安徽省六安中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析

PAGE11-安徽省六安中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）時(shí)間：90分鐘分值：100分一：選擇題（1-8為單項(xiàng)選擇每題4分。9-12為多項(xiàng)選擇，每題4分半對(duì)得2分。共48分）1.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，輪B和C同軸，A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣的質(zhì)點(diǎn)，且其半徑RA＝RC＝2RB，則三質(zhì)點(diǎn)的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A.4：2：1 B.2：1：2 C.1：2：4 D.4：1：4【答案】C【解析】【詳解】由于B輪和A輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故vA＝vB，∴vB：vA＝1：1；由于C輪和B輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωC＝ωB，故ωC：ωB＝1：1，由角速度和線速度的關(guān)系式v＝ωR可得vC：vB＝RC：RB＝2：1，∴vA：vB：vC＝1：1：2，又因?yàn)镽A＝RC＝2RB，依據(jù)得：aA：aB：aC＝1：2：4，故選C．2.長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點(diǎn)．當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零B.小球起先運(yùn)動(dòng)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為mC.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度大小肯定為D.小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)向心力由細(xì)繩的拉力供應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】AC．小球剛好越過(guò)最高點(diǎn)，當(dāng)繩子的拉力最小為，依據(jù)牛頓其次定律得解得最小速度為故AC錯(cuò)誤；B．起先運(yùn)動(dòng)時(shí)則繩的拉力為故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；D．小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)向心力只由細(xì)繩的拉力供應(yīng)，重力不供應(yīng)向心力，故D正確．故選D。3.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度減小為原來(lái)的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變更，則變軌前后衛(wèi)星的（）A.向心加速度大小之比為4:1B.角速度大小之比為2:1C.周期之比為1:8D.軌道半徑之比為1:2【答案】C【解析】【詳解】依據(jù)可得則可知，向心加速度之比為；角速度之比為；周期之比為；軌道半徑之比為，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.探討火星是人類(lèi)探究向火星移民的一個(gè)重要步驟。假設(shè)火星和地球均繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.火星運(yùn)行速度較大 B.火星運(yùn)行角速度較大C.火星運(yùn)行周期較大 D.火星運(yùn)行的向心加速度較大【答案】C【解析】【詳解】任一行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力可推導(dǎo)出化簡(jiǎn)后可得即軌道半徑越大，行星運(yùn)行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。因此火星的運(yùn)行速度、角速度和向心加速度較小，運(yùn)行周期較大，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。5.設(shè)地球表面的重力加速度為，物體在距地表2R（R是地球的半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則為（）A.1 B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由題意有兩式聯(lián)立，解得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B6.關(guān)于引力常量的測(cè)定，下面說(shuō)法中正確的是（）A.引力常量是由牛頓測(cè)定的B.引力常量是伽利略測(cè)定的C.引力常量是由愛(ài)因斯坦測(cè)定的D.引力常量是由卡文迪許測(cè)定的【答案】D【解析】【詳解】萬(wàn)有引力常量是卡文迪許通過(guò)扭秤試驗(yàn)測(cè)定的，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D。7.某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的，半徑為地球半徑的3倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（）A.9倍 B.倍 C.3倍 D.倍【答案】B【解析】【詳解】設(shè)地球質(zhì)量M，某星球質(zhì)量M，地球半徑r，某星球半徑3r；由萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得解得：衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式，分別代入地球和某星球的各物理量得，此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的。故選B。8.某物體在地球表面，受到地球的萬(wàn)有引力為F。若此物體受到的引力減小為，則其距離地面的高度應(yīng)為（R為地球半徑）（）A.R B.2R C.4R D.8R【答案】A【解析】【詳解】依據(jù)萬(wàn)有引力定律表達(dá)式得：，其中r為物體到地球中心的距離。某物體在地球表面，受到地球的萬(wàn)有引力為F，此時(shí)r=R，若此物體受到的引力減小為，依據(jù)得出此時(shí)物體到地球中心的距離r′=2R，所以物體距離地面的高度應(yīng)為R。A．R，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．2R，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．4R，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．8R，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.9.關(guān)于向心力的下列說(shuō)法中正確的是A.向心力不變更做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是不變的C.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力肯定等于向心力D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，肯定是所受的合外力充當(dāng)向心力【答案】AD【解析】A、向心力總是指向圓心，而速度總是沿著切線方向，故向心力肯定垂直于速度，不變更速度的大小，故A正確；

B、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總是指向圓心，方向不斷變更，是變力，故B錯(cuò)誤；

C、物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力不總是指向圓心，故合力不肯定等于向心力，向心力為合力的一個(gè)分力，故C錯(cuò)誤；

