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文檔簡介
陜西省西安市高陵縣涇渭鎮(zhèn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理摸底試卷含解析一、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.某行星沿橢圓軌道運(yùn)行,遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽的距離為a,近日點(diǎn)離太陽的距離為b,過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)行星的速率為va,則過近日點(diǎn)時(shí)行星的速率vb為().
A. B.C. D.參考答案:C解析如圖所示,A、B分別表示遠(yuǎn)日點(diǎn)、近日點(diǎn),由開普勒第二定律知,太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等,取足夠短的時(shí)間Δt,則有:va·Δt·a=vb·Δt·b,所以.2.(多選)關(guān)于同步衛(wèi)星(它相對于地面靜止不動),下列說法中正確的是() A.它可以定位在我們偉大的首都北京的正上空 B.世界各國發(fā)射的同步衛(wèi)星的高度和速率,數(shù)值分別都是相同的 C.它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度 D.它運(yùn)行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間參考答案:考點(diǎn): 同步衛(wèi)星.專題: 人造衛(wèi)星問題.分析: 解答本題需掌握:同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步,公轉(zhuǎn)周期為24h;衛(wèi)星受到地球的萬有引力提供向心力;第一宇宙速度是在地面附近發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度,也是近地圓軌道上的環(huán)繞速度,還是所有圓軌道上的最大環(huán)繞速度,大小為7.9km/s;第二宇宙速度為在地面附近發(fā)射航天器,能掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度,大小為11.2km/s.解答: 解:A、根據(jù)同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步,與地面相對靜止,同時(shí)衛(wèi)星受到地球的萬有引力提供向心力,指向圓心,萬有引力指向地心,故同步衛(wèi)星只能在赤道上空,故A錯(cuò)誤;B、因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步,即ω相同,根據(jù)F==mω2r,因?yàn)棣厥且欢ㄖ?,所以r也是一定值,所以它運(yùn)行的軌道高度和速率是確定的值.故B正確.C、衛(wèi)星的速度公式v=可知同步衛(wèi)星的速度小于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,即小于第一宇宙速度7.9km/s,故C正確;D、根據(jù)C選項(xiàng)分析,故D錯(cuò)誤.故選BC.點(diǎn)評: 本題關(guān)鍵抓住同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步,萬有引力指向地心,還要指向軌道圓的圓心,從而確定軌道平面;同時(shí)要結(jié)合萬有引力提供向心力列式分析.3.(多選)如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸,P處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此刻所受的外力個(gè)數(shù)有可能為A.2個(gè)
B.3個(gè)
C.4個(gè)
D.5個(gè)參考答案:AC4.如圖所示,A、B、C是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的三顆人造地球衛(wèi)星,下列說法中正確的是
(
)A.B、C的線速度大小相等,且大于A的線速度B.B、C的周期相等,且大于A的周期C.B、C的向心加速度大小相等,且大于A的向心加速度D.C加速(速率增大)可追上同一軌道上的B參考答案:B5.如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán),AC連線水平,AB為固定在A、B兩點(diǎn)間的直的金屬棒,在直棒上和圓環(huán)的BC部分分別套著兩個(gè)相同的小環(huán)M、N,現(xiàn)讓半圓環(huán)繞對稱軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動,半圓環(huán)的半徑為R,小圓環(huán)的質(zhì)量均為m,棒和半圓環(huán)均光滑,已知重力加速度為g,小環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn),則M、N兩環(huán)做圓周運(yùn)動的線速度之比為()A. B.C.D.參考答案:A【考點(diǎn)】向心力;線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.【分析】分別對M點(diǎn)和N點(diǎn)的小球進(jìn)行受力分析,根據(jù)合外力提供向心力的條件,由牛頓第二定律即可求出結(jié)果.【解答】解:M點(diǎn)的小球受到重力和桿的支持力,在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,合力的方向沿水平方向,所以:Fn=mgtan45°=mω?vM所以:…①同理,N點(diǎn)的小球受到重力和桿的支持力,在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,合力的方向沿水平方向,設(shè)ON與豎直方向之間的夾角為,F(xiàn)n′=mgtanθ=mωvN所以:…②又:…③r=Rsinθ…④聯(lián)立②③④得:…⑤所以:=故選:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍,半徑是地球的1.5倍,則這行星的第一宇宙速度為
。參考答案:7.一輛汽車在平直公路上由靜止開始運(yùn)動,第1秒內(nèi)通過5m,第2秒內(nèi)通過10m,第3秒內(nèi)通過20m,第4s內(nèi)通過10m,第5s內(nèi)通過5m,5s末停止.則最初兩秒內(nèi)汽車的平均速度為
______m/s,最后兩秒內(nèi)汽車的平均速度為_______m/s,5秒內(nèi)平均速度為__________m/s.參考答案:7.5
7.5
108.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后,他想通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度,推算自行車的騎行速度.經(jīng)過騎行,他得到如下的數(shù)據(jù):在時(shí)間t內(nèi)腳踏板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N;(1)那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度=
▲
;(2)要推算自行車的騎行速度,從以下選項(xiàng)中選出還需要測量的物理量
▲
(填寫前面的序號)①鏈條長度L1;
②曲柄長度L2;③大齒輪的半徑r1;
④小齒輪的半徑r2;⑤自行車后輪的半徑R;(3)自行車騎行速度的計(jì)算式v=
▲
.(用所給物理量及所測物理量字母表示)參考答案:;③④⑤;9.已知地球的半徑為R,地面的重力加速度為,引力常量為G,如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,那么地球的質(zhì)量表達(dá)式為_______,地球平均密度的表達(dá)式為_______.
