精品解析：新疆喀什地区巴楚县第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

巴楚县第一中学2023-2024学年第二学期 高一年级 期中考试 物理试卷 考试时间：60分钟 班级：___________姓名：___________ 考号：___________ 一、单选题（每道题4分，共36分） 1. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、B两点同轴转动角速度相同，根据，轨迹半径大的A点的线速度大。 故选B。 2. 如图所示，轻质细绳上端固定于天花板上，下端拴一小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，细绳沿圆锥面旋转，这样就形成了圆锥摆。关于小球向心加速度的方向，下列说法正确的是（　　） A. 沿绳向上 B. 指向圆心O C. 竖直向下 D. 沿绳向下 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知，小球所受重力和绳子拉力的合力提供向心力，方向指向圆心；向心加速度的方向与向心力方向相同，均指向圆心。 故选B。 3. 铁道转弯处内、外轨间设计有高度差，可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时有一个安全速度为，转弯时半径为，火车质量为，则火车转弯时所需向心力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据向心力公式可知 A正确。 故选A。 4. 下列表述符合开普勒行星运动定律的是（　　） A. 地球是宇宙的中心 B. 行星绕太阳运动的轨道是圆 C. 行星绕太阳运动的轨道是椭圆 D. 行星与太阳间距离保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，所以行星与太阳的距离会改变。 故选C。 5. 一个质量为m的物体随一个转盘在水平面内做匀速圆周运动，关于物体的受力情况，正确的是（　　） A. 压力、支持力、摩擦力、向心力 B. 重力、支持力、摩擦力 C. 重力、压力、向心力 D. 重力、支持力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】物体在水平盘面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力。 故选B 6. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 【答案】A 【解析】 【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析如图所示 可知物体的重力与摩擦力平衡，即 根据支持力提供向心力有 可知当圆筒的角速度增大以后，物体所受弹力增大，摩擦力不变。 故选A。 7. 关于物体随地球自转的加速度，下列说法中正确的是（ ） A. 在赤道上最大 B. 在两极上最大 C. 地球上处处相同 D. 随纬度的增加而增大 【答案】A 【解析】 【详解】物体随地球自转角速度相同，但自转的圆心在地轴上，自转的半径由赤道向两极逐渐减小，赤道处最大，由公式a=ω2r知：自转的加速度由赤道向两极逐渐减小。 故选A。 8. 下列哪些现象利用了离心现象（　　） A. 工作的洗衣机脱水桶转速很大 B. 转速很大的砂轮半径做得不能太大 C. 在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨 D. 汽车转弯时要限制速度 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．洗衣机的离心泵工作时利用了离心运动，故A正确； B．转速很大的砂轮半径做得不能太大是为了防止由于离心现象而使砂轮断裂，故B错误； C．在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨是为了防止火车由于离心现象而出现脱轨现象，故C错误； D．汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故D错误。 故选A。 9. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳是位于（　　） A. F2 B. A C. F1 D. B 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据开普勒第一定律可知，太阳在行星轨道的焦点上，根据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度较大，故F1是太阳的位置，故ABD错误，C正确。 故选C。 二、多项选择题（每题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0 分） 10. 如图所示，甲、乙两物体分别静置于赤道和纬度为45°的地面上，甲、乙两物体随地球自转的线速度大小分别为v1和v2，向心加速度大小分别为a1和a2，下列说法中正确的是（　　） A. =1:1 B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．甲、乙两物体分别静置于赤道和纬度为45°的地面上，轨道半径关系为 甲、乙两物体随地球一起自传，角速度相同，由线速度与角速度的关系知 故A错误，B正确； CD．由向心加速度知 故C错误，D正确。 故选BD。 11. 对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（　　） A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动 B. 式中的k值，对于所有行星都相等 C. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星无关 D. 该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星 【答案】CD 【解析】 【详解】A．圆是椭圆特例，故公式既然适用于椭圆轨道的行星，也就适用于圆轨道的行星，但此时公式中的a为圆轨道半径，故A错误； BCD．比例系数k是一个由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k值不同，即只要是围绕同一中心天体运行的不同行星，公式都适用，包括以地球为中心天体的系统，故B错误，C、D正确。 故选CD。 12. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1∶2，在相等时间里都转过60°圆心角。则下列说法中错误的是（　　） A. 线速度之比为1∶2 B. 线速度之比为1∶1 C. 角速度之比为2∶1 D. 角速度之比为1∶1 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．由题意在相等时间里都转过60°圆心角可知，甲、乙的角速度相等，则角速度之比为1∶1，故D正确，C错误； AB．转动半径之比为1∶2，由公式 可得线速度之比为1∶2，故A正确，B错误。 根据题意选择错误的，故选BC。 13. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子长为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度地释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球（　　） A. 线速度突然增大为原来的2倍 B. 角速度突然增大为原来的2倍 C. 向心力突然增大为原来的2倍 D. 所受悬线的拉力突然增大为原来的2倍 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变，A错误； B．当半径减小一半时，由 知ω变大为原来的2倍，B正确； C．再由 知向心力突然增大为原来的2倍，C正确； D．而最低点 故碰到钉子后合力变为原来2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共2个小题，每空3分，共15分） 14. 如图所示，一小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。经过前面的学习知道，匀速圆周运动是变速运动，根据牛顿运动定律可知，小球受力必然不为零。那么小球做匀速圆周运动所受的力指向__________。若用剪刀将细线剪断，小球将做_________运动。 【答案】 ①. 圆心 ②. 匀速直线 【解析】 【详解】[1]小球做匀速圆周运动，所受合力为向心力，指向圆心； [2]若用剪刀将细线剪断，小球所受合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动。 15. 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）. 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg； (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg; (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示： 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. 