山東省淄博市第十五中學2022-2023學年高一物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，Q是它邊緣上的一點，左側是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，S點和P點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中皮帶不打滑，則（）A．Q點和P點的線速度之比是1：1B．Q點和S點的角速度之比是1：4C．Q點和S點的線速度之比是1：2D．Q點和S點的向心加速度之比是8：1參考答案：AD【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心加速度．【分析】共軸轉動的各點角速度相等，靠傳送帶傳動輪子上的點線速度大小相等，根據v=rω、a=rω2=確定各點線速度、角速度和向心加速度的大?。窘獯稹拷猓篈、Q點和P點是皮帶傳動，若在傳動過程中皮帶不打滑，小輪和大輪的邊緣上線速度相等，即：vQ：vP=1：1，故A正確；B、根據v=rω有：ωQ=，P點與S點時同軸轉動，所以ωS=ωP=，Q點和S點的角速度之比是ωQ：ωS=：=4：1，故B錯誤；C、設vQ=vP=v，P點與S點時同軸轉動，角速度相同，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，根據v=rω有vS=vP，所以vQ：vS=v：=2：1，故C錯誤；D、設vQ=vP=v，P點與S點時同軸轉動，角速度相同，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，根據v=rω有vS=vP，由a=可得：所以aQ：aS=8：1，故D正確．故選：AD．2.隨著我國登月計劃的實施，我國宇航員登上月球已不是夢想；假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經時間t后回到出發點．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度為B．月球的質量為C．宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運動D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為參考答案：B【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】（1）小球在月球表面做豎直上拋運動，由t=求出月球表面的重力加速度，物體在月球表面上時，由重力等于地月球的萬有引力求出月球的質量．（2）宇航員離開月球表面圍繞月球做圓周運動至少應獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大?。?）宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動，根據重力提供向心力求得繞行周期．【解答】解：A、小球在月球表面做豎直上拋運動，根據勻變速運動規律得：t=

解得：g月=，故A錯誤；B、物體在月球表面上時，由重力等于地月球的萬有引力得：，解得：M=，故B正確；C、宇航員離開月球表面圍繞月球做圓周運動至少應獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小所以解得：v=，故C錯誤；D、宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動，根據重力提供向心力得：mg月=m=m解得：T=，故D錯誤．故選B3.（單選）關于運動的合成與分解的說法中，正確的是()A．合運動的位移為分運動的位移的矢量和

B．合運動的速度一定比其中一個分速度大C．合運動的時間為分運動時間之和

D．合運動的時間比各分運動時間長參考答案：A4.（單選）下列情況中運動的人或物體，可以看成質點的是（）A．天文學家研究地球的自轉B．研究城際軌道列車從廣州到肇慶的時間C．研究火車通過西江大橋的時間D．研究跳水運動員郭晶晶的跳水姿態參考答案：B5.半徑為R的四分之一豎直圓弧軌道，與粗糙的水平面相連，如圖所示.有一個質量為m的均勻細直桿搭放在圓弧兩端，若釋放細桿，它將開始下滑，并且最后停在水平面上.在上述過程中（

）A.桿克服摩擦力所做的功為mgRB.桿克服摩擦力所做的功為mgRC.重力所做的功為mgRD.外力做的總功為mgR參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.傾角為450，高為1.8m的斜面如圖所示，在其頂點水平拋出一石子，它剛好落在這個斜面底端的B點，則石子經______s落到B點，經______s速度與斜面平行。(g取10m/s2)參考答案：7.質量為5×103kg的汽車在t=0時刻速度v0=10m/s,隨后以P=6×104W的額定功率沿平直公路繼續前進,經72s達到最大速度,該汽車受恒定阻力,其大小為2.5×103N.則:汽車的最大速度vm=________m/s,汽車在72s內經過的路程為____________m.參考答案：24

____1252m_8.某同學在做測定木板與木塊間的動摩擦因數的實驗時，設計了兩種實驗方案．方案A：木板固定，用彈簧秤拉動木塊。如圖(a)所示．方案B：木塊固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質量為200g的配重若干個．(g=10m／s2)①上述兩種方案中，你認為更合理的是方案

原因是

；②該同學在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力．記錄了5組實驗數據．如下所示，則可測出木板與木塊間的動摩擦因數

參考答案：①B

B方案中拉物體不需要一定保持勻速

②

0.25

9.某人要將貨箱搬上離地12m高的閣樓?，F有30個相同的貨箱，每個貨箱的質量均為5kg，如圖所示為該人提升重物時發揮的功率與被提升物體質量的關系圖，由圖可知此人要發揮最大功率則每次應搬_________個箱子；他最快需

s才能把貨箱全部搬上去（不計下樓、搬起和放下箱子等時間）。參考答案：3

72010.在月球上以初速度自高h處水平拋出的小球，水平射程可達x遠。已知月球半徑為R，如果在月球上發射一顆月球的衛星，它在月球表面附近環繞月球運行的周期是

。參考答案：11.我國航天計劃的下一目標是登上月球，當飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：A．計時表一只；B．彈簧測力計一個；C．已知質量為m的物體一個；D．天平一只(附砝碼一盒)．已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據測量的數據，可求出月球的半徑R及月球的質量M(已知引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(填選項前的字母)．(2)兩次測量的物理量是________和________．(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質量M的表達式．R＝_______M＝________.參考答案：(1)ABC（3分）(2)飛船繞月球運行的周期T質量為m的物體在月球表面所受重力的大小F12.．有兩個完全相同的金屬小球A、B，其中，A球帶電荷量為9Q，B球帶電荷量為－Q，將A和B固定起來，二者間距離為R，二者間作用力為

，然后讓A球和B球接觸，再放回原來位置，此時作用力與原來二者間作用力的比值是

（其中Q為正數）參考答案：

9KQ2/R2

、

16：9

13.一個質量為m的質點在n個共點的恒力作用下處于靜止狀態，現將其中的一個恒力F轉過，其余的力大小和方向都不變，則質點的加速度大小為

。參考答案：F/m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州：第一種是乘普客汽車經鄧關、趙化到達；第二種是乘快客汽車經內江、隆昌的高速公路到達；第三種是乘火車到達．下面是三種車的發車時刻及里程表．已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h，快客汽車全程平均速度大小為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？績冉竞吐〔?min，設火車進站和出站都做勻變速直線運動，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速度為120km/h.若現在時刻是上午8點05分，這位旅客想早點趕到瀘州，請你通過計算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車？

普客汽車快客汽車火車里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

參考答案：應選擇火車15.一顆在赤道上空運行的人造衛星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛星的轉動方向與地球自轉方向相同.已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛星繞地球轉動的角速度ω；(3)該衛星相鄰兩次經過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據萬有引力提供向心力，mg=，聯立可得ω=，(3)衛星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛星再次出現在建筑物上空以地面為參照物，衛星再次出現在建筑物上方時，建筑物隨地球轉過的弧度比衛星轉過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結合黃金代換計算人造衛星繞地球轉動的角速度ω；（3）衛星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛星再次出現在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平轉盤可繞豎直中心軸轉動，盤上疊放著質量均為1kg的A、B兩個物塊，B物塊用長為0.25m的細線與固定在轉盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和傳感器的大小均可不計．細線能承受的最大拉力為8N．A、B間的動摩擦因數為0.4，B與轉盤間的動摩擦因數為0.1，且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．轉盤靜止時，細線剛好伸直，傳感器的讀數為零．當轉盤以不同的角速度勻速轉動時，傳感器上就會顯示相應的讀數F．試通過計算在坐標系中作出F﹣ω2圖象（作在答題卡上）．g取10m/s2．參考答案：解：對AB整體分析，當繩子剛有拉力時，根據牛頓第二定律得：，當B物體與將發生滑動時的角速度為：；則：T=0，ω∈[0，2]；當A物體所受的摩擦力大于最大靜摩擦力時，A將要脫離B物體，此時的角速度由：得：則：（ω∈[2，4]）此時繩子的張力為：T=2mω2r﹣μ12mg=2×16×0.25﹣2=6N＜8N，故繩子末斷接下來隨角速度的增大，B脫離A物體．只有A物體作勻速圓周運動，當拉力最大時的角速度為ω3，根據牛頓第二定律得：則：，則當角速度為：ω2，即繩子產生了拉力．則：，ω∈[4，6]．則坐標系中作出F﹣ω2圖象如圖所示．答：坐標系中作出F﹣ω2圖象如圖所示．【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】對AB整體分析，當繩子剛有拉力時，摩擦力達到最大，根據牛頓第二定律求出繩子剛有拉力時轉盤的角速度，從而得出拉力為零時的角速度范圍．對B分析，通過最大靜摩擦力結合牛頓第二定律求出剛要滑動時的角速度，根據牛頓第二定律求出此時拉力的表達式以及角速度的范圍．對A分析，根據最大拉力以及A所受的最大靜摩擦力，通過牛頓第二定律求出繩子剛要斷時的角速度，以及繩子拉力的表達式．結合各個階段拉力的表達式和角速度的范圍作出圖線．17.（12分）人民網軍事在線鄭州11月8日電：7日，代號為“鐵騎-2009”的濟南軍區某裝甲師合成戰斗群實兵演習在中原腹地某訓練基地落下帷幕。在這次軍演中為了能夠快速地打擊敵方，某一空降兵在敵方的上空實施空降，在飛機懸?？罩泻?，空降兵從機艙中一躍而下，把空降兵空降假定為如下過程：空降兵出艙后先做自由落體運動，下落了2s后，打開傘包勻速運動了4s，接著做勻減速直線運動6s到達了敵方的地面,此時空降兵的速度恰好為零，g取10。求：（1）空降兵做自由落體運動下落的距離；（2）空降兵實施空降發生的總位移是多少？參考答案：解析：（1）依據題意，空降兵在前2s內在做自由落體運動，則有：

①

（2）空降兵做自由落體運動2s末的速度為：

空降兵在第二階段是以20m/s的速度做勻速運動，則有：

②空降兵在第三階段是以20m/s的速度做勻減速直線運動，則有：

③由①②③得：總位移H=h1+h2+h3=160m18.如圖所示，質量為2kg的物體，位于豎直平面內弧形軌道上高h=1m的A點，以4m/s的初速度以v0開始下滑，然后進入水平軌道，軌道ABCD中只有水平的BC部分粗糙，其余部分都光滑，已知BC部分長2m物體在BC部分軌道上滑行時受到的摩擦力是8N，物體進入CD斷后仍可返回，試求：（1）物體第一次到達B點時的動能；（2）物體沿CD面上升的最大高度；（3）物體最后靜止時的位置離B點距離．（不考慮空氣對物體的影響，g=10m/s2）參考答案：解：（1）對AB過程由機械能守恒定律可知：EKB=mv02+mghEKB=×2×16+2×10×