甘肅省天水一中2024-2025學年高一物理下學期第一階段考試試題理含解析

PAGE19-甘肅省天水一中2024-2025學年高一物理下學期第一階段考試試題理（含解析）一、選擇題（1-8為單選，9-12為多選）1.如圖,在某一峽谷的兩側(cè)存在與水平面成相同角度的山坡,某人站在左側(cè)山坡上的P點向?qū)γ嫔狡律纤綊伋鋈齻€質(zhì)量不等的石塊,分別落在A、B、C三處,不計空氣阻力,A、C兩處在同一水平面上,則下列說法正確的是()A.落在C處的石塊在空中運動的時間最長B.落在A、B兩處的石塊落地速度方向相同C.落在A、B、C三處石塊落地速度方向相同D.落在B、C兩處的石塊落地速度大小肯定不同【答案】B【解析】【分析】三個不同的石塊均做平拋運動，A、B落點在同一斜面上，A、C落點高度相同，抓住它們的共同點進行比較．【詳解】A、依據(jù)平拋運動的規(guī)律，，時間由豎直高度確定，B下落高度最大時間最長；所以A錯誤.B、A、B兩石塊都落在斜面，兩小球的豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值①落地速度與水平方向的夾角設(shè)為α，②聯(lián)立①②式知：tanα=2tanθ，

θ是斜面傾角是定值，α也是定值，與初速度無關(guān)，所以落在A、B兩處的速度方向相同，所以B正確.C、A、C兩處的石塊的下落高度相同，時間相同，vy=gt得豎直方向的速度相同，x=v0t，C的水平位移大，所以C的初速度大，由②知C速度與水平方向的夾角小，結(jié)合B分析知A、B、C落地速度方向不同，所以C錯誤.D、B、C豎直方向位移B大，由知，B的豎直分速度大，經(jīng)過圖中虛線位置時，時間相同，C的水平位移大，C的初速度大，合速度無法比較，D錯誤.故選B.【點睛】本題以平拋運動為背景，考查平拋運動的規(guī)律，關(guān)鍵是要留意落點均在斜面上的位移方向、速度方向相同，不同的下落高度比較初速度時可作一水平協(xié)助線，比較相同高度時的水平位移來比較初速度，同學們做題要多做總結(jié)．2.如圖所示，一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動，P、Q是環(huán)上的兩點，則下列說法正確的是（）A.向心加速度的大小關(guān)系為B.隨意時刻P、Q兩點向心加速度的方向不相同C.線速度D.隨意時刻P、Q兩點的線速度方向均不同【答案】C【解析】【詳解】A.圓環(huán)上各點角速度相等，依據(jù)公式，向心加速度與到轉(zhuǎn)動軸AB的距離成正比A錯誤；B.兩點向心加速度方向均是水平指向AB軸的，可以看出隨意時刻P、Q兩點向心加速度的方向相同，B錯誤；C.由可以知道，線速度C正確；D.線速度的方向為該點的切線方向，隨意時刻P、Q兩點的線速度方向均相同，D錯誤。故選C。3.在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，起先時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么()A.5s時繩與水面的夾角為60°B.5s后小船前進了15mC.5s時小船的速率為4m/sD.5s時小船到岸邊的距離為15m【答案】D【解析】【詳解】A．人以恒定速率v＝3m/s拉繩，所以5s后滑輪左側(cè)繩子伸長15m，右側(cè)縮短15m，設(shè)5s后繩子與水平方向的夾角為，依據(jù)幾何關(guān)系可得：，解的=53°．故A項錯誤．B．由幾何關(guān)系得，5s后小船前進的距離為：．故B項錯誤．C．5s后繩子與水平方向的夾角為53°，將船速分解為沿繩和垂直于繩方向可得，，則：5s時小船的速率：．故C項錯誤．D．由幾何關(guān)系得，5s時小船到岸邊的距離為，D正確．4.小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，已知傘邊緣到地面的高度為h，重力加速度的大小為g，依據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知雨滴落地點到傘中心的水平距離為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】水滴離開傘邊緣時的速度為此后水滴由于只受重力的作用而做平拋運動，俯視圖如圖所示：

由圖可知，水滴平拋的水平距離為由平拋運動豎直方向的自由落體可知聯(lián)立以上方程可知雨滴落地點到傘中心水平距離為可以得到故A正確，BCD錯誤。故選A。5.某人劃船橫渡一條河流，已知船在靜水中的速率恒為v1，水流速率恒為v2，且v1>v2.他以最短時間方式過河用時T1，以最短位移方式過河用時T2.則T1與T2的比值為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】河水流速到處相同大小為v2，船速大小恒為v1，且v1>v2。設(shè)河寬為d，以最短位移過河時，所用時間為T2，則有以最短時間T1過河時，有聯(lián)立解得選項D正確，ABC錯誤。故選D。6.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布勻稱的球體。一礦井深度為d（礦井寬度很?。?。已知質(zhì)量分布勻稱的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部的重力加速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】令地球的密度為ρ，則在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有由于地球的質(zhì)量為所以重力加速度的表達式可寫成依據(jù)題意有，質(zhì)量分布勻稱的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，則在深度為d的井底，受到地球的萬有引力即為半徑等于（R-d）的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，故井底的重力加速度為所以有即所以選項A正確，BCD錯誤。

故選A。7.兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心力之比為（）A.1 B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】對m1和m2由萬有萬有引力供應向心力可得聯(lián)立解得故C正確，ABD錯誤。故選C。8.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一可視為勻稱球體的中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s，要維持該星體的保持穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解的最小密度ρ約是（引力常量G=6.6710－13m3/kgs2）（）A.ρ=1.27×1012kg/m3 B.ρ=1.27×1014kg/m3C.ρ=1.27×1015kg/m3 D.ρ=1.27×1016kg/m3【答案】A【解析】【詳解】不因自轉(zhuǎn)而瓦解時，赤道上的物體受到的萬有引力恰好全部做為圓周運動的向心力，則而該星球的密度整理得代入數(shù)據(jù)，得A正確，BCD錯誤。故選A。9.如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運動周期為T，則（）A.A的質(zhì)量肯定大于B的質(zhì)量B.A的加速度肯定大于B的加速度C.L肯定時，M越小，T越大D.L肯定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，它們的向心力減小【答案】BCD【解析】【詳解】A．雙星系統(tǒng)中兩顆恒星間距不變，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，雙星靠相互間的萬有引力供應向心力，所以向心力相等，故有因為，所以，選項A錯誤；B．依據(jù)，因為，所以，選項B正確；C．依據(jù)牛頓其次定律，有其中聯(lián)立解得L肯定，M越小，T越大，選項C正確；D．雙星的向心力由它們之間的萬有引力供應，有A的質(zhì)量mA小于B的質(zhì)量mB，L肯定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，依據(jù)數(shù)學學問可知，它們的質(zhì)量乘積減小，所以它們的向心力減小，選項D正確。故選BCD。10.如圖所示，有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未放射，在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星a放在此位置時受到的重力比放在南極時大B.衛(wèi)星b的線速度是四顆衛(wèi)星中最大的C.衛(wèi)星c的放射速度大于衛(wèi)星b的放射速度D.衛(wèi)星d的角速度是四顆衛(wèi)星中最大的【答案】BC【解析】【詳解】A．衛(wèi)星a處于赤道位置隨地球自轉(zhuǎn)，萬有引力供應向心力和重力，而兩極的向心力最小為零，則兩極處的重力加速度最大，故衛(wèi)星a放在此位置時受到的重力比放在南極時小，故A錯誤；B．對b、c、d三顆公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，依據(jù)萬有引力供應向心力，則有解得線速度，半徑越小，線速度越大，則有，而對于a與c兩個具有相同的角速度，依據(jù)半徑越大，線速度越大，則有，故四顆衛(wèi)星中b的線速度最大，故B正確；C．衛(wèi)星要到達離地球越遠的高度，須要克服引力做功越多，則須要的初動能越大，則衛(wèi)星c的放射速度大于衛(wèi)星b的放射速度，故C正確；D．對b、c、d三顆公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，依據(jù)萬有引力供應向心力，則有其角速度滿意，半徑越大，角速度越大，，而對于a與c兩個具有相同的角速度，有，故四顆衛(wèi)星中b的角速度最大，故D錯誤。故選BC。11.如圖所示，傾角為θ=37°的斜面放在水平地面上，小球從斜面頂端P點以初速度v0水平拋出，剛好落在斜面中點處?，F(xiàn)將小球以初速度2v0水平拋出，不計空氣阻力，小球下落后均不彈起，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g，則小球兩次在空中運動過程中（）A.時間之比為1：2 B.時間之比為1：C.水平位移之比為1：4 D.豎直位移之比為1：2【答案】BD【解析】【詳解】第一次落到斜面中點，假設(shè)其次定落到水平面上，依據(jù)可知水平方向做勻速直線運動，依據(jù)代入數(shù)據(jù)可知由于第一次恰好落到斜面中點處，因此其次定肯定落到水平面上，假設(shè)成立。因此運動時間之比；水平位移之比為；豎直位移之比為1：2。BD正確，AC錯誤。故選BD。12.如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤上放有小物體A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r。