精品解析：安徽省蚌埠市皖北私立联考（禹泽、汉兴）2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题

高一物理试卷 考试范围：第五章至第七章结束；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共32分） 1. 下列说法正确是（　　） A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定运动必定是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 2. 苹果落向地球而不是地球向上运动碰到苹果，原因是（ ） A. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的 B. 由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的 C. 苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度 D. 以上说法都不对 3. 北斗卫星导航系统具有定位，授时和通信功能。北斗系统采用三种轨道卫星组网，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　） A. a、b的周期比c大 B. a、b的向心力大小一定相等 C. a、b的线速度相同且比c的线速度大 D. a、b的向心加速度大小一定相等 4. 如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况不正确的是（ ） A. 摩擦力的方向始终指向圆心O B. 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C. 重力和支持力一对平衡力 D. 摩擦力提供物体做匀速圆周运动所需要的向心力 5. 如图所示，以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（g取10m/s²） （　　） A. s B. s C. s D. s 6. 有一个直角支架AOB，OA水平放置，OB竖直向下，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连，小环P受水平向右外力作用使其匀速向右平动，在P平动过程中，关于Q的运动情况以下说法正确的是(　　) A Q匀速上升 B. Q减速上升 C. Q匀加速上升 D. Q变加速上升 7. 地球表面质量为m的物体，其重力与地球质量M之间的关系可以表示为，其中G是引力常量，R为地球半径。现某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的（　　） A. 倍 B. 倍 C. 4倍 D. 2倍 8. 假设在未来某天，宇航员在火星表面登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体从抛出到返回抛出点的时间为t。已知火星的半径为R，若忽略火星自转，则火星的第一宇宙速度约为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共10分） 9. 某同学通过Internet查询到“神舟”六号飞船在圆形轨道上运行一周的时间约为90分钟，他将这一信息与地球同步卫星进行比较，由此可知(　　) A. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星大 B. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的速率比地球同步卫星大 C. “神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星高 D. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的角速度比地球同步卫星小 10. 我国北方有一种玩具陀螺，用鞭子抽打会使它的转速加快。有些陀螺是空心的，其表面带有一条狭长的缝隙，转起来后会嗡嗡作响。如图所示，a﹑b、c是旋转陀螺上的三个点，到陀螺轴线的距离﹐下列判断正确的是（　　） A. a、b两点的线速度相同，向心加速度也相同 B. a、b、c三点的转速大小关系为 C. a、b、c三点向心加速度大小关系为 D. a、b﹑c三点的线速度大小关系为 三、实验题（共18分） 11. 在探究平抛运动的特点时，可以选用图中两种装置进行研究。 （1）图甲的实验现象是__________。该现象说明平抛运动的__________。 （2）图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有________。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一位置由静止释放 12. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 （2）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮_________相连，同时选择球1和球2作为实验球； （3）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，此时轮②和轮⑤的角速度之比为_____________ 。 四、解答题（共40分） 13. 一颗卫星在离地表h高度绕地球做匀速圆周运动．已知地球半径r，地球表面的重力加速度g，引力常量为G，求： （1）地球的质量M； （2）该卫星绕地球运动的线速度大小v． 14. 在冰雪覆盖大地的冬季，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动。假设在水平的雪地上，某人从距雪地高处水平抛出一个雪球，雪球的落地点与抛出点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）雪球平抛时的初速度； （2）雪球落地时的速度大小及方向。 15. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是时，求： (1)线的拉力； (2)小球运动的加速度； (3)小球运动的周期。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理试卷 考试范围：第五章至第七章结束；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共32分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定的运动必定是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向必定变化，A正确； B．速度变化的运动不一定是曲线运动，例如匀变速直线运动，B错误； C．加速度恒定的运动不一定是曲线运动，例如匀变速直线运动，C错误； D．加速度变化运动不一定是曲线运动，例如变加速直线运动，D错误。 故选A。 2. 苹果落向地球而不是地球向上运动碰到苹果，原因是（ ） A. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的 B. 由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的 C. 苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】 【详解】苹果与地球间的万有引力是相互作用力，大小相等方向相反，但由于地球质量较大，加速度较小，C对； 3. 北斗卫星导航系统具有定位，授时和通信功能。北斗系统采用三种轨道卫星组网，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　） A. a、b的周期比c大 B. a、b的向心力大小一定相等 C. a、b的线速度相同且比c的线速度大 D. a、b的向心加速度大小一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得 解得 轨道半径越大，周期越大，线速度越小，根据题意可知，a、b的轨道半径相同，比c的半径小，则a、b的周期比c的周期小，a、b线速度大小相等，方向不同，比c的线速度大，a、b的向心加速度大小相等，故AC错误，D正确； B．由于不知道卫星的质量大小，所以向心力大小无法确定，故B错误。 故选D。 4. 如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况不正确的是（ ） A. 摩擦力的方向始终指向圆心O B. 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C. 重力和支持力是一对平衡力 D. 摩擦力提供物体做匀速圆周运动所需要的向心力 【答案】B 【解析】 【详解】AD.物体圆周运动的向心力由摩擦力提供，所以摩擦力的方向始终指向圆心O，故AD正确不符合题意． B.向心力并不物体实际受力，故B错误符合题意． C.竖直方向上重力和支持力是一对平衡力，故C正确不符合题意． 5. 如图所示，以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（g取10m/s²） （　　） A. s B. s C. s D. s 【答案】B 【解析】 【详解】物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时，把物体的速度分解如图所示， 由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为 vy=v0cot30°=30m/s 由vy=gt可得，运动的时间为 故选B。 6. 有一个直角支架AOB，OA水平放置，OB竖直向下，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连，小环P受水平向右外力作用使其匀速向右平动，在P平动过程中，关于Q的运动情况以下说法正确的是(　　) A. Q匀速上升 B. Q减速上升 C. Q匀加速上升 D. Q变加速上升 【答案】D 【解析】 【详解】小环P、小环Q合运动与分运动的关系如图所示，若细绳与OB的夹角为α，则v0＝vPsinα，而vQ＝，所以vQ＝vPtanα，由于vP保持不变，α增大，所以vQ增大，Q的加速度向上，但速度不是均匀增大，即Q变加速上升，因此只有选项D正确. 点睛：此题关键是掌握速度分解的方法，即将物体的速度分解到沿绳子方向和垂直绳子方向的分速度. 7. 地球表面质量为m的物体，其重力与地球质量M之间的关系可以表示为，其中G是引力常量，R为地球半径。现某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的（　　） A 倍 B. 倍 C. 4倍 D. 2倍 【答案】D 【解析】 【详解】地球表面质量为m的物体，其重力为 地球表面质量为m的物体在此行星表面上的重力 故选D。 8. 假设在未来某天，宇航员在火星表面登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体从抛出到返回抛出点的时间为t。已知火星的半径为R，若忽略火星自转，则火星的第一宇宙速度约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物体从抛出到返回抛出点的时间为 根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 火星的第一宇宙速度约为 故选B。 二、多选题（共10分） 9. 某同学通过Internet查询到“神舟”六号飞船在圆形轨道上运行一周的时间约为90分钟，他将这一信息与地球同步卫星进行比较，由此可知(　　) A. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的向心加速度比地球同步卫星大 B. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的速率比地球同步卫星大 C. “神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星高 D. “神舟”六号在圆形轨道上运行时的角速度比地球同步卫星小 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】“神舟”六号飞船的周期比同步卫星短，先根据万有引力提供向心力，求出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，先比较出轨道半径的大小，然后再比较线速度、角速度、加速度的大小： C．根据 得 “神舟”六号飞船的周期比同步卫星短，所以，“神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，所以“神舟”六号在圆形轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星低，故C错误； A．根据 得 “神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，所以，“神舟”六号飞船的向心加速度比同步卫星大，故A正确； B．根据 解得 “神舟”六号飞船的半径比同步卫星小，所以，“神舟”六号飞船的线速度比同步卫星大，故B正确； D．根据 知，“神舟”六号飞船的周期比同步卫星短，所以，“神舟”六号飞船的角速度比同步卫星大，故D错误。 故选AB。 10. 我国北方有一种玩具陀螺，用鞭子抽打会使它的转速加快。有些陀螺是空心的，其表面带有一条狭长的缝隙，转起来后会嗡嗡作响。如图所示，a﹑b、c是旋转陀螺上的三个点，到陀螺轴线的距离﹐下列判断正确的是（　　） A. a、b两点的线速度相同，向心加速度也相同 B. a、b、c三点的转速大小关系为 C. a、b、c三点的向心加速度大小关系为 D. a、b﹑c三点的线速度大小关系为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．a、b两点线速度、向心加速度大小相同，方向不同，A错误； B．a、b、c三点转速相等，B错误； C．同轴转动则角速度相同，根据，a、b、c三点向心加速度大小关系为，C正确； D．根据v=ωr，a、b、c三点线速度大小关系为，D正确。 故选CD。 三、实验题（共18分） 11. 在探究平抛运动特点时，可以选用图中两种装置进行研究。 （1）图甲的实验现象是__________。该现象说明平抛运动的__________。 （2）图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有________。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一位置由静止释放 【答案】 ①. 两小球总是同时落地 ②. 竖直分运动是自由落体运动 ③. AC 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]题图甲装置用来研究平抛物体在竖直方向的运动规律，观察实验发现两小球总是同时落地，可知做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 （2）[3]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度方向为水平方向，故A正确； BC．为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球都应在同一位置由静止释放，B错误，C正确； D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D错误。 故选AC。 12. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 （2）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮_________相连，同时选择球1和球2作为实验球； （3）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，此时轮②和轮⑤的角速度之比为_____________ 。 【答案】 ①. C ②. ④ ③. 1∶4 【解析】 【详解】（1）[1] 在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系中，m、、r三个变量，所以在寻找F与三者之间关系时，我们采用先控制其中两个不变，只研究F与变化的那个量之间的关系，再以此类推，分别找出F与这三个量的关系，最后再汇总，这种方法称为控制变量法，故选C。 （2）[2]探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，则应先控制两个小球的质量m、转盘的角速度相同，皮带所连接的两轮边缘点线速度相等，根据可知当半径也相等时，两轮转动的相同，所以应将皮带与轮①和轮④相连。 （3）[3]皮带与轮②和轮⑤相连时，两轮边缘点线速度相等，根据可知轮②和轮⑤的角速度之比与轮的半径成反比，由,带入可得角速度之比为1:4。 四、解答题（共40分） 13. 一颗卫星在离地表h高度绕地球做匀速圆周运动．已知地球半径r，地球表面的重力加速度g，引力常量为G，求： （1）地球的质量M； （2）该卫星绕地球运动的线速度大小v． 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）地球表面的物体受到的万有引力等于它受到的重力 地球质量为 （2）卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得 代入M，可得 14. 在冰雪覆盖大地的冬季，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动。假设在水平的雪地上，某人从距雪地高处水平抛出一个雪球，雪球的落地点与抛出点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度取，求： （1）雪球平抛时的初速度； （2）雪球落地时的速度大小及方向。 【答案】（1）；（2），与水平方向所成的夹角为 【解析】 【详解】（1）雪球做平抛运动，由平抛运动规律 竖直方向上有 水平方向上有 联立解得 （2）雪球在落地时，竖直方向 速度大小 设速度方向与水平方向所成的夹角为，则 联立解得 ， 15. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是时，求： (1)线的拉力； (2)小球运动的加速度； (3)小球运动的周期。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图 由平行四边形定则得，小球受到的合力大小为mgtanα，因此绳对小球的拉力大小为 (2)小球受到的合力大小为mgtanα，由牛顿第二定律得 则小球运动的加速度 (3)由牛顿第二定律得 由几何关系得 所以小球运动的周期为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$