云南省紅河州瀘西縣第一中學2024-2025學年高一物理下學期期中試題含解析

PAGE13-云南省紅河州瀘西縣第一中學2024-2025學年高一物理下學期期中試題（含解析）一、本題共8小題，每小題5分，共40分．在每小題給出的四個選項中，1～5小題只有一個選項正確，6～8小題有多個選項正確．全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分．1.一個物體在5個共點力作用下做勻速直線運動，若突然撤去其中一個力，其余4個力不變，則此物體不行能做（）（選不行能的運動）A.勻加速直線運動 B.勻減速直線運動C.類似于平拋運動的運動 D.勻速圓周運動【答案】D【解析】【詳解】A．一個物體在5個共點力作用下做勻速直線運動，這5個力肯定是平衡力，若其中的一個力突然消逝，則剩余4個力的合力與撤去的力等值、反向、共線，故這個合力恒定不變，若物體的速度方向與此合力方向相同，則物體將勻加速直線運動，故A可能，不符合題意；B．若剩余4個力的合力與物體的速度方向相反，則物體做勻減速直線運動，故B可能，不符合題意；C．由于剩余4個力的合力是恒定的，故加速度恒定，當剩余4個力的合力方向與原來速度方向垂直，則物體做類似于平拋運動的運動，故C可能，不符合題意；D．由于剩余4個力的合力恒定，而勻速圓周運動合力始終指向圓心，是變力，所以物體不行能做勻速圓周運動，故D不行能，符合題意。故選D2.在排球場上，運動員將排球水平擊出，排球飛行一段時間后落地，不計空氣阻力，下列說法中正確的（）A.排球落地時瞬時速度的大小僅由初速度確定B.排球在空中運動的水平位移（即射程）僅由初速度確定C.排球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度確定D.排球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度確定【答案】C【解析】【詳解】AC．排球做平拋運動，如圖所示落地時的瞬時速度的大小為由得所以排球落地時瞬時速度的大小既與初速度有關(guān)，也與高度有關(guān)，而排球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度確定，所以C正確，A錯誤；BD．排球在空中運動的水平位移所以排球在空中運動的水平位移與擊球點離地面的高度和球的初速度都有關(guān)。排球落地時瞬時速度的方向又時間所以排球落地時瞬時速度的方向與擊球點離地面的高度和球的初速度都有關(guān)，所以BD錯誤。故選C。3.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運動，如圖所示，經(jīng)過最高點而不脫離軌道的速度臨界值是v，當小球以2v的速度經(jīng)過最高點時，對軌道的壓力值是()A.0 B.mgC.3mg D.5mg【答案】C【解析】【詳解】小球恰好通過最高點時，只受到重力作用，重力完全充當向心力，則有，當小球到達最高點速率為2v時，應有，聯(lián)立解得小球受到軌道的壓力大小為，依據(jù)牛頓第三定律可知，軌道的壓力為3mg,故C項正確，ABD錯誤．4.全部行星繞太陽運轉(zhuǎn)其軌道半徑立方和運轉(zhuǎn)周期的平方的比值即,那么k的大小確定于()A.只與行星質(zhì)量有關(guān) B.與行星及恒星的質(zhì)量都有關(guān)C.只與恒星質(zhì)量有關(guān) D.與恒星質(zhì)量及行星的速率有關(guān)【答案】C【解析】【詳解】行星繞太陽運轉(zhuǎn)時，萬有引力供應向心力，則解得，則k的大小確定于恒星質(zhì)量，故C正確，ABD錯誤。5.如圖所示，皮帶傳動裝置的皮帶輪O和上有三點A、B和C，，。則皮帶輪轉(zhuǎn)動時A、B、C三點的狀況是（）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】【詳解】由圖可知，A、B是傳送帶傳動的輪子邊緣上的點，所以B、C兩點共軸轉(zhuǎn)動，所以依據(jù)知依據(jù)知所以A正確，BCD錯誤故選A。6.一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）A.A球的角速度必小于B球的角速度B.A球的線速度必小于B球的線速度C.A球的運動周期必大于B球的運動周期D.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫Α敬鸢浮緼C【解析】【詳解】如圖所示向心力得：，A、由于球A運動的半徑大于B球的半徑，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的線速度必大于B球的線速度，故A正確，B錯誤；C、由周期公式，所以球A的運動周期大于球B的運動周期，故C正確；D、球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，所以D錯誤．故選AC．7.關(guān)于人造地球衛(wèi)星，下列各種說法中正確的是（）A.依據(jù)向心力可知，軌道半徑增大到2倍時，衛(wèi)星所需向心力減小到原來的B.依據(jù)衛(wèi)星的向心力是地球?qū)πl(wèi)星的引力供應可知，軌道半徑增大到2倍時，向心力減小到原來的C.依據(jù)vr可知，人造衛(wèi)星的軌道半徑增大到2倍時，衛(wèi)星的線速度v也增大2倍D.依據(jù)可知，人造衛(wèi)星軌道半徑增大時，衛(wèi)星的線速度v是減小的【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星軌道半徑增大到原來的兩倍時，線速度也發(fā)生了變更，不能依據(jù)該公式推斷向心力的變更，故A錯誤；B．