PAGE11-安徽省六安中學2024-2025學年高一物理下學期期中試題（含解析）時間：90分鐘分值：100分一：選擇題（1-8為單項選擇每題4分。9-12為多項選擇，每題4分半對得2分。共48分）1.如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪B和C同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且其半徑RA＝RC＝2RB，則三質(zhì)點的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A.4：2：1 B.2：1：2 C.1：2：4 D.4：1：4【答案】C【解析】【詳解】由于B輪和A輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故vA＝vB，∴vB：vA＝1：1；由于C輪和B輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωC＝ωB，故ωC：ωB＝1：1，由角速度和線速度的關(guān)系式v＝ωR可得vC：vB＝RC：RB＝2：1，∴vA：vB：vC＝1：1：2，又因為RA＝RC＝2RB，依據(jù)得：aA：aB：aC＝1：2：4，故選C．2.長為L細繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點．當繩豎直時小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動．關(guān)于小球的運動下列說法正確的是A.小球過最高點時的最小速度為零B.小球起先運動時繩對小球的拉力為mC.小球過最高點時速度大小肯定為D.小球運動到與圓心等高處時向心力由細繩的拉力供應【答案】D【解析】【詳解】AC．小球剛好越過最高點，當繩子的拉力最小為，依據(jù)牛頓其次定律得解得最小速度為故AC錯誤；B．起先運動時則繩的拉力為故選項B錯誤；D．小球運動到與圓心等高處時向心力只由細繩的拉力供應，重力不供應向心力，故D正確．故選D。3.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后做勻速圓周運動，速度減小為原來的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變更，則變軌前后衛(wèi)星的（）A.向心加速度大小之比為4:1B.角速度大小之比為2:1C.周期之比為1:8D.軌道半徑之比為1:2【答案】C【解析】【詳解】依據(jù)可得則可知，向心加速度之比為；角速度之比為；周期之比為；軌道半徑之比為，故ABD錯誤，C正確。故選C。4.探討火星是人類探究向火星移民的一個重要步驟。假設火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是（）A.火星運行速度較大 B.火星運行角速度較大C.火星運行周期較大 D.火星運行的向心加速度較大【答案】C【解析】【詳解】任一行星繞太陽做勻速圓周運動時，依據(jù)萬有引力供應向心力可推導出化簡后可得即軌道半徑越大，行星運行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。因此火星的運行速度、角速度和向心加速度較小，運行周期較大，故ABD錯誤，C正確。故選C。5.設地球表面的重力加速度為，物體在距地表2R（R是地球的半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則為（）A.1 B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由題意有兩式聯(lián)立，解得故B正確，ACD錯誤。故選B6.關(guān)于引力常量的測定，下面說法中正確的是（）A.引力常量是由牛頓測定的B.引力常量是伽利略測定的C.引力常量是由愛因斯坦測定的D.引力常量是由卡文迪許測定的【答案】D【解析】【詳解】萬有引力常量是卡文迪許通過扭秤試驗測定的，故ABC錯誤，D正確；故選D。7.某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的，半徑為地球半徑的3倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（）A.9倍 B.倍 C.3倍 D.倍【答案】B【解析】【詳解】設地球質(zhì)量M，某星球質(zhì)量M，地球半徑r，某星球半徑3r；由萬有引力供應向心力做勻速圓周運動得解得：衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式，分別代入地球和某星球的各物理量得，此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的。故選B。8.某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F。若此物體受到的引力減小為，則其距離地面的高度應為（R為地球半徑）（）A.R B.2R C.4R D.8R【答案】A【解析】【詳解】依據(jù)萬有引力定律表達式得：，其中r為物體到地球中心的距離。某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F，此時r=R，若此物體受到的引力減小為，依據(jù)得出此時物體到地球中心的距離r′=2R，所以物體距離地面的高度應為R。A．R，與結(jié)論相符，選項A正確；B．2R，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．4R，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．8R，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.9.關(guān)于向心力的下列說法中正確的是A.向心力不變更做圓周運動物體速度的大小B.做勻速圓周運動的物體，其向心力是不變的C.做圓周運動的物體，所受合力肯定等于向心力D.做勻速圓周運動的物體，肯定是所受的合外力充當向心力【答案】AD【解析】A、向心力總是指向圓心，而速度總是沿著切線方向，故向心力肯定垂直于速度，不變更速度的大小，故A正確；