1.40 ②. 7.9 ③. 1.4 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg （2）[2]根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器中质量的平均值 解得 [3]根据牛顿运动定律知 代入数据解得 二、计算题（每道题11分，共33分） 16. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）2.5m/s2；（2）7500N；（3）减小 【解析】 【详解】（1）汽车运动的向心加速度大小为 解得 （2）根据牛顿第二定律有 解得 （2）根据牛顿第二定律有 得 增大汽车速度，桥面对汽车的支持力减小 17. 长L=0.5m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m=2kg。现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在A通过最高点时，（）求下列两种情况下A对杆的作用力大小： （1）当杆对零件无作用力时零件的速度大小； （2）A的速率为1m/s； （3）A的速率为4m/s。 【答案】（1）；（2）16N；（3）44N 【解析】 【详解】（1）当杆对零件无作用力时，通过最高点时由重力提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据，解得 （2）当A的速率v1=1m/s时，由于，可知杆对零件有竖直向上的支持力，由牛顿第二定律可得 代入数据，解得 （3）当A的速率v2=4m/s时，由于，可知杆对零件有竖直向下的拉力，由牛顿第二定律可得 代入数据，解得 18. 如图所示，是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道，圆轨道半径，其末端切线是水平的，轨道下端距地面高度。质量的小物块（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑至B点沿轨道末端水平飞出，落在地上的C点，小物块的落地点C与B点的水平距离为。不考虑空气阻力的影响，重力加速度g取。求： （1）小物块到达B点时的速度大小； （2）小物块到达B点时对轨道的压力。 【答案】（1）5m/s；（2）30N，方向竖直向下 【解析】 【分析】 【详解】（1）小物块从B点到点做平抛运动，则在竖直方向有 水平方向有 联立解得 （2）小物块通过B点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为30N，方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 巴楚县第一中学2023-2024学年第二学期 高一年级 期中考试 物理试卷 考试时间：60分钟 班级：___________姓名：___________ 考号：___________ 一、单选题（每道题4分，共36分） 1. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 2. 如图所示，轻质细绳上端固定于天花板上，下端拴一小球。小球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，细绳沿圆锥面旋转，这样就形成了圆锥摆。关于小球向心加速度的方向，下列说法正确的是（　　） A 沿绳向上 B. 指向圆心O C. 竖直向下 D. 沿绳向下 3. 铁道转弯处内、外轨间设计有高度差，可以使火车顺利转弯。已知火车转弯时有一个安全速度为，转弯时半径为，火车质量为，则火车转弯时所需向心力为（　　） A. B. C. D. 4. 下列表述符合开普勒行星运动定律的是（　　） A. 地球是宇宙的中心 B. 行星绕太阳运动的轨道是圆 C. 行星绕太阳运动轨道是椭圆 D. 行星与太阳间距离保持不变 5. 一个质量为m的物体随一个转盘在水平面内做匀速圆周运动，关于物体的受力情况，正确的是（　　） A. 压力、支持力、摩擦力、向心力 B. 重力、支持力、摩擦力 C. 重力、压力、向心力 D. 重力、支持力 6. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 7. 关于物体随地球自转的加速度，下列说法中正确的是（ ） A. 在赤道上最大 B. 在两极上最大 C. 地球上处处相同 D. 随纬度的增加而增大 8. 下列哪些现象利用了离心现象（　　） A. 工作的洗衣机脱水桶转速很大 B. 转速很大的砂轮半径做得不能太大 C. 修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨 D. 汽车转弯时要限制速度 9. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳是位于（　　） A. F2 B. A C. F1 D. B 二、多项选择题（每题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0 分） 10. 如图所示，甲、乙两物体分别静置于赤道和纬度为45°的地面上，甲、乙两物体随地球自转的线速度大小分别为v1和v2，向心加速度大小分别为a1和a2，下列说法中正确的是（　　） A =1:1 B. C. D. 11. 对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（　　） A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动 B. 式中的k值，对于所有行星都相等 C. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星无关 D. 该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星 12. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1∶2，在相等时间里都转过60°圆心角。则下列说法中错误的是（　　） A. 线速度之比为1∶2 B. 线速度之比为1∶1 C. 角速度之比为2∶1 D. 角速度之比为1∶1 13. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子长为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度地释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球（　　） A. 线速度突然增大为原来的2倍 B. 角速度突然增大为原来的2倍 C. 向心力突然增大为原来的2倍 D. 所受悬线的拉力突然增大为原来的2倍 三、实验题（本题共2个小题，每空3分，共15分） 14. 如图所示，一小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。经过前面的学习知道，匀速圆周运动是变速运动，根据牛顿运动定律可知，小球受力必然不为零。那么小球做匀速圆周运动所受的力指向__________。若用剪刀将细线剪断，小球将做_________运动。 15. 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）. 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg； (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg; (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示： 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字） 二、计算题（每道题11分，共33分） 16. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 17. 长L=0.5m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m=2kg。现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示。在A通过最高点时，（）求下列两种情况下A对杆的作用力大小： （1）当杆对零件无作用力时零件的速度大小； （2）A的速率为1m/s； （3）A的速率为4m/s。 18. 如图所示，是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道，圆轨道半径，其末端切线是水平的，轨道下端距地面高度。质量的小物块（可视为质点）自A点由静止开始沿轨道下滑至B点沿轨道末端水平飞出，落在地上的C点，小物块的落地点C与B点的水平距离为。不考虑空气阻力的影响，重力加速度g取。求： （1）小物块到达B点时的速度大小； （2）小物块到达B点时对轨道压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$