重慶市萬州第二高級中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理 Word版含解析.docx

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高2022級高一下期中考試物理試題一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分，只有一項符合題目要求。1.列車勻速駛?cè)肴鐖D所示的圓弧彎道時，列車所受的合力（）A.為零B.指向運(yùn)動方向C.指向軌道內(nèi)側(cè)D.指向軌道外側(cè)【答案】C【解析】【詳解】列車勻速駛?cè)雸A弧彎道時做勻速圓周運(yùn)動，由合外力提供向心力，則列車所受的合力指向圓心，即指向軌道內(nèi)側(cè)。故選C。2.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的說法正確的是（　?。〢.由于，可知向心加速度一定與旋轉(zhuǎn)半徑成反比B.由于，可知向心加速度一定與角速度的平方成正比C.由于，可知角速度一定與旋轉(zhuǎn)半徑成反比D.由于，可知角速度一定與轉(zhuǎn)速成正比【答案】D【解析】【詳解】A．由可知當(dāng)線速度一定時，則有a與r成反比，故A錯誤；B．由可知，當(dāng)r一定時，向心加速度一定與角速度的平方成正比，故B錯誤； C．由角速度與轉(zhuǎn)動半徑、線速度都有關(guān)，線速度不變時角速度才與轉(zhuǎn)動半徑成反比，故C錯誤；D．由因為是恒量，所以角速度與轉(zhuǎn)速成正比，故D正確。故選D。3.如圖所示，為一在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的圓錐擺，關(guān)于擺球A的受力情況，下列說法中正確的是（　?。〢.擺球A受重力、拉力和向心力的作用B.擺球A受拉力和向心力的作用C.擺球A受拉力和重力的作用D.擺球A受重力和向心力的作用【答案】C【解析】【分析】【詳解】擺球受重力、拉力兩個力作用，這兩個力的合力提供向心力。故選C。4.下列關(guān)于向心加速度的說法中正確的是（　?。〢.在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度是恒定的B.向心加速度的方向保持不變C.向心加速度的方向始終指向圓心D.在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度的大小不斷變化【答案】C【解析】【詳解】A．物體做勻速圓周運(yùn)動時，合外力提供向心力，加速度大小不變，但是方向指向圓心，時刻發(fā)生變化，向心加速度不恒定，A錯誤； B．向心加速度方向時刻改變，B錯誤；C．向心加速度的方向始終指向圓心，C正確；D．在勻速圓周運(yùn)動中，向心加速度的大小恒定，D錯誤。故選C。5.對于萬有引力定律F=，下列說法中正確的是A.當(dāng)r=∞時，F(xiàn)=0B.當(dāng)r=∞時，F(xiàn)=∞C.當(dāng)r=0時，F(xiàn)=∞D(zhuǎn).以上說法都不正確【答案】A【解析】【詳解】AB．由表達(dá)式可知，當(dāng)r=∞時，F(xiàn)=0，選項A正確，B錯誤；CD．萬有引力定律適應(yīng)于兩個質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用，而當(dāng)r=0時，兩物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律的公式不再適用，則選項CD錯誤.6.如圖所示，一輛賽車彎道超車，速度逐漸增大，在從M至N的過程中，在P點(diǎn)受到的合力的四種方向，其中可能正確的是（　?。〢.①B.②C.③D.④【答案】B【解析】【詳解】賽車從M點(diǎn)運(yùn)動到N，做曲線運(yùn)動，必須有力提供向心力，向心力是指向圓心的，賽車同時加速，所以沿切向方向有與速度相同的合力，故合力與速度的方向的夾角要小于90°，則②正確。故選B。7.如圖所示，一艘走私船在岸邊A點(diǎn)，以速度勻速地沿垂直岸的方向逃跑，距離A點(diǎn)為處的B點(diǎn)的快艇同時啟動追擊，快艇的速率u大小恒定，方向總是指向走私船，恰好在距離岸邊距離a處逮住走私船，那么以下關(guān)于快艇速率的結(jié)論正確的是（　　） A.快艇在沿岸的方向上的平均速度B.快艇的平均速率等于C.快艇速度的大小u大于D.快艇在垂直岸邊的方向上的平均速度【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)位移與時間的關(guān)系分析速度的大??；根據(jù)平均速度的定義以及平均速率的定義分析平均速度與平均速率?！窘獯稹緼．在平行于岸邊的方向上，快艇的位移為，是走私船的位移的倍，它們運(yùn)動的時間相等，所以快艇在平行于岸邊的方向上平均速度是故A錯誤；BC．快艇的總位移為它們運(yùn)動的時間相等，所以快艇的平均速度為，由于快艇運(yùn)動的軌跡是曲線，所以快艇的平均速率一定大于，則。故B錯誤，C正確；D．由于在垂直于岸邊的方向快艇從開始追到追上，位移與走私船的位移是相等的，它們運(yùn)動的時間也相等，所以快艇在垂直于岸邊的方向上平均速度。故D錯誤。故選C。【點(diǎn)睛】該題中由于快艇的船頭的方向始終指向走私船，所以快艇運(yùn)動的軌跡是曲線，不是直線，這是解答的關(guān)鍵。二、多選題：共3小題，每小題5分，共15分，有多項符合題目要求。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.人們經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn)，天王星繞太陽圓周運(yùn)動實際運(yùn)行的軌道總是周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。英國劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯和法國天文學(xué)家勒維耶認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因是天王星外側(cè)還存在著一顆未知行星。