人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動，依據(jù)萬有引力供應向心力，有可知衛(wèi)星軌道半徑增大到2倍時，向心力減小到原來的，故B正確；C．軌道半徑增大，角速度發(fā)生變更，不能依據(jù)該公式進行推斷，故C錯誤；D．依據(jù)萬有引力供應向心力，有得可知半徑增大時，衛(wèi)星的線速度v是減小，故D正確。故選BD。8.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則（）A.a是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是地球表面處的重力加速度B.a是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是地球表面處的重力加速度C.a是赤道周長，b是地球自轉(zhuǎn)周期，c是同步衛(wèi)星的加速度D.a是地球同步衛(wèi)星到地面的高度，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度【答案】AB【解析】【詳解】ABC．物體在萬有引力作用下做勻速圓周運動，其所需的向心力由萬有引力供應，即整理得到①此表達式和題目所給的表達式還有不同之處，那么我們可以用黃金代換（R是地球半徑）代入①得到結(jié)合題目所給單位，a的單位是m，則a對應地球半徑R，b的單位是s，則b對應同步衛(wèi)星的周期T，也是地球自轉(zhuǎn)周期T，c的單位是m/s2，則c為地球表面處的重力加速度g，所以AB正確，C錯誤；D．同理，黃金代換可變?yōu)椋╤是地球同步衛(wèi)星到地球表面的距離）即化簡可得那么，此時a對應地球同步衛(wèi)星到地心的距離r，b對應同步衛(wèi)星的周期T，也是地球自轉(zhuǎn)周期T，c為同步衛(wèi)星的加速度，所以D錯誤。故選AB。二、本題共2小題，共15分，按題目要求作答．9.“探究求合力的方法”試驗裝置如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上依據(jù)試驗結(jié)果畫出的圖示，F(xiàn)與F′中，方向肯定沿AO方向的是________________。【答案】F′【解析】【詳解】F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力，故方向肯定沿AO方向的是F′10.宇航員到達一個半徑為R、沒有大氣的星球上，撿起一個小石子將其沿水平方向以速度v0拋出，得出石子運動的頻閃照片的一部分如圖所示。已知背景方格最小格子的邊長為L，頻閃周期為T，完成下面的問題。(1)石子拋出的初速度_______；(2)該星球表面旁邊的重力加速度______；(3)該星球的第一宇宙速度______?！敬鸢浮?1).(2).(3).【解析】【詳解】(1)[1]由圖可知，相鄰兩點之間的水平距離為5L，則由平拋運動的公式得則(2)[2]由圖可知，相鄰兩點之間豎直距離的差值為2L，則依據(jù)得(3)[3]在星球表面的物體的重力等于所受萬有引力，即則繞該星球運行的天體的向心力由所受萬有引力供應，為當則該星球的第一宇宙速度為三、本題共3小題，滿分45分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。11.登月飛行器關(guān)閉發(fā)動機后在離月球表面較近的高度（可以忽視）沿圓軌道繞月球飛行，周期是T。已知月球半徑是R，引力常量為G，依據(jù)這些數(shù)據(jù)計算月球的平均密度。【答案】【解析】【詳解】登月飛行器所受萬有引力供應它做勻速圓圓運動的向心力登月火箭做勻速圓圓運動的半徑解得月球可以看出球體，體積為所以月球的平均密度為12.如圖所示，繩一端系著質(zhì)量為的物體A（可視為質(zhì)點），靜止在水平面上，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為的物體B（可視為質(zhì)點），A與圓孔間的距離，A與水平面間的最大靜摩擦力為2N?，F(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度在什么范圍內(nèi)可使物體B處于靜止狀態(tài)？（?。敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)質(zhì)量為的物體A受到的拉力為、摩擦力為,當有最小值時，水平面對質(zhì)量為的物體A的靜摩擦力方向背離圓心且最大，依據(jù)牛頓其次定律，對質(zhì)量為的物體B有對質(zhì)量為的物體A有解得當有最大值時，水平面對質(zhì)量為的物體A的靜摩擦力方向指向圓心且最大，依據(jù)牛頓其次定律，對質(zhì)量為的物體A有解得故13.如圖甲所示，水平傳送帶的長度，皮帶輪的半徑，皮帶輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)有一質(zhì)量為1kg的小物體（視為質(zhì)點）以水平速度v0從A點滑上傳送帶，越過B點后做平拋運動，其水平位移為x，A、B是傳送帶與兩個皮帶輪頂點的切點。保持物體的初速度v0不變，多次變更皮帶輪的角速度ω，依次測量水平距離x，得到如圖乙所示的圖象。重力加速度。求：(1)小物體的初速度v0為多大？(2)B端離地面的高度h為多大？【答案】(1)5m/s；(2)1.25m【解析】【詳解】(1)由圖象可知，當時，隨著皮帶輪角速度的