山東省淄博市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理測試題含解析

山東省淄博市第十五中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，Q是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，S點(diǎn)和P點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中皮帶不打滑，則（）A．Q點(diǎn)和P點(diǎn)的線速度之比是1：1B．Q點(diǎn)和S點(diǎn)的角速度之比是1：4C．Q點(diǎn)和S點(diǎn)的線速度之比是1：2D．Q點(diǎn)和S點(diǎn)的向心加速度之比是8：1參考答案：AD【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度．【分析】共軸轉(zhuǎn)動的各點(diǎn)角速度相等，靠傳送帶傳動輪子上的點(diǎn)線速度大小相等，根據(jù)v=rω、a=rω2=確定各點(diǎn)線速度、角速度和向心加速度的大?。窘獯稹拷猓篈、Q點(diǎn)和P點(diǎn)是皮帶傳動，若在傳動過程中皮帶不打滑，小輪和大輪的邊緣上線速度相等，即：vQ：vP=1：1，故A正確；B、根據(jù)v=rω有：ωQ=，P點(diǎn)與S點(diǎn)時(shí)同軸轉(zhuǎn)動，所以ωS=ωP=，Q點(diǎn)和S點(diǎn)的角速度之比是ωQ：ωS=：=4：1，故B錯(cuò)誤；C、設(shè)vQ=vP=v，P點(diǎn)與S點(diǎn)時(shí)同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，根據(jù)v=rω有vS=vP，所以vQ：vS=v：=2：1，故C錯(cuò)誤；D、設(shè)vQ=vP=v，P點(diǎn)與S點(diǎn)時(shí)同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，根據(jù)v=rω有vS=vP，由a=可得：所以aQ：aS=8：1，故D正確．故選：AD．2.隨著我國登月計(jì)劃的實(shí)施，我國宇航員登上月球已不是夢想；假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度為B．月球的質(zhì)量為C．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動的繞行周期為參考答案：B【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】（1）小球在月球表面做豎直上拋運(yùn)動，由t=求出月球表面的重力加速度，物體在月球表面上時(shí)，由重力等于地月球的萬有引力求出月球的質(zhì)量．（2）宇航員離開月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動至少應(yīng)獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大?。?）宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)重力提供向心力求得繞行周期．【解答】解：A、小球在月球表面做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律得：t=

解得：g月=，故A錯(cuò)誤；B、物體在月球表面上時(shí)，由重力等于地月球的萬有引力得：，解得：M=，故B正確；C、宇航員離開月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動至少應(yīng)獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小所以解得：v=，故C錯(cuò)誤；D、宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)重力提供向心力得：mg月=m=m解得：T=，故D錯(cuò)誤．故選B3.（單選）關(guān)于運(yùn)動的合成與分解的說法中，正確的是()A．合運(yùn)動的位移為分運(yùn)動的位移的矢量和

B．合運(yùn)動的速度一定比其中一個(gè)分速度大C．合運(yùn)動的時(shí)間為分運(yùn)動時(shí)間之和

D．合運(yùn)動的時(shí)間比各分運(yùn)動時(shí)間長參考答案：A4.（單選）下列情況中運(yùn)動的人或物體，可以看成質(zhì)點(diǎn)的是（）A．天文學(xué)家研究地球的自轉(zhuǎn)B．研究城際軌道列車從廣州到肇慶的時(shí)間C．研究火車通過西江大橋的時(shí)間D．研究跳水運(yùn)動員郭晶晶的跳水姿態(tài)參考答案：B5.半徑為R的四分之一豎直圓弧軌道，與粗糙的水平面相連，如圖所示.有一個(gè)質(zhì)量為m的均勻細(xì)直桿搭放在圓弧兩端，若釋放細(xì)桿，它將開始下滑，并且最后停在水平面上.在上述過程中（

