精品解析：黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

大庆中学2023-2024学年度下学期期高一年级物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹向，即加速度指向轨迹的凹向，则选项A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据 可知 则速度越大，则轮胎对地面的压力越大，为了防止爆胎，车应慢速驶过，选项A错误； B．在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，则火车的重力和铁轨的支持力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，则火车有做离心运动的趋势，则轮缘会挤压外轨，选项B正确； C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时最小速度满足 即 则如果速度小于该速度，水就会流出，选项C错误； D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供做圆周运动的向心力，从而做离心运动沿切线方向甩出，选项D错误。 故选B。 3. 航天器运行到地球和月球间某处时，所受地球、月球引力的合力恰好为零。已知航天器在该处到地球中心的距离与到月球中心的距离之比为k，则地球与月球质量之比为（　　） A. B. k C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球质量与月球质量分别为M1、M2，飞船到地球中心的距离与到月球中心的距离分别为r1、r2，飞船质量为m，飞船所受地球、月球引力平衡，则有 解得 故选A。 4. 如图所示，修正带大、小齿轮相互咬合，图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点为大齿轮上一点，。若修正带大、小齿轮转轴固定，a点以匀速转动，下列选项正确的是（　　） A. b点线速度的大小为 B. c点角速度的大小为 C. b点向心加速度的大小为 D. 大、小齿轮沿相同方向转动且转速之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．同缘传动时，边缘点的线速度大小相等，方向相反，有 cm/s 故A错误； B．同轴传动时，角速度相等，故 rad/s 故B错误； C．根据向心加速度公式可知 故C正确； D．大、小齿轮沿相反方向，根据转动且转速之比为 可知大、小齿轮转速之比为1：2，故D错误。 故选C。 5. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球静止卫星，则（　　） A. 卫星a的角速度小于c的角速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度 C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期大于24 h 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力有 解得 ，，， 由角速度、加速度的表达式可得出：半径大的角速度小，加速度小，故A正确，B错误； C．由线速度的表达式可得出轨道半径大的线速度小，则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误； D．卫星b与卫星a的轨道半径相同，周期相同，a是地球静止卫星，则周期相同为24h，故D错误 故选A。 6. 如图所示，质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平面以v=1m/s的速度匀速前进x=1m，已知F与水平方向的夹角θ=30°，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 推力F做的功为100J B. 推力F的功率为100W C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为50J 【答案】C 【解析】 【详解】A．推力做的功为 故A错误； B．推力F的功率为 故B错误； C．物体做匀速运动，根据受力平衡可得 解得 ， 则物体与水平面间的动摩擦因数为 故C正确； D．物体克服摩擦力做功为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法不正确的是（　　） A. A、B转动角速度相等 B. 杆对球B的弹力大小为3mg C. 球A的速度为 D. 球B对杆有向上的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、B在相同时间内转过的角度相等，所以A、B转动角速度相等，故A正确，不满足题意要求； BD．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零时，杆对两球的作用力大小相等、方向相反，由于此时杆对球A的弹力向上，则杆对球B的弹力向下，所以球B对杆有向上的拉力；设此时角速度为，杆对球B的弹力为，对B球由牛顿第二定律可得 对A球由牛顿第二定律可得 联立解得 ， 故BD正确，不满足题意要求； C．球A的速度为 故C错误，满足题意要求。 故选C。 二、多选题（每小题6分，共18分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分） 8. 如图，“嫦娥三号”卫星要经过一系列的调控和变轨，才能最终顺利降落在月球表面．它先在地月转移轨道的P点调整后进入环月圆形轨道1，进一步调整后进入环月椭圆轨道2．有关“嫦娥三号”下列说法正确的是（ ） A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度 B. 在P点由轨道1进入轨道2需要减速 C. 在轨道2经过P点时速度大于Q点速度 D. 分别由轨道1与轨道2经P点时，向心加速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】嫦娥三号发射出去后绕地球做椭圆运动，没有离开地球束缚，故嫦娥三号的发射速度大于7．9km/s，小于11．2km/s，故A错误．卫星在轨道1上的P点处减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入轨道2，故B正确．卫星做椭圆轨道运动时，从远月点P向近月点Q运动中，月球对卫星的引力做正功，故速度增大，即在轨道2经过P点时速度小于Q点速度，故C错误．在A点嫦娥三号卫星产生的加速度都是由万有引力产生的，因为同在A点万有引力大小相等，故不管在哪个轨道上运动，在A点时万有引力产生的加速度大小相等，故D正确．故选BD． 【点睛】本题要理解卫星变轨原理，嫦娥三号在轨道1上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入轨道2需要做近心运动，使得在P点所受万有引力大于圆周运动向心力，因为同在P点万有引力不变，故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入轨道2． 9. 如图所示，餐桌的水平旋转餐台可绕固定点O转动，在旋转餐台上静止放置两个完全相同的小碟子M、N，M离O点较近，N离O点较远，餐台表面粗糙程度均匀。下列说法正确的是（　　） A. 若M随餐台一起加速转动，静摩擦力不指向圆心 B. 若餐台转速从零缓慢增大，M比N先与餐台发生相对滑动 C. 若M随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和向心力作用 D. 