這就是后來被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”---海王星，已知天王星運(yùn)行的周期為T0 ，軌道半徑為R0。則得到海王星繞太陽運(yùn)行周期T，軌道半徑R正確的是（　?。〢.B.C.D.。【答案】BC【解析】【詳解】AB．天王星發(fā)生最大偏離時，天王星、海王星與恒星在同一直線上且位于恒星同一側(cè)。設(shè)海王星運(yùn)行周期為T，軌道半徑為R，則有解得海王星的運(yùn)行周期故A錯誤、B正確；CD．由開普勒第三定律有解得故C正確，D錯誤。故選BC。【點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的運(yùn)用，掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用，知道兩星相距最近時，海王星對天王星的影響最大，且每隔t0時間相距最近。9.質(zhì)量為2kg的物體放在動摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移x之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度g取10m/s2，則(　　) A.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動B.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動C.此物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動D.此物體在OA段做勻速直線運(yùn)動【答案】BC【解析】【分析】【詳解】物體在水平面上運(yùn)動，水平拉力與物體運(yùn)動方向相同，物體受到的滑動摩擦力大小物體在OA段受到的水平拉力大小等于可見，水平拉力大于摩擦力，則物體在OA段做勻加速直線運(yùn)動．物體在AB段受到的水平拉力大小等于水平拉力等于摩擦力，則物體在AB段做勻速直線運(yùn)動。故選BC。10.一輛汽車從靜止開始啟動，其加速度與速度的倒數(shù)關(guān)系如圖所示，已知汽車的質(zhì)量為m，汽車啟動過程受到的阻力恒定，圖中b、c、d已知，則（　　）A.汽車啟動過程的功率越來越大B.汽車啟動過程的功率恒為C.汽車啟動過程的最大速度為D.汽車啟動過程受到的阻力為【答案】CD【解析】【詳解】AB．汽車從靜止開始啟動時，由， 得結(jié)合圖像有得可知，汽車的功率P保持不變，故AB錯誤；C．當(dāng)加速度為零時，速度最大，由得最大速度故C正確；D．汽車啟動時受到的阻力故D正確。故選CD。三、實驗題（共2小題，11題6分，12題9分）11.利用如圖實驗狀態(tài)可驗證做勻速圓周運(yùn)動物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”關(guān)系，啟動小電動機(jī)帶動小球做圓錐擺運(yùn)動，不計一切阻力，移動水平圓盤，當(dāng)盤與球恰好相切時關(guān)閉電動機(jī)，讓球停止運(yùn)動，懸線處于伸直狀態(tài)．利用彈簧秤水平徑向向外拉小球，使小球恰好離開圓盤且處于靜止?fàn)顟B(tài)時，測出水平彈力的大小F． (1)為算出小球做勻速圓周運(yùn)動時所需向心力，下列物理還應(yīng)該測出的有______．A.用秒表測出小球運(yùn)動周期TB用刻度尺測出小球做勻速圓周運(yùn)動半徑rC.用刻度尺測出小球到繩的懸點(diǎn)的豎直高度hD.用天平測出小球質(zhì)量m(2)小球做勻速圓周運(yùn)動時，所受重力與繩拉力的合力大小______彈簧秤測出F大?。x填“大于”或“等于”或“小于”(3)當(dāng)所測物理量滿足______關(guān)系式時，則做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”平衡．【答案】①.ABD②.等于③.【解析】【分析】根據(jù)向心力公式分析需要測量的物理量．小球做勻速圓周運(yùn)動時，由重力與繩拉力的合力提供向心力．根據(jù)合力提供向心力列式分析． 【詳解】根據(jù)向心力公式分析知，算出小球做勻速圓周運(yùn)動時所需向心力，需要測出小球運(yùn)動周期T、小球做勻速圓周運(yùn)動半徑r和小球質(zhì)量故ABD正確，C錯誤．故選ABD據(jù)題，小球靜止時，F(xiàn)等于繩拉力的水平分力，即有，是繩與豎直方向的夾角小球做勻速圓周運(yùn)動時，由重力與繩拉力的合力提供向心力，重力與繩拉力的合力大小，則當(dāng)，即時，做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”平衡．【點(diǎn)睛】本題是圓錐擺類型，關(guān)鍵是要理解實驗原理，找到小球向心力的來源，利用合成法研究．12.如圖1是“研究平拋物體運(yùn)動”的實驗裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動軌跡。（1）以下是實驗過程的一些做法，其中合理的有___________。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D.為描出小球的運(yùn)動軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運(yùn)動軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，如圖2中圖像能說明平拋小球的運(yùn)動軌跡為拋物線的是___________。A.B.C.D.（3）如圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測得A、B、C三點(diǎn)豎直坐標(biāo)為5.0cm、為45.0cm、為60.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距 為40.