云南省红河州泸西县第一中学2024-2025学年高一物理下学期期中试题含解析

PAGE13-云南省红河州泸西县第一中学2024-2025学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，1～5小题只有一个选项正确，6～8小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．1.一个物体在5个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余4个力不变，则此物体不行能做（）（选不行能的运动）A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动C.类似于平抛运动的运动 D.匀速圆周运动【答案】D【解析】【详解】A．一个物体在5个共点力作用下做匀速直线运动，这5个力肯定是平衡力，若其中的一个力突然消逝，则剩余4个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，故这个合力恒定不变，若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，故A可能，不符合题意；B．若剩余4个力的合力与物体的速度方向相反，则物体做匀减速直线运动，故B可能，不符合题意；C．由于剩余4个力的合力是恒定的，故加速度恒定，当剩余4个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动的运动，故C可能，不符合题意；D．由于剩余4个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力始终指向圆心，是变力，所以物体不行能做匀速圆周运动，故D不行能，符合题意。故选D2.在排球场上，运动员将排球水平击出，排球飞行一段时间后落地，不计空气阻力，下列说法中正确的（）A.排球落地时瞬时速度的大小仅由初速度确定B.排球在空中运动的水平位移（即射程）仅由初速度确定C.排球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度确定D.排球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度确定【答案】C【解析】【详解】AC．排球做平抛运动，如图所示落地时的瞬时速度的大小为由得所以排球落地时瞬时速度的大小既与初速度有关，也与高度有关，而排球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度确定，所以C正确，A错误；BD．排球在空中运动的水平位移所以排球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关。排球落地时瞬时速度的方向又时间所以排球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以BD错误。故选C。3.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是()A.0 B.mgC.3mg D.5mg【答案】C【解析】【详解】小球恰好通过最高点时，只受到重力作用，重力完全充当向心力，则有，当小球到达最高点速率为2v时，应有，联立解得小球受到轨道的压力大小为，依据牛顿第三定律可知，轨道的压力为3mg,故C项正确，ABD错误．4.全部行星绕太阳运转其轨道半径立方和运转周期的平方的比值即,那么k的大小确定于()A.只与行星质量有关 B.与行星及恒星的质量都有关C.只与恒星质量有关 D.与恒星质量及行星的速率有关【答案】C【解析】【详解】行星绕太阳运转时，万有引力供应向心力，则解得，则k的大小确定于恒星质量，故C正确，ABD错误。5.如图所示，皮带传动装置的皮带轮O和上有三点A、B和C，，。则皮带轮转动时A、B、C三点的状况是（）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】【详解】由图可知，A、B是传送带传动的轮子边缘上的点，所以B、C两点共轴转动，所以依据知依据知所以A正确，BCD错误故选A。6.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A.A球的角速度必小于B球的角速度B.A球的线速度必小于B球的线速度C.A球的运动周期必大于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【答案】AC【解析】【详解】如图所示向心力得：，A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，故A正确，B错误；C、由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选AC．7.关于人造地球卫星，下列各种说法中正确的是（）A.依据向心力可知，轨道半径增大到2倍时，卫星所需向心力减小到原来的B.依据卫星的向心力是地球对卫星的引力供应可知，轨道半径增大到2倍时，向心力减小到原来的C.依据vr可知，人造卫星的轨道半径增大到2倍时，卫星的线速度v也增大2倍D.依据可知，人造卫星轨道半径增大时，卫星的线速度v是减小的【答案】BD【解析】【详解】A．卫星轨道半径增大到原来的两倍时，线速度也发生了变更，不能依据该公式推断向心力的变更，故A错误；B．人造卫星绕地球做圆周运动，依据万有引力供应向心力，有可知卫星轨道半径增大到2倍时，向心力减小到原来的，故B正确；C．轨道半径增大，角速度发生变更，不能依据该公式进行推断，故C错误；D．依据万有引力供应向心力，有得可知半径增大时，卫星的线速度v是减小，故D正确。故选BD。8.地球同步卫星到地心的距离r可由求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（）A.a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度B.a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度C.a是赤道周长，b是地球自转周期，c是同步卫星的加速度D.a是地球同步卫星到地面的高度，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度【答案】AB【解析】【详解】ABC．物体在万有引力作用下做匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力供应，即整理得到①此表达式和题目所给的表达式还有不同之处，那么我们可以用黄金代换（R是地球半径）代入①得到结合题目所给单位，a的单位是m，则a对应地球半径R，b的单位是s，则b对应同步卫星的周期T，也是地球自转周期T，c的单位是m/s2，则c为地球表面处的重力加速度g，所以AB正确，C错误；D．同理，黄金代换可变为（h是地球同步卫星到地球表面的距离）即化简可得那么，此时a对应地球同步卫星到地心的距离r，b对应同步卫星的周期T，也是地球自转周期T，c为同步卫星的加速度，所以D错误。故选AB。二、本题共2小题，共15分，按题目要求作答．9.“探究求合力的方法”试验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上依据试验结果画出的图示，F与F′中，方向肯定沿AO方向的是________________。【答案】F′【解析】【详解】F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，故方向肯定沿AO方向的是F′10.宇航员到达一个半径为R、没有大气的星球上，捡起一个小石子将其沿水平方向以速度v0抛出，得出石子运动的频闪照片的一部分如图所示。已知背景方格最小格子的边长为L，频闪周期为T，完成下面的问题。(1)石子抛出的初速度_______；(2)该星球表面旁边的重力加速度______；(3)该星球的第一宇宙速度______。【答案】(1).(2).(3).【解析】【详解】(1)[1]由图可知，相邻两点之间的水平距离为5L，则由平抛运动的公式得则(2)[2]由图可知，相邻两点之间竖直距离的差值为2L，则依据得(3)[3]在星球表面的物体的重力等于所受万有引力，即则绕该星球运行的天体的向心力由所受万有引力供应，为当则该星球的第一宇宙速度为三、本题共3小题，满分45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。11.登月飞行器关闭发动机后在离月球表面较近的高度（可以忽视）沿圆轨道绕月球飞行，周期是T。已知月球半径是R，引力常量为G，依据这些数据计算月球的平均密度。【答案】【解析】【详解】登月飞行器所受万有引力供应它做匀速圆圆运动的向心力登月火箭做匀速圆圆运动的半径解得月球可以看出球体，体积为所以月球的平均密度为12.如图所示，绳一端系着质量为的物体A（可视为质点），静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为的物体B（可视为质点），A与圆孔间的距离，A与水平面间的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围内可使物体B处于静止状态？（取）【答案】【解析】【详解】设质量为的物体A受到的拉力为、摩擦力为,当有最小值时，水平面对质量为的物体A的静摩擦力方向背离圆心且最大，依据牛顿其次定律，对质量为的物体B有对质量为的物体A有解得当有最大值时，水平面对质量为的物体A的静摩擦力方向指向圆心且最大，依据牛顿其次定律，对质量为的物体A有解得故13.如图甲所示，水平传送带的长度，皮带轮的半径，皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。现有一质量为1kg的小物体（视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x，A、B是传送带与两个皮带轮顶点的切点。保持物体的初速度v0不变，多次变更皮带轮的角速度ω，依次测量水平距离x，得到如图乙所示的图象。重力加速度。求：(1)小物体的初速度v0为多大？(2)B端离地面的高度h为多大？【答案】(1)5m/s；(2)1.25m【解析】【详解】(1)由图象可知，当时，随着皮带轮角速度的