若N随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和静摩擦力作用 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若M随餐台一起加速转动，静摩擦力一方面要提供沿速度方向使物体加速的力，同时要提供指向圆心的向心力，则静摩擦力方向不指向圆心，故A正确； B．根据 可知，当物体将要滑动时，距离圆心越远的物体临界角速度越小，可知若餐台转速从零缓慢增大，N比M先与餐台发生相对滑动，故B错误； CD．若物体随餐台一起匀速转动，M和N都是受到重力、支持力和静摩擦力作用，其中静摩擦力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力F做功的说法正确的是（　　） A. 甲图中，全过程F做的总功为72 J B. 乙图中，若F大小不变，物块从A到C过程中，力F做的功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，OA水平，细绳伸直，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图中，全过程中F做的总功为 故A正确； B．乙图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C正确； D．丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F为变力，根据动能定理得 解得 故D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。 【答案】 ①. A ②. D ③. C 【解析】 【详解】（1）[1] 在探究“向心力的大小与哪些因素有关”的实验中，需要保证某些物理量不变（例如：钢球的质量及钢球做圆周运动的半径），从而便于研究其中两个物理量之间（例如：向心力及钢球做圆周运动的角速度）的关系，这种研究方法在物理中称为控制变量法。 故选A。 （2）[2] 从图中可以看出，两边圆盘是通过皮带连接转动的，则边缘线速度v相等，皮带连接的两个轮子半径相等，则角速度ω相等，两个球做圆周运动的半径r也相同，两个球其中一个是铝球，另一个是钢球，说明两个球的质量不一样，可知图示情景正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系。 故选D。 （3）[3] A．由公式可得，在质量和半径一定情况下，向心力大小与角速度的二次方成正比。故A错误； B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度二次方的大小成正比，故B错误； C．由公式可得，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故C正确； D．由公式可得，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，故D错误。 故选C。 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时： （1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线___________。 （2）每次释放小球必须从___________位置必须由___________释放。 （3）某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，判断O点是否是抛出点：___________（选填“是”或“否”）。 （4）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图像，如图乙所示，则此小球平抛的初速度v0=___________m/s。（取g=10m/s2） 【答案】（1）水平 （2） ①. 相同 ②. 静止 （3）是 （4）0.5 【解析】 【小问1详解】 为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线水平。 【小问2详解】 [1][2]每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放，以保证到达斜槽底端速度相同。 【小问3详解】 因图甲中给定的四个点中水平距离相等，可知时间相等，竖直距离之比为 可知O点是抛出点。 【小问4详解】 根据平抛运动规律，水平方向 竖直方向 联立，解得 由图像可知 解得 四、解答题（共38分） 13. 在清晨，武汉的吉庆街面香扑鼻而来，其中刀削面引人注目。如图甲所示，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。假设某一面片初速度水平，飞出时离锅内水面的竖直距离，飞出时面片到锅正中心的水平距离为0.6m，锅的半径为0.2m，如图乙所示．不计空气阻力，取重力加速度，求： （1）面片落入锅中所用的时间t。 （2）面片要落入锅中初速度大小的取值范围。 【答案】（1）0.4s；（2） 【解析】 【详解】（1）面片飞出时做平抛运动，在竖直方向面片做自由落体运动 解得 （2）在水平方向面片做匀速直线运动 速度的取值范围 14. 如图所示，水平放置的薄圆盘可绕其中心轴转动，放置在圆盘上的小滑块A用穿过圆盘中心光滑小孔的细线与小球B连接，当圆盘匀速转动的角速度为时，小滑块A和小球B均相对圆盘保持静止，此时OA段线长为0.5m，OB段线长为1m。已知滑块A的质量m1=2kg，小球B的质量m2=0.6kg，取重力加速度g=10m/s2，滑块与小球均视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）细线对小滑块A的拉力大小； （2）OB段细线与竖直方向的夹角； （3）小滑块A与圆盘间的动摩擦因数最小值。 【答案】（1）12N；（2）60°；（3）0.4 【解析】 【详解】（1）对物体B受力分析如图所示 根据牛顿第二定律得 解得 （2）对B，在竖直方向有 代入数据解得 （3）对A分析，其向心力大小为 所以滑块A所受摩擦力f一定指向圆心，根据牛顿第二定律得 解得 因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以 解得 即滑块A与圆盘间的动摩擦因数不小于0.4。 15. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m，一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h=2m，H=2.8m，g=10m/s2。求： （1）运动员从A运动到达B点时的速度大小vB； （2）第一次离开圆弧轨道末端时，滑板对轨道的压力大小； （3）轨道CD段的动摩擦因数μ； （4）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时的速度大小；如不能，则最后停在何处？ 【答案】（1） （2） （3） （4）不能回到点，最后停在D点左侧处，或C点右侧处 【解析】 【小问1详解】 在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，则有 解得 【小问2详解】 从B运动到C点，根据动能定理可得 在最低点C，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 根据牛顿第三定律可知，离开圆弧轨道末端时，滑板对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 由B点到E点，由动能定理可得 代入数据可得 【小问4详解】 运动员能到达左侧的最大高度为，从B到第一次返回左侧最高处，根据动能定理有 解得 所以第一次返回时，运动员不能回到B点；设运动员从B点运动到停止，在CD段的总路程为，由动能定理可得 代入数据解得 因为 所以运动员最后停在D点左侧处，或C点右侧处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆中学2023-2024学年度下学期期高一年级物理试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 如图所示能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 3. 