jù)萬有引力等于重力則有解得15.如圖所示，小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到圖中a點(diǎn)時(shí)，在圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A球相碰，求：(1)B球拋出時(shí)的水平初速度；(2)A球運(yùn)動(dòng)的線速度最小值?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)依據(jù)，得B球拋出的初速度(2)當(dāng)A球轉(zhuǎn)動(dòng)一圈和小球B相碰，此時(shí)A球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度最小，則有解得最小線速度16.半徑R=40cm豎直放置的光滑圓軌道與水平直軌道相連接（如圖所示）．質(zhì)量m