C、B之間用細線相連，圓盤靜止時細線剛好伸直無張力。已知C、B與圓盤間動摩擦因數(shù)為，A、B間摩擦因數(shù)為3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速，則（）A.當時，A、B即將起先滑動B.當時，細線張力C.當時，C受到圓盤的摩擦力為0D.當時剪斷細線，C將做離心運動【答案】BC【解析】【詳解】A.當A起先滑動時有：解得：當時，AB未發(fā)生相對滑動，選項A錯誤；B.當時，以AB為整體，依據(jù)可知B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力為：所以有：此時細線有張力，設(shè)細線的拉力為T，對AB有：對C有：解得，選項B正確；C.當時，AB須要的向心力為：解得此時細線的拉力C須要的向心力為：C受到細線的拉力恰好等于須要的向心力，所以圓盤對C的摩擦力肯定等于0，選項C正確；D.當時，對C有：剪斷細線，則所以C與轉(zhuǎn)盤之間的靜摩擦力大于須要的向心力，則C仍舊做勻速圓周運動。選項D錯誤。故選BC。二、試驗題13.圖甲是“探討平拋物體的運動”的試驗裝置圖(1)下列說法正確的是_____A．通過調(diào)整使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置可以不同C．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D．記錄小球位置用的鉛筆每次必需嚴格地等距離下降E．斜槽必需光滑(2)圖乙是正確試驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為_____m/s（g=9.8m/s2）。(3)在另一次試驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過試驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則拋出點距A點的豎直距離_____cm（g=10m/s2）?！敬鸢浮?1).AC(2).1.6(3).5【解析】【詳解】(1)[1]A．探討平拋運動時，斜槽的末端必需調(diào)整水平，A正確；BC．每次釋放小球的必需從同一位置由靜止自由下滑，B錯誤，C正確；D．記錄小球位置用的鉛筆不須要嚴格地等距離下降，D錯誤；E．由于每次從同一位置由靜止下滑，斜槽不必光滑，到達斜槽末端時的速度也相同，E錯誤。故選AC。(2)[2]由于在豎直方向上是自由落體運動，因此代入數(shù)據(jù)，可得(3)[3]由于AB與BC水平距離相等，因此時間間隔相等，在豎直方向上，依據(jù)代入數(shù)據(jù)可得，相鄰兩點間的時間間隔因此打B點的豎直速度等于豎直方向上AC段的平均速度因此拋出點到B點的豎直距離則，拋出點到A點的豎直距離14.小楊做《用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式》的試驗，細線下面懸掛一個鋼球（可被視為質(zhì)點），細線上端固定在鐵架臺上。將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心。用手帶動鋼球，設(shè)法使它沿紙上的某個圓周運動，如圖。用秒表或手表記錄鋼球運動n周共用時t，用直尺測出鋼球做勻速圓周運動的半徑r，懸點O距桌面的高度h，用天平測出鋼球的質(zhì)量m。用g表示重力加速度。(1)依據(jù)向心力公式，小球做勻速圓周運動所受向心力為Fn=_____。（用m、r、t、n表示）(2)依據(jù)受力分析，小球所受合力F=_____。（用m、g、r、h表示）(3)多次變更θ（不必測出），得到不同的h，重復以上測量，驗證Fn=F。依據(jù)測出的數(shù)據(jù)發(fā)覺，即，其比例系數(shù)k=_____?！敬鸢浮?1).(2).(3).【解析】【詳解】(1)[1]向心加的大小為而運動周期聯(lián)立可得(2)[2]合力指向勻速圓周運動的圓心，大小為(3)[3]由于這兩個力是一個力，因此整理得因此三、解答題15.如圖所示，一水平長木板的左端有一滑塊，滑塊正上方高h=0.8m處有一小球，當滑塊在長木板上以初速度v1=3m/s向右滑出的同時，小球以初速度v0=2m/s向右拋出，結(jié)果小球與滑塊剛好能相遇，g=10m/s2，求滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮?.5【解析】【詳解】依據(jù)解得小球的水平位移m滑塊在水平方向上做減速運動解得a=5m/s2依據(jù)牛頓其次定律可得16.近年來，隨著人類對火星的了解越來越多，美國等國家都已經(jīng)起先進行移民火星的科學探究，并面對全球招募“單程火星之旅”的志愿者。若某物體在火星表面做自由落體運動的時間是在地球表面同一高度處自由落體時間的1.5倍，已知地球半徑是火星半徑的2倍。(1)求火星質(zhì)量與地球質(zhì)量的比值；(2)假如將來勝利實現(xiàn)了“火星移民”，求出在火星表面放射載人航天器的最小速度v1與地球上衛(wèi)星最小放射速度v2的比值?！敬鸢浮?1)(2)【解析】【詳解】(1)依據(jù)自由落體運動的位移時間關(guān)系公式，有所以在天體表面處，天體對物體的萬有引力等于物體所受的重力，則整理得所以(2)第一宇宙速度是星球表面的環(huán)繞速度，重力等于向心力，依據(jù)牛頓其次定律，有解得所以有17.如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地