航天器运行到地球和月球间某处时，所受地球、月球引力的合力恰好为零。已知航天器在该处到地球中心的距离与到月球中心的距离之比为k，则地球与月球质量之比为（　　） A. B. k C. D. 4. 如图所示，修正带大、小齿轮相互咬合，图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点为大齿轮上一点，。若修正带大、小齿轮转轴固定，a点以匀速转动，下列选项正确的是（　　） A. b点线速度的大小为 B. c点角速度的大小为 C. b点向心加速度的大小为 D. 大、小齿轮沿相同方向转动且转速之比为 5. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球静止卫星，则（　　） A. 卫星a的角速度小于c的角速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度 C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期大于24 h 6. 如图所示，质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平面以v=1m/s的速度匀速前进x=1m，已知F与水平方向的夹角θ=30°，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 推力F做的功为100J B. 推力F的功率为100W C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为50J 7. 如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法不正确的是（　　） A. A、B转动角速度相等 B. 杆对球B的弹力大小为3mg C. 球A的速度为 D. 球B对杆有向上的拉力 二、多选题（每小题6分，共18分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分） 8. 如图，“嫦娥三号”卫星要经过一系列的调控和变轨，才能最终顺利降落在月球表面．它先在地月转移轨道的P点调整后进入环月圆形轨道1，进一步调整后进入环月椭圆轨道2．有关“嫦娥三号”下列说法正确的是（ ） A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度 B. 在P点由轨道1进入轨道2需要减速 C. 在轨道2经过P点时速度大于Q点速度 D. 分别由轨道1与轨道2经P点时，向心加速度相同 9. 如图所示，餐桌的水平旋转餐台可绕固定点O转动，在旋转餐台上静止放置两个完全相同的小碟子M、N，M离O点较近，N离O点较远，餐台表面粗糙程度均匀。下列说法正确的是（　　） A. 若M随餐台一起加速转动，静摩擦力不指向圆心 B. 若餐台转速从零缓慢增大，M比N先与餐台发生相对滑动 C. 若M随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和向心力作用 D. 若N随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和静摩擦力作用 10. 下列关于图甲、乙、丙、丁四幅图中力F做功的说法正确的是（　　） A. 甲图中，全过程F做的总功为72 J B. 乙图中，若F大小不变，物块从A到C过程中，力F做的功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，OA水平，细绳伸直，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 丁图中，F始终保持水平，缓慢将小球从P拉到Q，F做的功为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 （1）本实验采用的科学方法是_____ A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法 （2）图示情景正在探究的是_____ A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系 C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系 （3）通过本实验可以得到的结果是_____ A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时： （1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线___________。 （2）每次释放小球必须从___________位置必须由___________释放。 （3）某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，判断O点是否是抛出点：___________（选填“是”或“否”）。 （4）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图像，如图乙所示，则此小球平抛的初速度v0=___________m/s。（取g=10m/s2） 四、解答题（共38分） 13. 在清晨，武汉的吉庆街面香扑鼻而来，其中刀削面引人注目。如图甲所示，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。假设某一面片初速度水平，飞出时离锅内水面的竖直距离，飞出时面片到锅正中心的水平距离为0.6m，锅的半径为0.2m，如图乙所示．不计空气阻力，取重力加速度，求： （1）面片落入锅中所用的时间t。 （2）面片要落入锅中初速度大小的取值范围。 14. 如图所示，水平放置的薄圆盘可绕其中心轴转动，放置在圆盘上的小滑块A用穿过圆盘中心光滑小孔的细线与小球B连接，当圆盘匀速转动的角速度为时，小滑块A和小球B均相对圆盘保持静止，此时OA段线长为0.5m，OB段线长为1m。已知滑块A的质量m1=2kg，小球B的质量m2=0.6kg，取重力加速度g=10m/s2，滑块与小球均视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）细线对小滑块A的拉力大小； （2）OB段细线与竖直方向的夹角； （3）小滑块A与圆盘间的动摩擦因数最小值。 15. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m，一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H，且h=2m，H=2.8m，g=10m/s2。求： （1）运动员从A运动到达B点时的速度大小vB； （2）第一次离开圆弧轨道末端时，滑板对轨道的压力大小； （3）轨道CD段的动摩擦因数μ； （4）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时的速度大小；如不能，则最后停在何处？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $