四川省仁壽縣2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期5月期中試題含解析

Page16一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.小明同學(xué)體育課上做深蹲起跳動作，先下沉重心，然后猛的蹬地起跳，雙腳離開地面后上升到最高點。在下沉重心到上升到最高點的過程中，地面對小明支持力做功狀況說法正確的是（）A.地面支持力對小明始終做正功 B.地面支持力對小明始終做負(fù)功C.地面支持力先對小明做正功，腳離地后不做功 D.地面支持力始終不做功【答案】D【解析】【詳解】腳離地前，人在地面支持力方向上的位移為零，支持力不做功；腳離地后，不再受到支持力；故在下沉重心到上升到最高點的過程中，地面支持力始終不做功。故選D。2.復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)記性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為v0，以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)過時間t達到該功率下的最大速度vm，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動車在時間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運動 B.加速度漸漸增大C.恒定功率 D.牽引力做功【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．動車以恒定功率P在平直軌道上運動，則依據(jù)可知，隨速度的增加，動車做加速度減小的變加速運動，選項AB錯誤；C．當(dāng)速度最大時F=f，則此時選項C正確；D．依據(jù)動能定理可知牽引力的功選項D錯誤。故選C。3.為了抗擊病毒疫情，保障百姓基本生活，很多快遞公司推出了“無接觸配送”?？爝f小哥想到了用無人機配送快遞的方法。某次配送快遞無人機在飛行過程中，水平方向速度及豎直方向與飛行時間t的關(guān)系圖像如圖甲、圖乙所示。關(guān)于無人機運動說法正確的是（）A.時間內(nèi)，無人機做曲線運動B.t2時刻，無人機運動到最高點C.時間內(nèi)，無人機做勻變速直線運動D.時刻，無人機的速度為【答案】D【解析】【詳解】A．0~t1時間內(nèi)，無人機在水平方向做初速度為零的勻加速運動，在豎直方向也做初速度為零的勻加速運動，則合運動為勻加速直線運動，選項A錯誤；B．時間內(nèi)，無人機速度始終為正，即始終向上運動，則時刻，無人機還沒有運動到最高點，選項B錯誤；C．時間內(nèi)，無人機水平方向做速度為的勻速運動，豎直方向做勻減速運動，則合運動為勻變速曲線運動，選項C錯誤；D．t2時刻，無人機的水平速度為，豎直速度為，則合速度為，選項D正確。故選D4.一艘船在靜水中的速度是4m/s，現(xiàn)須要渡過一條水流速度為5m/s的河道，已知河岸平行，河寬為120m，則以下說法正確的是（）A.船渡河的最短位移為100mB.船渡河的最短時間為24sC.船以最短位移渡河所用的時間是50sD.船以最短時間渡河所通過的位移為270m【答案】C【解析】【詳解】A．如圖所示以表示水速有向線段的箭頭為圓心，以船在靜水中的速度的大小為半徑做圓，當(dāng)合速度與圓相切時，合速度與垂直河岸方向的夾角為，則則設(shè)河的寬度為，船渡河的最短位移為故A錯誤；B．當(dāng)船頭與河岸垂直時渡河時間最短故B錯誤；C．船以最短位移渡河所用的時間故C正確；D．船以最短時間渡河所通過的沿河岸方向的位移船以最短時間渡河所通過的位移故D錯誤。故選C。5.如圖所示是某次同步衛(wèi)星放射過程的示意圖，先將衛(wèi)星送入一個近地圓軌道，然后在P點點火加速，進入橢圓轉(zhuǎn)移軌道，其中P是近地點，Q是遠(yuǎn)地點，在Q點再次點火加速進入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道的運行速率為v1，加速度大小為a1；在P點短時間點火加速之后，速率為v2，加速度大小為a2；沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達Q點速率為v3，加速度大小為a3；在Q點點火加速之后進入圓軌道，速率為v4，加速度大小為a4，則（）A.B.C.在外圓軌道運動的周期大于橢圓軌道的周期D.同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，但離地面的高度可按須要選擇不同的值【答案】BC【解析】【詳解】A．衛(wèi)星的加速度由其受到地球的萬有引力產(chǎn)生，衛(wèi)星距離地球越遠(yuǎn)，萬有引力越小，加速度越小，處在與地球距離等的位置時，衛(wèi)星的加速度大小相等，故，故A錯誤。B．衛(wèi)星在P點點火加速，速度大小由v1加速到v2，所以；然后在Q點點火加速，速度大小由v3加速到v4，所以；依據(jù)衛(wèi)星軌道半徑與線速度關(guān)系可知，衛(wèi)星運轉(zhuǎn)半徑越大，線速度越小，所以。綜合可知。故B正確。C．依據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑（半長軸）越大，衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期越大。由圖可知外圓軌道半徑大于橢圓軌道半長軸，所以衛(wèi)星在外圓軌道運動的周期大于在橢圓軌道的周期。故C正確。D．同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方，并且離地面的高度是一個特定高度，故D錯誤。故選BC6.