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度為___________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10）?！敬鸢浮竣?AC##CA②.C③.4.0【解析】【詳解】（1）[1]A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動，A正確；BC．因為要畫同一運(yùn)動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，B錯誤，C正確。故選AC。（2）[2]物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動聯(lián)立可得因初速度相同，故為常數(shù)，故應(yīng)為正比例關(guān)系，C正確，ABD錯誤。故選C。（3）[3]測得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)為5.0cm，為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距根據(jù)平拋運(yùn)動的處理方法，豎直方向做自由落體運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，所以有水平方向的速度，即平拋小球的初速度為 聯(lián)立上式代入數(shù)據(jù)解得若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的對應(yīng)速度據(jù)公式可得所以所以C點(diǎn)的速度為四、計算題（共3小題，13題10分，14題14分，15題18分）13.我國航天事業(yè)的了令世界矚目的成就，其中嫦娥三號探測器與2013年12月2日凌晨1點(diǎn)30分在四川省西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，2013年12月6日傍晚17點(diǎn)53分，嫦娥三號成功實施近月制動順利進(jìn)入環(huán)月軌道，它繞月球運(yùn)行的軌道可近似看作圓周，如圖所示，設(shè)嫦娥三號運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T，月球半徑為R．(1)嫦娥三號做勻速圓周運(yùn)動的速度大小(2)月球表面的重力加速度(3)月球的第一宇宙速度多大．【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)嫦娥三號做勻速圓周運(yùn)動線速度：(2)由重力等于萬有引力： 對于嫦娥三號由萬有引力等于向心力：聯(lián)立可得：(3)第一宇宙速度為沿月表運(yùn)動的速度：可得月球的第一宇宙速度：14.如圖所示，裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩輕細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角。已知小球的質(zhì)量，細(xì)線AC長，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等。（重力加速度g取10，，）（1）若裝置以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，線AB水平且張力恰為0，求線AC的拉力大??？（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度，求細(xì)線AC與AB的拉力分別多大？（3）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度，求細(xì)線AC與AB的拉力分別多大？【答案】（1）12.5N；（2）分別為12.5N和2.1N；（3）分別為36N和11.6N【解析】【詳解】（1）線AB水平且張力恰為0，對小球受力分析可得 （2）當(dāng)細(xì)線AB上的張力為0時，小球的重力和細(xì)線AC張力的合力提供小球圓周運(yùn)動的向心力，有解得由于，則細(xì)線AB上有拉力，為TAB，AC線上的拉力為TAC。根據(jù)牛頓第二定律得解得TAC=12.5N，TAB=2.1N（3）當(dāng)AB繩豎直方向時且拉力為零，B點(diǎn)距C點(diǎn)水平和豎直距離相等，故此時繩與豎直方向的夾角為53°，此時的角速度為，則解得由于，當(dāng)時，細(xì)線AB在豎直方向繃直，仍然由細(xì)線AC上張力的水平分量提供小球做圓周運(yùn)動需要的向心力解得，15.如圖1所示為足球球門，球門寬為L。一個球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角（圖中P點(diǎn)），球員頂球點(diǎn)的高度為h，足球做平拋運(yùn)動（足球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力），重力加速度為g，求：（1）足球位移的大小； （2）足球末速度的大??；（3）萬二中“梓—珂—淵—然研學(xué)小組”將足球網(wǎng)改造成半圓弧形，前網(wǎng)口在豎直平面上，上下最大高差2R，如圖2所示，尉然同學(xué)將足球從前網(wǎng)口正中心垂直網(wǎng)口以速度射入，重力加速度為g，當(dāng)取何值時，足球落到球網(wǎng)上的速度最小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題可知，足球在水平方向的位移大小為：所以足球的位移大小（2）由可得足球運(yùn)動的時間為所以足球的初速度的大小為豎直分速度為足球末速度的大小為 聯(lián)立以上各式得（3）設(shè)小球落到軌道上的速度為v，平拋的位移與水平方向的夾角為由幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得由矢量合成知識得由函數(shù)知識知，當(dāng)時，v取最小值，此時對應(yīng)的初速度。