D、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總是指向圓心，供應(yīng)向心力，故D正確．點(diǎn)睛：向心力的方向不斷變更，肯定是變力；變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不肯定指向圓心，只有當(dāng)合力指向圓心時(shí)，合力才完全充當(dāng)向心力．10.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，它們與圓臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量均為m，A、B離軸心距離為R，C離軸心2R，則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)（設(shè)A、B、C都沒(méi)有滑動(dòng)）（）A.物體C的向心加速度最大 B.物體B受到的靜摩擦力最大C.ω=是C起先滑動(dòng)的臨界角速度 D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)【答案】AC【解析】【詳解】A.物體繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，依據(jù)向心加速度方程有a=ω2r，由于C物體的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑最大，故向心加速度最大，故A正確；B.物體繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，靜摩擦力供應(yīng)向心力，依據(jù)牛頓其次定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B錯(cuò)誤；C.對(duì)C分析可知，當(dāng)C物體恰好滑動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大，有μmg=m·2Rω2；解得：，故臨界角速度為，故C正確；D.由C的分析可知，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑越大的臨界角速度越小，越簡(jiǎn)單滑動(dòng)，與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故物體C先滑動(dòng)，物體A、B將一起后滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤．11.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（）A.a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【解析】【詳解】AB．b、c的高度相同，大于a的高度，依據(jù)h=gt2，得，知b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，a的飛行時(shí)間小于b的時(shí)間。故A錯(cuò)誤，B正確；C．因?yàn)閍的飛行時(shí)間短，但是水平位移大，依據(jù)x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故C錯(cuò)誤；D．b、c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，b的水平位移大于c的水平位移，則b的初速度大于c的初速度。故D正確?！军c(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度確定，初速度和時(shí)間共同確定水平位移。12.如圖，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道凹凸是不同的，當(dāng)質(zhì)量為m的火車(chē)以速度v通過(guò)某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，下面分析正確的A.此時(shí)火車(chē)轉(zhuǎn)彎所需向心力由重力和支持力的合力來(lái)供應(yīng)B.若火車(chē)速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用C.若火車(chē)速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用D.無(wú)論火車(chē)以何種速度行駛，對(duì)內(nèi)側(cè)軌道都有側(cè)壓力作用【答案】AB【解析】【詳解】A.因?yàn)閮?nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，所以火車(chē)只受重力和支持力作用，所以火車(chē)轉(zhuǎn)彎所需向心力由重力和支持力的合力來(lái)供應(yīng)，A正確B.當(dāng)速度為v時(shí)，重力支持力合力剛好供應(yīng)向心力，火車(chē)大于速度v時(shí)，重力支持力合力不足以供應(yīng)所需向心力，具有離心趨勢(shì)，所以外軌將受到側(cè)壓力作用，B正確C.當(dāng)速度為v時(shí)，重力支持力合力剛好供應(yīng)向心力，火車(chē)速度小于v時(shí)，重力支持力比所需向心力大，具有近心趨勢(shì)，所以?xún)?nèi)軌將受到側(cè)壓力作用，C錯(cuò)誤D.通過(guò)以上分析，D錯(cuò)誤二、計(jì)算題（要求寫(xiě)出必要的公式計(jì)算過(guò)程和文字說(shuō)明，共52分）13.如圖，質(zhì)量為m小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸于天花板上O點(diǎn)，并使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（這種運(yùn)動(dòng)物理上稱(chēng)為圓錐擺），細(xì)線與豎直方向成θ角，求細(xì)線中的張力F和小球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T．【答案】，【解析】【詳解】小球受重力G和懸線的拉力F而在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=mg/cosθ半徑R=Lsinθ由牛頓其次定律得T=14.如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。若轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度ω0=2rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊恰好與平臺(tái)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得小物塊與轉(zhuǎn)軸間的距離l1=0.50m，設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦因數(shù)；(2)若小物塊與轉(zhuǎn)軸間距離變?yōu)閘2=1.0m，則水平轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為多少？【答案】(1)0.2；(2)【解析】詳解】(1)恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)由最大靜摩擦力供應(yīng)圓周運(yùn)動(dòng)向心力解得(2)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑變?yōu)闀r(shí)有解得15.跳臺(tái)滑雪是一種極為壯麗的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員穿著滑雪板，從跳臺(tái)水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸．如圖所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m=50kg，從傾角θ=37°的坡頂A點(diǎn)以速度v0=20m/s沿水平方向飛出，恰落到山坡底的水平面上的B處．(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間;(2)AB間的距離s.【答案】（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間為3s．（2）AB間的距離為75m【解析】解：（1）運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，由A到B，有：y=，x=v0t又tan37°=由以上各式得t==3s（2）水平位移大小x=v0t=20×3m=60m故AB間的距離s==75m答：（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間為3s．（2）AB間的距離為75m【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式敏捷求解．16.宇航員在某星球表面讓一個(gè)小球以初速v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落到