如圖所示為兩級皮帶傳動裝置，轉(zhuǎn)動時皮帶均不打滑，中間兩個輪子是固定在一起的，輪1半徑與輪2半徑之比為，輪3的半徑和輪4的半徑相同，輪1與輪3的半徑比為，則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點運動參量的關(guān)系下列正確的是（）A.線速度之比為3∶2 B.角速度之比為6∶1C.轉(zhuǎn)速之比為1：4 D.向心加速度之比為1∶18【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．設(shè)輪2和輪3邊緣的線速度分別為v2、v3，則va=v3v2=vc由v=r知v3=v2所以=1：3選項A錯誤；B．角速度之比為====選項B錯誤；C．由知，轉(zhuǎn)速==選項C錯誤；D．由知===選項D正確。故選D。7.如圖所示，球網(wǎng)高出球臺，網(wǎng)到球臺邊的距離為，某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)臺面邊緣，設(shè)乒乓球運動為平拋運動，忽視一切阻力，則（）A.擊球點的高度與網(wǎng)高度之比為B.乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運動時間之比為C.乒乓球過網(wǎng)時與落到臺面邊緣時豎直方向速率之比為D.乒乓球在左、右兩側(cè)運動速度變更量之比為【答案】D【解析】【詳解】AB．乒乓球水平方向為勻速運動，網(wǎng)右側(cè)的水平位移為左邊水平位移的兩倍，由得乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運動時間之比假設(shè)，則擊球點的高度網(wǎng)的高度則故AB錯誤；C．乒乓球過網(wǎng)時豎直方向速率落到臺面邊緣時豎直方向速率則故C錯誤；D．乒乓球在左側(cè)運動速度變更量乒乓球在右側(cè)運動速度變更量則故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.關(guān)于萬有引力定律發(fā)覺過程中的科學(xué)史，下列說法正確的是（）A.托勒密和哥白尼都堅持日心說B.可以放射一顆公轉(zhuǎn)周期為80分鐘的人造地球衛(wèi)星C.卡文迪許測定了萬有引力常量D.月-地檢驗的結(jié)果表明月球與地球表面的物體，受到地球的引力遵循同樣的規(guī)律【答案】CD【解析】【詳解】A．托勒密堅持“地心說”，哥白尼堅持“日心說”，故A錯誤；B．對近地衛(wèi)星，依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力有解得人造衛(wèi)星的最小周期為所以不行能放射一顆周期為80分鐘的人造地球衛(wèi)星，故B錯誤；C．卡文迪許通過扭秤試驗測定了萬有引力常量，故C正確；D．月-地檢驗的結(jié)果表明月球與地球表面的物體，受到地球的引力遵循同樣的規(guī)律，故D正確。故選CD。9.有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B.如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C.如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置時的支持力D.如圖d，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對外輪緣會有擠壓作用【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．汽車通過拱橋的最高點時，豎直方向合力向下，則支持力小于重力，汽車處于失重狀態(tài)。A錯誤；B．依據(jù)牛頓其次定律得增大θ，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變。B正確；C．小球在豎直方向受力平衡，所以在不同高度支持力不變。C錯誤；D．火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，火車有離心運動的趨勢，所以外軌對外輪緣會有擠壓作用，以幫助供應(yīng)向心力。D正確。故選BD。10.第24屆北京冬奧會將在2024年2月4日拉開帷幕，跳臺滑雪是其中的一個項目，競賽中運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得確定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸。如圖所示，練習(xí)中一名運動員第一次從跳臺A處以的初速度水平飛出，在平直斜坡B處著陸；其次次練習(xí)時以水平飛出，落在了斜坡的C處（圖中未標(biāo)出）。若斜坡的傾角為，不計空氣阻力，運動員運動過程中視為質(zhì)點，，，。則（）A.運動員在B處速度與斜坡夾角與落在C處速度與斜坡的夾角相等B.A、B間的距離為且C是的中點C.運動員在B處著陸時的速度大小是D.運動員在第一次練習(xí)時空中軌跡到坡面的最大距離為【答案】AD【解析】【詳解】A．由平拋運動學(xué)問可知此時速度方向與水平方向的夾角可知角不變，即速度與斜坡的夾角不變，故A正確；B．由上可得當(dāng)時當(dāng)時即C點不是AB的中點，故B錯誤；C．運動員在B處著陸時的速度大小是故C錯誤；D．運動員在第一次練習(xí)時空中軌跡到坡面的最大距離為故D正確。故選AD。三、試驗題（每空2分，共18分）11.用如圖甲所示的向心力演示儀探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之轉(zhuǎn)動，塔輪自上而下有三層，每層左右半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖乙所示）。左右塔輪通過不打滑的傳動皮帶連接，并可通過變更傳動皮帶所處的層來變更左右塔輪的角速度之比，試驗時，將兩個小球分別放在短槽的C處和長槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，他們所受向心力大小之比可由兩塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格數(shù)計算出。（1）若要探究向心力和半徑的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶調(diào)制第_______（填“一”、“二”“三”）層塔輪，然后將質(zhì)量相等的兩個小球分別放置擋板______（填“A”、“B”）和擋板C處；（2）若傳動皮帶套在塔輪其次層，則塔輪轉(zhuǎn)動時，A、C兩處的角速度之比為______；（3）若質(zhì)量相等的兩小球分別放在擋板B和擋板C處，傳動皮帶位于第三層，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動時，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為________?！敬鸢浮竣?一②.B③.1：2④.2：9【解析】【詳解】（1）[1]要探究向心力和半徑的關(guān)系時，由可知須要保證質(zhì)量和角速度相同，而只有第一層皮帶傳送時線速度相等且半徑相等，則兩盤轉(zhuǎn)動的角速度相等，所以應(yīng)將傳動皮帶調(diào)制第一層，將質(zhì)量相等的兩個小球分別放置擋板B和C處，就能保證有不同的半徑，而具有相同的角速度，從而能探討向心力與半徑的關(guān)系；（2）[2]依據(jù)可知，傳動皮帶套在塔輪其次層時，兩輪邊緣的線速度相等，角速度的比值與盤的半徑成反比，即為1：2；（3）[3]傳動皮帶套在塔輪第三層時，塔輪的半徑之比為3：1，則角速度之比為1：3，rB=2rC，由代入數(shù)據(jù)可知即左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為2：9。12.圖甲是“探討平拋物體的運動”的試驗裝置圖。(1)試驗前應(yīng)對試驗裝置反復(fù)調(diào)整，直到斜槽末端切線_____，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，為了保證每次小球平拋_____。(2)圖乙是試驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度_____m/s。（）(3)在另一次試驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長，試驗記錄了小球在運動中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為_____m/s，小球運動到B點的豎直分速度為_____m/s（如圖丙所示，以O(shè)點為原點，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，）?！敬鸢浮竣?水平②.初速度相同③.1.2④.2.0⑤.2.0【解析】【詳解】(1)[1][2]平拋物體的初速度方向為水平方向，故應(yīng)調(diào)整試驗裝置直到斜槽末端切線保持水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，小球下落高度相同才能保證每次平拋得到相同的初速度。(2)[3]平拋運動可看成沿水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動代入數(shù)據(jù)可得小球做平拋運動的初速度(3)[4]由圖丙可知從A到B和從B到C時水平距離相等，因此時間間隔相同，設(shè)時間間隔為T，在豎直方向上，依據(jù)代入數(shù)據(jù)由于水平方向是勻速直線運動代入數(shù)據(jù)[5]B點的豎直速度等于AC段豎直方向的平均速度四、計算題（共36分）13.設(shè)想中國航天小組把宇航員送到一個未知X星球上進行小球平拋試驗，已知該X星球質(zhì)量為地球的4倍，半徑為地球半徑的2倍，宇航員在距X星球地面高處，將小球沿水平方向推出，推出時的速度大小。不計空氣阻力，已知地球表面重力加速度，求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）小球平拋的水平距離x。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）依據(jù)萬有引力與重力關(guān)系可得重力加速度為該星球表面的重力加速度為（2）小球落地的時間為小球平拋水平距離為14.（1）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，月球繞地球運動的周期為T，且把月球繞地球的運動近似看作勻速圓周運動，忽視地球的自轉(zhuǎn)。試求出月球繞地球運動的軌道半徑r；（2）若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t小球落回拋出點。已知月球半徑為R月，引力常量為G，忽視月球的自轉(zhuǎn)。試求出月球的質(zhì)量m月?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)地球的質(zhì)量為m，依據(jù)萬有引力定律和向心力公式G=m月r在地球表面有=m物g聯(lián)立解得r=（2）設(shè)月球表面處的重力加速度為g月，依據(jù)題意知t=在月球表面有

聯(lián)立解得m月=.15.如圖所示，粗糙水平地面與半徑為的粗糙半圓軌道相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，是的圓心，在同一豎直線上。質(zhì)量為的小物塊在水平恒力的