）A.桿克服摩擦力所做的功為mgRB.桿克服摩擦力所做的功為mgRC.重力所做的功為mgRD.外力做的總功為mgR參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.傾角為450，高為1.8m的斜面如圖所示，在其頂點(diǎn)水平拋出一石子，它剛好落在這個(gè)斜面底端的B點(diǎn)，則石子經(jīng)______s落到B點(diǎn)，經(jīng)______s速度與斜面平行。(g取10m/s2)參考答案：7.質(zhì)量為5×103kg的汽車在t=0時(shí)刻速度v0=10m/s,隨后以P=6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn),經(jīng)72s達(dá)到最大速度,該汽車受恒定阻力,其大小為2.5×103N.則:汽車的最大速度vm=________m/s,汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程為____________m.參考答案：24

____1252m_8.某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．方案A：木板固定，用彈簧秤拉動木塊。如圖(a)所示．方案B：木塊固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧秤、木板、木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200g的配重若干個(gè)．(g=10m／s2)①上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案

原因是

；②該同學(xué)在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力．記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．如下所示，則可測出木板與木塊間的動摩擦因數(shù)

參考答案：①B

B方案中拉物體不需要一定保持勻速

②

0.25

9.某人要將貨箱搬上離地12m高的閣樓?，F(xiàn)有30個(gè)相同的貨箱，每個(gè)貨箱的質(zhì)量均為5kg，如圖所示為該人提升重物時(shí)發(fā)揮的功率與被提升物體質(zhì)量的關(guān)系圖，由圖可知此人要發(fā)揮最大功率則每次應(yīng)搬_________個(gè)箱子；他最快需

s才能把貨箱全部搬上去（不計(jì)下樓、搬起和放下箱子等時(shí)間）。參考答案：3

72010.在月球上以初速度自高h(yuǎn)處水平拋出的小球，水平射程可達(dá)x遠(yuǎn)。已知月球半徑為R，如果在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星，它在月球表面附近環(huán)繞月球運(yùn)行的周期是

。參考答案：11.我國航天計(jì)劃的下一目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A．計(jì)時(shí)表一只；B．彈簧測力計(jì)一個(gè)；C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；D．天平一只(附砝碼一盒)．已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R及月球的質(zhì)量M(已知引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(填選項(xiàng)前的字母)．(2)兩次測量的物理量是________和________．(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式．R＝_______M＝________.參考答案：(1)ABC（3分）(2)飛船繞月球運(yùn)行的周期T質(zhì)量為m的物體在月球表面所受重力的大小F12.．有兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，其中，A球帶電荷量為9Q，B球帶電荷量為－Q，將A和B固定起來，二者間距離為R，二者間作用力為

，然后讓A球和B球接觸，再放回原來位置，此時(shí)作用力與原來二者間作用力的比值是

（其中Q為正數(shù)）參考答案：

9KQ2/R2

、

16：9

13.一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在n個(gè)共點(diǎn)的恒力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將其中的一個(gè)恒力F轉(zhuǎn)過，其余的力大小和方向都不變，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為

。參考答案：F/m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州：第一種是乘普客汽車經(jīng)鄧關(guān)、趙化到達(dá)；第二種是乘快客汽車經(jīng)內(nèi)江、隆昌的高速公路到達(dá)；第三種是乘火車到達(dá)．下面是三種車的發(fā)車時(shí)刻及里程表．已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h，快客汽車全程平均速度大小為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？績?nèi)江站和隆昌各5min，設(shè)火車進(jìn)站和出站都做勻變速直線運(yùn)動，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速度為120km/h.若現(xiàn)在時(shí)刻是上午8點(diǎn)05分，這位旅客想早點(diǎn)趕到瀘州，請你通過計(jì)算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車？

