安徽省合肥市廬巢八校2022-2023學年高一下學期期中物理試題（解析版）

PAGE2023學年度第二學期集中練習2高一物理滿分：100分考試時間：75分鐘一、選擇題（本題共10題，每小題4分，共40分。第1-6題中只有一個選項符合題意；第7-10題中有多項符合題目要求，全對得4分，選對但不全得2分，有錯選的得0分）1.關于曲線運動，下列說法正確的是（）A.某同學在操場上進行1000米長跑時，若保持速度大小不變，則該同學做勻變速曲線運動B.某同學將鉛球向斜上方推出，不計空氣阻力，鉛球在空中做勻變速曲線運動C.某同學使用細線懸掛的小球在水平面內做勻速圓周運動，小球做勻變速曲線運動D.某同學將小球豎直向上拋出后，小球做勻變速曲線運動〖答案〗B〖解析〗A．跑步的同學有時做勻速直線運動，有時做勻速圓周運動，均不是勻變速曲線運動，故A錯誤；B．鉛球推出后在空中運動的過程中，只受重力作用，鉛球做勻變速曲線運動，故B正確；C．勻速圓周運動的加速度始終指向圓心，方向不斷發(fā)生變化，因此勻速圓周運動不是勻變速曲線運動，故C錯誤；D．小球豎直向上拋出后做直線運動，不是曲線運動，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，某同學將一玻璃球放入半球形的碗中，為球心，先后讓玻璃球在碗中兩個不同高度的水平面內做速圓周運動，其中玻璃球與半球形碗的中心連線與豎直方向的夾角為，BO與豎直方向的夾角為，則在、兩個位置上玻璃球所受的向心力大小之比為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗受力分析可知，玻璃球所受的合力提供其做圓周運動的向心力，有所以在A、B兩個位置上玻璃球所受的向心力大小之比為。故選A。3.如圖，質量為1kg的物體從傾角為37°的光滑斜面頂端由靜止釋放，斜面足夠長，，，下列說法正確的是（）A.第1s內重力做功的平均功率為18W B.第1s內重力做功的平均功率為9WC.第1s末重力做功的瞬時功率為60W D.第1s末重力做功的瞬時功率為30W〖答案〗A〖解析〗物體沿斜面勻加速下滑，根據牛頓第二定律代入數據可得加速度第1s內的位移第1s末的速度AB．第1s內重力做功的平均功率A正確，B錯誤；CD．第1s末重力做功的瞬時功率CD錯誤。故選A。4.如圖所示的皮帶傳動裝置，主動輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動輪O2上輪的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點，設皮帶不打滑，則下列比例關系錯誤的是（）A.A、B、C三點的加速度大小之比為aA∶aB∶aC=6∶2∶1B.A、B、C三點的線速度大小之比為vA∶vB∶vC=3∶1∶1C.A、B、C三點的角速度之比為ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1D.A、B、C三點的加速度大小之比為aA∶aB∶aC=3∶2∶1〖答案〗D〖解析〗B、C兩點線速度大小相同，由v=ωr可知B、C兩點的角速度與半徑成反比，由可知B、C兩點的向心加速度與半徑成反比，則有vB=vCωB∶ωC=2∶1aB∶aC=2∶1A、B兩點角速度相同，由v=ωr可知A、B兩點的線速度與半徑成正比，由a=ω2r可知A、B兩點的向心加速度與半徑成正比，則有ωA=ωBvA∶vB=3∶1aA∶aB=3∶1因此vA∶vB∶vC=3∶1∶1ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1aA∶aB∶aC=6∶2∶1故ABC正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。故選D。5.發(fā)射地球同步衛(wèi)星，可簡化為如下過程：先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點，如圖所示。則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2上的Q點加速度小于在P點的加速度B.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C.衛(wèi)星在軌道2上從P點向Q點運動的過程中機械能逐漸增大D.衛(wèi)星在軌道2上的速率始終大于第一宇宙速度〖答案〗A〖解析〗A．根據牛頓第二定律和萬有引力定律得衛(wèi)星在軌道2上P為近地點，Q為遠地點，衛(wèi)星在軌道2上的Q點加速度小于在P點的加速度，故A正確；B．根據可得因此衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，故B錯誤；C．