精品解析：内蒙古自治区乌海市第六中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

乌海市第六中学2023-2024学年第二学期高一期中考试 物理试卷 考试时间：75分钟 一选择题（1-7题为单项选择题，每题4分；8-10题为多项选择题，每题6分，全选对得6分，选不全得3分，有错误选项不得分。共46分） 1. 行星绕太阳的运动下列说法中正确的是（　　） A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上，并不是所有行星的轨道都相同，故AB错误； C．由开普勒第三定律得，离太阳越近的行星的运动周期越短，故C错误； D．由开普勒第三定律可得，所以行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，小球以5m/s的速度水平拋开，经过0.8s落地，取，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ） A. 小球在水平方向的位移大小是3.2m B. 小球在竖直方向的位移大小是8m C. 小球落地时在水平方向的速度大小是5m/s D. 小球落地时在竖直方向的速度大小是5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在水平方向做匀速运动直线运动，则有 x=vt=4m 故A错误； B．小球在竖直方向做自由落体运动，则竖直位移 故B错误； C．落地时水平方向速度不变，还是5m/s，故C正确； D．竖直方向速度 vy=gt=8m/s 故D错误。 故选C。 3. 据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200km和100km，运动速率分别为v1和v2。那么v1和v2的比值为（月球半径取1700km）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由知 故 C正确。 【点睛】 4. 做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是角速度。 故选B。 5. 科学家发现，在太空中有一些人类宜居星球，其中有一个人类宜居星球的质量约为地球的2倍，半径约为地球的1.5倍，已知地球表面的重力加速度为g。一个质量为m的宇航员来到该星球表面，忽略地球和星球自转影响，宇航员在该星球表面的重力约为（　　） A. mg B. mg C. mg D. mg 【答案】A 【解析】 【详解】在地球表面 在星球表面 解得 A项正确。 6. 如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，已知重力加速度为g。则下列说法中错误的是（　　） A. 若，则小球对管内壁无压力 B. 若，则小球对管内上壁有压力 C. 若，则小球对管内下壁有压力 D. 不论v0多大，小球对管内下壁都有压力 【答案】D 【解析】 【详解】A．在最高点，若恰好重力提供向心力，则由牛顿第二定律有 解得 即此种情况下小球对管内壁无压力，故A正确，不符合题意； B．若小球对管内上壁有压力，即管内壁对小球有向下的弹力，由牛顿第二定律有 解得 故B正确，不符合题意； C．若小球对管内下壁有压力，即管内下壁对小球有向上的弹力，由牛顿第二定律有 解得 则可知，若，则小球对管内下壁有压力，故C正确，不符合题意； D．根据以上分析可知，当时，小球对管内下壁无压力，故D错误，符合题意。 故选D。 7. 如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，小球A、B在空中运动的时间之比为（　　） A. 2：1 B. ：1 C. 1：2 D. 1： 【答案】A 【解析】 【详解】设小球A在空中运动的时间为t1，小球B在空中运动的时间为t2，对小球A，由平抛运动的规律可得 对小球B，结合几何知识，由平抛运动的规律可得 联合可得 故选A。 8. 做曲线运动的物体（　　） A. 加速度与速度方向可能保持垂直 B. 加速度方向一定变化 C. 受到的合力可能不变 D. 加速度方向与受到的合力方向一定相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】D．根据牛顿第二定律可知，加速度方向与受到的合力方向一定相同，故D正确； ABC．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，与是否是恒力无关。即物体做曲线运动加速度与速度不在同一条直线，与是否是恒定加速度无关，故B错误，AC正确。 故选ACD。 9. 如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（ ） A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做直线运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，小球将沿轨迹Pa做直线运动，故A错误； BD．若拉力突然变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即小球将沿轨迹Pb做离心运动，故B正确、D错误； C．若拉力突然变大，则拉力大于向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，故C正确。 故选BC。 10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中错误的是（　　） A. A球的线速度必定小于B球的线速度 B. A球的角速度必定大于B球的角速度 C. A球的运动周期必定大于B球的运动周期 D. A球对筒壁的压力必定等于B球对筒壁的压力 【答案】AB 【解析】 【详解】A．如图所示 小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，由合力提供向心力得 解得 由于A和B的倾斜角度相同，A的半径大，则A的线速度大，故A错误； B．同理得，由于A的半径大，则A的角速度小，故B错误； C．由可知，A的角速度小，则A的周期大，故C正确； D．由平行四边形定则得筒壁对球的支持力为 则A、B球受到筒壁的支持力相同。根据牛顿第三定律可知，两球对筒壁的压力相同，故D正确。 本题选错的，故选AB。 二填空题（每空2分，共14分，不按题目要求作答不得分。） 11. 研究性学习小组进行如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，3），此时R的速度大小为________ cm/s。R在上升过程中运动轨迹的示意图是________。（R视为质点） 【答案】 ①. 5 ②. A 【解析】 【分析】 【详解】[1]小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有 y=v0t 所以有 在x轴水平方向做匀速直线运动，有 x=vxt 解得 所以R的速度大小为 [2]因匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动，根据运动的合成与分解，所以运动轨迹是直线，故选A。 12. 为了探究平抛运动的规律，某同学用如左图所示的实验装置进行实验。 （1）在该实验的操作中，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 将纸上确定的点用折线依次连接 D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （2）该同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失，他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平向右为正方向、y轴沿竖直向下为正方向），如右图所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：________（选填“>”“<”或“=”）；小球平抛运动的初速度________小球平拋运动的初始位置坐标为（___________）。 【答案】（1）AD （2） ①. = ②. ③. -4L，-L 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球做平抛运动，斜槽轨道末端切线必须水平。故A正确； BD．实验时只需保证每次小球从同一位置静止释放，平抛运动的初速度相同即可，斜槽轨道没有必要光滑。故B错误；D正确。 C．将纸上确定的点用平滑的曲线依次连接。故C错误。 故选AD。 【小问2详解】 [1]小球从O到A的水平位移和A到B的水平位移相等，则运动的时间相等，即 t1=t2 [2]在竖直方向上，根据 得 则初速度 [3]A点的竖直分速度 则抛出点到A的时间 抛出点到A的水平位移 抛出点的横坐标 x=4L-8L=-4L 抛出点到A的竖直位移 抛出点的纵坐标 y=3L-4L=-L 则抛出点的坐标（-4L，-L）。 三计算题（共40分，解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤。） 13. 下课后，小丽在运动场上荡秋千。已知小丽的质量为40 kg，每根系秋千的绳子长为4 m，能承受的最大张力是300 N。如图，当秋千板摆到最低点时，速度为3 m/s。（g取10 m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量） （1）此时，小丽做圆周运动的向心力是多大？ （2）此时，小丽对底座的压力是多少？每根绳子受到拉力T是多少？ （3）如果小丽到达最低点的速度为5 m/s，绳子会断吗？ 【答案】（1）90 N；（2）490 N，245 N；（3）绳子会断 【解析】 【详解】（1）将小丽看成质点做圆周运动，依题意可得向心力的大小为 所以 （2）小丽做圆周运动的向心力由重力和支持力提供。由牛顿第二定律可得 所以支持力 根据牛顿第三定律，则压力为 所以每根绳子受到的拉力 （3）当小丽到达最低点的速度为5 m/s，所需要的向心力为 所以 底座所受的压力为 所以每根绳子受到的拉力 所以绳子会断裂。 14. 在汽车越野赛中，一个土堆可视作半径的圆弧，左侧连接水平路面，右侧与一坡度为的斜坡连接。某车手驾车从左侧驶上土堆，经过土堆顶部时恰能离开，赛车飞行一段时间后恰沿与斜坡相同的方向进入斜坡，沿斜坡向下行驶。研究时将汽车视为质点，不计空气阻力。求：（取，，） （1）汽车经过土堆顶部的速度大小； （2）汽车落到斜坡上的位置与土堆顶部的水平距离。 【答案】（1）10m/s；（2）7.5m 【解析】 【详解】（1）赛车在土堆顶部做圆周运动，且恰能离开，重力提供向心力，则有 解得汽车经过土堆顶部的速度大小为 （2）赛车离开土堆顶部后做平抛运动，落到斜坡上时速度与水平方向夹角为，则有 解得 则落到斜坡上距离坡顶的水平距离为 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为，圆锥底面的圆心为。用一根长为的轻绳一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上点，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度； （2）当小球的角速度为时，求轻绳中的拉力的大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳小球的速度增大到时轻绳会被拉断，求轻绳能承受的最大拉力的大小。（取，，） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当小球刚要离开圆锥表面时，支持力为零，根据牛顿运动定律有 代入数据解得 （2）当小球的角速度为时，小球在圆锥表面上运动，根据牛顿运动定律有 代入数据解得 （3）当轻绳断裂时，设绳子与竖直方向的夹角为，根据牛顿运动定律有 联立代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乌海市第六中学2023-2024学年第二学期高一期中考试 物理试卷 考试时间：75分钟 一选择题（1-7题为单项选择题，每题4分；8-10题为多项选择题，每题6分，全选对得6分，选不全得3分，有错误选项不得分。共46分） 1. 行星绕太阳的运动下列说法中正确的是（　　） A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2. 