參考答案:10.某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)探究某物體動能變化和合外力對它所做的功關(guān)系時(shí),以為縱坐標(biāo),以(合外力的功)為橫坐標(biāo)在方格紙中作出圖象。則由圖象可求得小車質(zhì)量為參考答案:0.811.如圖所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖.電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,工作時(shí)使用________(選填“交流”或“直流”)電源,當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),每隔________s打一次點(diǎn).其工作時(shí)的基本步驟如下:A.當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后,及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器B.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.接通開關(guān),聽到放電聲,立即拖動紙帶運(yùn)動上述步驟正確的順序是_______.(按順序填寫步驟編號)參考答案:交流
;
0.02s
;
CBDA
12.若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍,半徑是地球的1.5倍,則這行星的第一宇宙速度為
參考答案:13.一小球的質(zhì)量是2kg,從距地面為20m高處由靜止自由下落(空氣阻力不計(jì))。下落5m時(shí)具有的重力勢能為
J,此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為
W(取地面為零勢能面)。參考答案:300;200三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.12.(3分)在上圖中,根據(jù)通電螺線管上方小磁針N極的指向,標(biāo)出電源的“十”“一”極。參考答案:15.如圖所示,在光滑水平面上,一輛質(zhì)量M=2kg、長度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC,斜面體斜邊AC長s=9m、傾角?,F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放,小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點(diǎn)等高,小木塊與斜面、平板車上表面的動摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2,求:(1)小木塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小?(2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出,若不能滑出,請求出最終小木塊會停在距離車右端多遠(yuǎn)?若能滑出,請求出小木塊在平板車上運(yùn)動的時(shí)間?參考答案:(1)6m/s(2)不會滑出,停在距車右端3.6m【詳解】(1)木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsin37°-f=ma
其中:f=μ1mgcos37°
解得a=2m/s2,
根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as
解得v=6m/s;
(2)木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=ma1
解得:a1=2m/s2
車做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=Ma2
解得a2=1m/s2,
經(jīng)過t時(shí)間二者的速度相等,則:v-a1t=a2t
解得t=2s
t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2
t時(shí)間小車的位移x2=a2t2
則△x=x1-x2=6m
由于△x=8m<L,所以木塊沒有滑出,且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,為一豎直放置的半徑為R的圓形軌道,該軌道的圓ABCD部分光滑,左邊圓DA部分粗糙.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球置于最低點(diǎn)A,然后給小球一個(gè)水平向右的初速度,小球沿圓軌道運(yùn)動并干剛好能到達(dá)最高點(diǎn)C,小球通過最高點(diǎn)C后沿CDA軌道回到A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為5mg,g為重力加速度.求:(1)小球在A點(diǎn)初速度v0的大?。唬?)小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),軌道對小球的支持力大?。唬?)小球經(jīng)過DA段克服摩擦力所做的功.參考答案:解:(1)小球到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí),由重力提供向心力,則有
mg=m
小球由A運(yùn)動到最高點(diǎn)C過程中,由機(jī)械能守恒定律有:(取A點(diǎn)為參考點(diǎn))
mv02=mg?2R+mvC2解得:v0=
(2)設(shè)小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為vD,從C到D的過程,由機(jī)械能守恒定律有
mvC2+mgR=mvD2在D點(diǎn),由牛頓第二定律有
FND=m
解得:FND=3mg
(3)設(shè)小球經(jīng)過DA段克服摩擦力所做的功為Wf,回到A點(diǎn)時(shí)速度為vA.回到A點(diǎn)時(shí),有
FNA﹣mg=m 從D到A的過程,由動能定理有
mgR﹣Wf=mvA2﹣mvD2解得:Wf=mgR
答:(1)小球在A點(diǎn)初速度v0的大小是;(2)小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),軌道對小球的支持力大小是3mg;(3)小球經(jīng)過DA段克服摩擦力所做的功是mgR.【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用;向心力.【分析】(1)小球沿軌道恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)C,則在C點(diǎn),由重力提供向心力,由牛頓第二定律求得C點(diǎn)的速度,再由機(jī)械能守恒定律可以求出在A點(diǎn)時(shí)的初速度v0.(2)由機(jī)械能守恒定律求小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度.在D點(diǎn),由軌道的支持力提供向心力,由牛頓第二定律求軌道對小球的支持力大?。?)小球回到A點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律可以求出到達(dá)A點(diǎn)的速度.小球由D回到A點(diǎn)過程,應(yīng)用動能定理可以求出克服摩擦力的功.17.(10分)如圖所示,在光滑的水平面上放有一個(gè)長木板M,它的長度為L,現(xiàn)有一個(gè)小木塊m以一定的初速度v從木板的左端滑向右端,到達(dá)木板M右端時(shí),m的速度變?yōu)?,M、m間的動摩擦因數(shù)為μ。求:(1)m在M上滑行的時(shí)間;(2)m滑
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