衛(wèi)星在軌道2上從P點向Q點運動過程中，只有萬有引力做功，因此機械能守恒，故C錯誤；D．衛(wèi)星從軌道1到軌道2要在P點加速，則此時衛(wèi)星在軌道2上P的速率大于第一宇宙速度；在軌道2的Q點時要加速才能進入軌道3，則軌道2上Q點的速度小于軌道3的速度，而軌道3的速度小于第一宇宙速度，可知衛(wèi)星在軌道2上Q的速率小于第一宇宙速度；故D錯誤。故選A。6.金星和地球可近似看做在同一平面內繞太陽做勻速圓周運動，已知金星繞太陽公轉半徑約為地球繞太陽公轉半徑的，金星半徑與地球半徑幾乎相等，質量約為地球質量的，不計星球的自轉，則下列說法中不正確的是（）A.金星公轉的向心加速度約為地球公轉的向心加速度的倍B.金星公轉的速度約為地球公轉的速度的倍C.金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的D.金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的〖答案〗B〖解析〗A．由太陽質量M一定，知a∝，所以金星公轉的向心加速度約為地球公轉的向心加速度的倍，故A正確，不符合題意；B．由M一定，知，所以金星公轉的速度約為地球公轉的速度的倍，故B錯誤，符合題意；C．由第一宇宙速度知，在R相等時，即金星的第一宇宙速度約為地球的第一宇宙速度的，故C正確，不符合題意；D．由知，在R相等時g∝M＇，即金星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，故D正確，不符合題意；故選B。7.在如圖所示的水平轉盤上，沿半徑方向放著質量分別為、的兩物塊A和B(均視為質點)，它們用不可伸長的輕質細線相連與圓心的距離分別為2r、3r，A、B兩物塊與轉盤之間的動摩擦因數分別、，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為。現緩慢加快轉盤的轉速，當兩物塊相對轉盤將要發(fā)生滑動時，保持轉盤的轉速不變，下列說法正確的是（）A.此時轉盤的角速度大為B.此時燒斷細線后的瞬間，B的加速度大小為C.此時細線中的張力大少為D.此時燒斷細線后瞬間，A、B兩物塊都做離心運動〖答案〗AC〖解析〗AC．A、B兩物體相比，根據向心力公式可知B物體所需要的向心力較大，當轉速增大時，B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心；當剛要發(fā)生相對滑動時，以B為研究對象，有以A為研究對象，有由以上兩式得故AC正確；BD．此時燒斷細線后的瞬間，A、B都相對圓盤滑動的臨界角速度為，解得A不會做離心運動，B做離心運動，BD錯誤。故選AC。8.如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點的速度大小為v，其圖像如圖乙所示。則（）A.當地的重力加速度大小為B.當地的重力加速度大小為C.時，桿的彈力大小為D.時，桿的彈力大小為〖答案〗AC〖解析〗AB．小球在最高點，當時，有當時，有解得A正確，B錯誤；C．由題圖可知，當時，桿對小球彈力方向向上，當時，桿對小球彈力方向向下，所以當時，桿對小球彈力方向向下，則有聯立得故C正確，D錯誤。故選AC。9.我們賴以生存的銀河系的恒星中大約有是雙星，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體。如圖所示，1、2兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做勻速圓周運動，且它們在運動中距離保持不變。已知雙星1、2的質量之比，下列說法中正確的是（）A.雙星軌道半徑之比B.雙星線速度之比C.雙星角速度之比D.雙星周期之比〖答案〗AD〖解析〗A．“雙星系統(tǒng)”在相等時間內轉過的角度相等，即角速度相等，根據解得A正確；B．根據解得B錯誤；C．根據上述可知C錯誤；D．“雙星系統(tǒng)”在相等時間內轉過的角度相等，即角速度相等，根據可知D正確。故選AD。10.如圖所示，固定光滑豎直桿上套著一個滑塊，滑塊用輕繩系著繞過光滑的定滑輪O（滑輪大小可忽略）。現以大小不變的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升?；瑝K運動到C點時速度最大。已知滑塊質量為m，滑輪O到豎直桿的距離為d，，，重力加速度為g。下列說法不正確的是（）A.拉力F的大小為B.滑塊由A到C做勻加速運動C.滑塊由A到C過程中拉力F做的功為D.滑塊在C點的動能為〖答案〗ABC〖解析〗A．滑塊運動到C點時速度最大，此時加速度為零，則有解得，拉力為故A錯誤；B．滑塊運動過程中，設繩與豎直桿在豎直方向的夾角為，則根據牛頓第二定律有可知，滑塊在向上運動過程中，逐漸增大，則加速度a逐漸變化，所以滑塊做非勻變速運動，故B錯誤；C．滑塊由A到C過程中拉力F做的功為故C錯誤；D．滑塊由A到C過程，根據動能定理有根據幾何知識可得解得，滑塊在C點的動能為故D正確。本題選不正確的，故選ABC。二、實驗題（本大題16分，每個空2分）11.如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，g取10m/s2。（1）照相機的閃光頻率是________Hz；（2）小球運動中水平分速度的大小是________m/s；（3）小球經過B點時的速度大小是________m/s?！即鸢浮剑?）10（2）1.5（3）2.5〖解析〗（1）從圖知，A、B、C三點在水平方向上相鄰兩點間的距離均為3L，所用時間相等，設為t，而t可根據豎直方向的自由落體運動求得（2）小球運動中水平分速度的大小是（3）豎直方向上經過B點的瞬時速度等于AC的平均速度，即有小球經過B點時速度大小是12.在學習完《圓周運動》這章后，深圳中學某物理學習小組在實驗室設計圖示的實驗裝置，探究圓錐擺周期的有關因素，該小組準備了鐵架臺、拴有細繩的小球、毫米刻度尺和秒表，實驗操作步驟如下：（1）最適合完成本實驗的小球是______（選填選項前的字母)；A．小鋼球B．大鋼球C．小塑料球D．大塑料球（2）該小組同學從刻度尺上讀出鐵架臺上繩子結點到圓平面的豎直高度h=______cm；（3）小組猜測繩子長度L、繩子結點到圓平面的高度h對小球的周期T有影響，于是他們控制變量L和h，進行多次實驗，得到數據并作圖如圖a、b,根據圖像可知，影響圓錐擺周期的因素是______；

（4）本實驗中，測量時間時小球轉過的圈數不能過多，原因是______；（5）若圖b中圖像的斜率為k,請根據理論知識推算，則當地的重力加速度為______(用題目所給出的符號表示)?！即鸢浮剑?）A（2）23.54（3）繩子結點到圓平面的高度h（4）空氣阻力（5）〖解析〗（1）本實驗中由于受到空氣阻力的影響，所以應選用密度大、體積小的物體進行實驗。故選A。（2）刻度尺的分度值為1mm，讀數時要估讀到毫米下一位，即（3）由圖2中的圖a可知，控制繩子結點到圓平面的高度h一定時，繩子長度L變化時，圓錐擺周期并不隨之發(fā)生變化；而由圖2中的圖b可知，控制繩子長度L一定時，圓錐擺周期隨繩子結點到圓平面的高度h的變化而發(fā)生變化，故影響圓錐擺周期的因素是繩子結點到圓平面的高度h；（4）本實驗中，測量時間時小球轉過的圈數不能過多，原因是由于受到空氣阻力影響；（5）對小鋼球受力分析如圖所示小鋼球的重力與細繩拉力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由題意圖像斜率為k，則有解得三、計算題（本大題共3小題，共44分。解答時應寫出必要的文字說明、根據、題設、單位）13.一質量的賽車在平直的賽道上從靜止開始以做勻加速運動，后發(fā)動機達到額定輸出功率，此后保持輸出功率不變又運動了后賽車達到最大速度，假設賽車在運動過程中受到的阻力恒定不變。求：（1）賽車運動過程中受到的阻力大??；（2）賽車從開始加速到達最大速度時發(fā)生的位移大小?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）運動后，汽車的速度由勻加速直線運動規(guī)律此時由牛頓第二定律有聯立解得（2）勻加速過程中，汽車發(fā)生的位移賽車的最大速度發(fā)動機達額定輸出功率后，由動能定理有則發(fā)生的總位移大小解得14.宇航員到了某星球后做了如下實驗：如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細線懸掛一質量為m的小球，圓錐頂角為2θ，當圓錐和球一起以周期T勻速轉動時，球恰好對錐面無壓力。已知星球的半徑為R，萬有引力常量為G求：（1）線的拉力；（2）該星球表面的重力加速度；（3）若在該星球表面上水平拋出一個物體，使該物體不再落回該星球表面，則物體需要的最小初速度?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）由題可知小球做圓周運動的半徑為設線的拉力為F，根據牛頓第二定律有聯立解得（2）線的拉力在豎直方向的分力與重力平衡，即解得該星球表面的重力加速度為（3）星球的第一宇宙速度即為該星球的近“地”衛(wèi)星的環(huán)繞速度，設近“地”衛(wèi)星的質量為，根據向心力公式有解得15.為了研究滑板運動中的滑道設計，如圖所示，將滑道的豎直截面簡化為直軌道與圓弧軌道，半徑與垂直，兩點的高度差，兩點的高度差，段動摩擦因數，段摩擦不計，圓弧半徑，運動過程空氣阻力不計，與水平方向的夾角，將運動員及滑板簡化為一質量的質點，經過前一滑道的滑行，到達圖示的A點時速度恰好水平向右做平拋運動，到達B點時速度