普客汽車快客汽車火車?yán)锍?km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

參考答案：應(yīng)選擇火車15.一顆在赤道上空運(yùn)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(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時(shí)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(yùn)動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí)，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(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點(diǎn)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(yùn)動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，盤上疊放著質(zhì)量均為1kg的A、B兩個(gè)物塊，B物塊用長為0.25m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連，兩個(gè)物塊和傳感器的大小均可不計(jì)．細(xì)線能承受的最大拉力為8N．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.4，B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.1，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)，細(xì)線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，傳感器上就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)F．試通過計(jì)算在坐標(biāo)系中作出F﹣ω2圖象（作在答題卡上）．g取10m/s2．參考答案：解：對AB整體分析，當(dāng)繩子剛有拉力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：，當(dāng)B物體與將發(fā)生滑動時(shí)的角速度為：；則：T=0，ω∈[0，2]；當(dāng)A物體所受的摩擦力大于最大靜摩擦力時(shí)，A將要脫離B物體，此時(shí)的角速度由：得：則：（ω∈[2，4]）此時(shí)繩子的張力為：T=2mω2r﹣μ12mg=2×16×0.25﹣2=6N＜8N，故繩子末斷接下來隨角速度的增大，B脫離A物體．只有A物體作勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)拉力最大時(shí)的角速度為ω3，根據(jù)牛頓第二定律得：則：，則當(dāng)角速度為：ω2，即繩子產(chǎn)生了拉力．則：，ω∈[4，6]．則坐標(biāo)系中作出F﹣ω2圖象如圖所示．答：坐標(biāo)系中作出F﹣ω2圖象如圖所示．【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】對AB整體分析，當(dāng)繩子剛有拉力時(shí)，摩擦力達(dá)到最大，根據(jù)牛頓第二定律求出繩子剛有拉力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度，從而得出拉力為零時(shí)的角速度范圍．對B分析，通過最大靜摩擦力結(jié)合牛頓第二定律求出剛要滑動時(shí)的角速度，根據(jù)牛頓第二定律求出此時(shí)拉力的表達(dá)式以及角速度的范圍．對A分析，根據(jù)最大拉力以及A所受的最大靜摩擦力，通過牛頓第二定律求出繩子剛要斷時(shí)的角速度，以及繩子拉力的表達(dá)式．結(jié)合各個(gè)階段拉力的表達(dá)式和角速度的范圍作出圖線．17.（12分）人民網(wǎng)軍事在線鄭州11月8日電：7日，代號為“鐵騎-2009”的濟(jì)南軍區(qū)某裝甲師合成戰(zhàn)斗群實(shí)兵演習(xí)在中原腹地某訓(xùn)練基地落下帷幕。在這次軍演中為了能夠快速地打擊敵方，某一空降兵在敵方的上空實(shí)施空降，在飛機(jī)懸?？罩泻?，空降兵從機(jī)艙中一躍而下，把空降兵空降假定為如下過程：空降兵出艙后先做自由落體運(yùn)動，下落了2s后，打開傘包勻速運(yùn)動了4s，接著做勻減速直線運(yùn)動6s到達(dá)了敵方的地面,此時(shí)空降兵的速度恰好為零，g取10。求：（1）空降兵做自由落體運(yùn)動下落的距離；（2）空降兵實(shí)施空降發(fā)生的總位移是多少？參考答案：解析：（1）依據(jù)題意，空降兵在前2s內(nèi)在做自由落體運(yùn)動，則有：

①

（2）空降兵做自由落體運(yùn)動2s末的速度為：

空降兵在第二階段是以20m/s的速度做勻速運(yùn)動，則有：

②空降兵在第三階段是以20m/s的速度做勻減速直線運(yùn)動，則有：

③由①②③得：總位移H=h1+h2+h3=160m18.如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體，位于豎直平面內(nèi)弧形軌道上高h(yuǎn)=1m的A點(diǎn)，以4m/s的初速度以v0開始下滑，然后進(jìn)入水平軌道，軌道ABCD中只有水平的BC部分粗糙，其余部分都光滑，已知BC部分長2m物體在BC部分軌道上滑行時(shí)受到的摩擦力是8N，物體進(jìn)入CD斷后仍可返回，試求：（1）物體第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動能；（2）物體沿CD面上升的最大高度；（3）物體最后靜止時(shí)的位置離B點(diǎn)距離．（不考慮空氣對物體的影響，g=10m/s2）參考答案：解：（1）對AB過程由機(jī)械能守恒定律可知：EKB=mv02+mghEKB=×2×16+2×10×