B、做勻速圓周運動的物體所受的合力總是指向圓心，方向不斷變更，是變力，故B錯誤；

C、物體做變速圓周運動時，合力不總是指向圓心，故合力不肯定等于向心力，向心力為合力的一個分力，故C錯誤；

D、做勻速圓周運動的物體所受的合力總是指向圓心，供應向心力，故D正確．點睛：向心力的方向不斷變更，肯定是變力；變速圓周運動的合外力不肯定指向圓心，只有當合力指向圓心時，合力才完全充當向心力．10.如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，它們與圓臺之間的動摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量均為m，A、B離軸心距離為R，C離軸心2R，則當圓臺旋轉(zhuǎn)時（設A、B、C都沒有滑動）（）A.物體C的向心加速度最大 B.物體B受到的靜摩擦力最大C.ω=是C起先滑動的臨界角速度 D.當圓臺轉(zhuǎn)速增加時，B比A先滑動【答案】AC【解析】【詳解】A.物體繞軸做勻速圓周運動，角速度相等，依據(jù)向心加速度方程有a=ω2r，由于C物體的轉(zhuǎn)動半徑最大，故向心加速度最大，故A正確；B.物體繞軸做勻速圓周運動，角速度相等，靜摩擦力供應向心力，依據(jù)牛頓其次定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B錯誤；C.對C分析可知，當C物體恰好滑動時，靜摩擦力達到最大，有μmg=m·2Rω2；解得：，故臨界角速度為，故C正確；D.由C的分析可知，轉(zhuǎn)動半徑越大的臨界角速度越小，越簡單滑動，與物體的質(zhì)量無關(guān)，故物體C先滑動，物體A、B將一起后滑動，故D錯誤．11.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則（）A.a的飛行時間比b的長B.b和c的飛行時間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【解析】【詳解】AB．b、c的高度相同，大于a的高度，依據(jù)h=gt2，得，知b、c的運動時間相同，a的飛行時間小于b的時間。故A錯誤，B正確；C．因為a的飛行時間短，但是水平位移大，依據(jù)x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故C錯誤；D．b、c的運動時間相同，b的水平位移大于c的水平位移，則b的初速度大于c的初速度。故D正確。【點睛】解決本題關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道平拋運動的時間由高度確定，初速度和時間共同確定水平位移。12.如圖，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道凹凸是不同的，當質(zhì)量為m的火車以速度v通過某彎道時，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，下面分析正確的A.此時火車轉(zhuǎn)彎所需向心力由重力和支持力的合力來供應B.若火車速度大于v時，外軌將受到側(cè)壓力作用C.若火車速度小于v時，外軌將受到側(cè)壓力作用D.無論火車以何種速度行駛，對內(nèi)側(cè)軌道都有側(cè)壓力作用【答案】AB【解析】【詳解】A.因為內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用，所以火車只受重力和支持力作用，所以火車轉(zhuǎn)彎所需向心力由重力和支持力的合力來供應，A正確B.當速度為v時，重力支持力合力剛好供應向心力，火車大于速度v時，重力支持力合力不足以供應所需向心力，具有離心趨勢，所以外軌將受到側(cè)壓力作用，B正確C.當速度為v時，重力支持力合力剛好供應向心力，火車速度小于v時，重力支持力比所需向心力大，具有近心趨勢，所以內(nèi)軌將受到側(cè)壓力作用，C錯誤D.通過以上分析，D錯誤二、計算題（要求寫出必要的公式計算過程和文字說明，共52分）13.如圖，質(zhì)量為m小球用長為L的細線懸于天花板上O點，并使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動（這種運動物理上稱為圓錐擺），細線與豎直方向成θ角，求細線中的張力F和小球轉(zhuǎn)動的周期T．【答案】，【解析】【詳解】小球受重力G和懸線的拉力F而在水平面內(nèi)作勻速圓周運動，F(xiàn)=mg/cosθ半徑R=Lsinθ由牛頓其次定律得T=14.如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺上的小物塊隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動。若轉(zhuǎn)臺以角速度ω0=2rad/s轉(zhuǎn)動時，物塊恰好與平臺發(fā)生相對滑動。現(xiàn)測得小物塊與轉(zhuǎn)軸間的距離l1=0.50m，設物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦因數(shù)；(2)若小物塊與轉(zhuǎn)軸間距離變?yōu)閘2=1.0m，則水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度最大為多少？【答案】(1)0.2；(2)【解析】詳解】(1)恰好發(fā)生相對滑動時由最大靜摩擦力供應圓周運動向心力解得(2)轉(zhuǎn)動半徑變?yōu)闀r有解得15.跳臺滑雪是一種極為壯麗的運動，運動員穿著滑雪板，從跳臺水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸．如圖所示，設運動員連同滑雪板的總質(zhì)量m=50kg，從傾角θ=37°的坡頂A點以速度v0=20m/s沿水平方向飛出，恰落到山坡底的水平面上的B處．(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：(1)運動員在空中飛行的時間;(2)AB間的距離s.【答案】（1）運動員在空中飛行的時間為3s．（2）AB間的距離為75m【解析】解：（1）運動員做平拋運動，由A到B，有：y=，x=v0t又tan37°=由以上各式得t==3s（2）水平位移大小x=v0t=20×3m=60m故AB間的距離s==75m答：（1）運動員在空中飛行的時間為3s．（2）AB間的距離為75m【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式敏捷求解．16.宇航員在某星球表面讓一個小球以初速v0做豎直上拋運動，經(jīng)過時間t小球落到