如图所示，小球以5m/s的速度水平拋开，经过0.8s落地，取，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ） A. 小球在水平方向的位移大小是3.2m B. 小球在竖直方向的位移大小是8m C. 小球落地时在水平方向的速度大小是5m/s D. 小球落地时在竖直方向的速度大小是5m/s 3. 据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200km和100km，运动速率分别为v1和v2。那么v1和v2的比值为（月球半径取1700km）（　　） A. B. C. D. 4. 做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 5. 科学家发现，在太空中有一些人类宜居星球，其中有一个人类宜居星球的质量约为地球的2倍，半径约为地球的1.5倍，已知地球表面的重力加速度为g。一个质量为m的宇航员来到该星球表面，忽略地球和星球自转影响，宇航员在该星球表面的重力约为（　　） A. mg B. mg C. mg D. mg 6. 如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，已知重力加速度为g。则下列说法中错误的是（　　） A. 若，则小球对管内壁无压力 B. 若，则小球对管内上壁有压力 C. 若，则小球对管内下壁有压力 D. 不论v0多大，小球对管内下壁都有压力 7. 如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，小球A、B在空中运动的时间之比为（　　） A. 2：1 B. ：1 C. 1：2 D. 1： 8. 做曲线运动的物体（　　） A. 加速度与速度方向可能保持垂直 B. 加速度方向一定变化 C. 受到的合力可能不变 D. 加速度方向与受到的合力方向一定相同 9. 如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（ ） A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做直线运动 10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中错误的是（　　） A. A球的线速度必定小于B球的线速度 B. A球的角速度必定大于B球的角速度 C. A球的运动周期必定大于B球的运动周期 D. A球对筒壁的压力必定等于B球对筒壁的压力 二填空题（每空2分，共14分，不按题目要求作答不得分。） 11. 研究性学习小组进行如下实验：如图1所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，3），此时R的速度大小为________ cm/s。R在上升过程中运动轨迹的示意图是________。（R视为质点） 12. 为了探究平抛运动的规律，某同学用如左图所示的实验装置进行实验。 （1）在该实验的操作中，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道末端切线必须水平 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 将纸上确定的点用折线依次连接 D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （2）该同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失，他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平向右为正方向、y轴沿竖直向下为正方向），如右图所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g，由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：________（选填“>”“<”或“=”）；小球平抛运动的初速度________小球平拋运动的初始位置坐标为（___________）。 三计算题（共40分，解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤。） 13. 下课后，小丽在运动场上荡秋千。已知小丽的质量为40 kg，每根系秋千的绳子长为4 m，能承受的最大张力是300 N。如图，当秋千板摆到最低点时，速度为3 m/s。（g取10 m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量） （1）此时，小丽做圆周运动的向心力是多大？ （2）此时，小丽对底座的压力是多少？每根绳子受到拉力T是多少？ （3）如果小丽到达最低点的速度为5 m/s，绳子会断吗？ 14. 在汽车越野赛中，一个土堆可视作半径的圆弧，左侧连接水平路面，右侧与一坡度为的斜坡连接。某车手驾车从左侧驶上土堆，经过土堆顶部时恰能离开，赛车飞行一段时间后恰沿与斜坡相同的方向进入斜坡，沿斜坡向下行驶。研究时将汽车视为质点，不计空气阻力。求：（取，，） （1）汽车经过土堆顶部的速度大小； （2）汽车落到斜坡上的位置与土堆顶部的水平距离。 15. 一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为，圆锥底面的圆心为。用一根长为的轻绳一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上点，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 （1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度； （2）当小球的角速度为时，求轻绳中的拉力的大小； （3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳小球的速度增大到时轻绳会被拉断，求轻绳能承受的最大拉力的大小。（取，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $