云南省昆明市官渡区前卫第一中学2023年高一物理测试题含解析

云南省昆明市官渡区前卫第一中学2023年高一物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是(

)

RabvA．小球通过最高点的最小速度为0B．小球通过最高点时受到的弹力一定竖直向上C．小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D．小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力参考答案：AC2.（多选题）如图，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆．设卫星、月球绕地公转周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则（）A．T卫＜T月 B．T卫＞T月 C．T卫＜T地 D．T卫=T地参考答案：AC【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力定律提供向心力，写出相应的牛顿第二定律的方程=，即可解答．【解答】解：卫星和月球都绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力，=，r=R+h解得：由于近地卫星的环绕半径小于同步卫星的半径，同步卫星的半径又小于月球绕地球的半径，所以，近地卫星的周期最小，月球的周期最大．又由于同步卫星的周期等于地球自转周期为T地，所以：T卫＜T地＜T月．故A、C正确，BD错误．故选：AC3.一物体做竖直上抛运动,落回原处的速度为40m/s,则整个运动的时间是(g取10m/A.

2s

B.

4s

C.8s

D.

初速度未知,时间无法确定。参考答案：C4.（单选）下列物体在运动过程中．机械能可视作守恒的是

（

）A．飘落中的秋叶 B．乘电梯匀速上升的人C．被掷出后在空中运动的铅球 D．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱参考答案：C5.（多选）如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，二者之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是A．若木块静止，木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向是竖直向上B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为D．若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木不受滑动摩擦力作用参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，质量为10kg的物体在粗糙水平面上向右运动，动摩擦因数μ=0.2。某时刻，受到一个水平向左的推力F=40N，g取10m/s2，则此时物体的加速度大小

m/s2，方向为

。参考答案：6，水平向左7.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0＝

▲

（用L、g表示），其值是▲。（g取9.8m/s2）参考答案：

由图，a、b、c、d4个点间的水平位移均相等，是，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，再根据解出代入数据得。8.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上：

．（A）拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带；（B）将打点计时器固定在平板上，并接好电路；（C）把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着重量适当的钩码；（D）断开电源，取下纸带；（E）将平板有定滑轮的一端伸出桌外；（F）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；（G）换上新的纸带，再重复做两三次．参考答案：EBFCADG【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】按照组装器材、实验操作、记录数据和数据处理的顺序进行操作，在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，既可以平衡摩擦力，也可以不平衡摩擦力，结合做实验的步骤把顺序排列．【解答】解：在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，具体的实验步骤为：将打点计时器固定在平板上并接好电路，然后平衡摩擦，将平板一端抬高轻推小车，使小车恰能做匀速运动，将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，用一条细绳拴住小车，细绳跨过定滑轮，下面吊适当的钩码，拉住纸带，将小车移到靠近打点计时处，先接通电源，然后放开纸带，断开电源取下纸带，换上新的纸带，再重复做三次．故答案为：EBFCADG9.一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则小球在4位置时的瞬时速度约为__________m/s，小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为_________m/s，在该过程中的加速度大约为_________。参考答案：0.09

0.075

0.03010.一轻质弹簧原长10cm，甲乙两人同时用100N的力在两端反向拉弹簧，其长度变为12cm，若将弹簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，则此时弹簧长度为_________cm，此弹簧的劲度系数为__________N/m。参考答案：12cm，5000N/m甲乙两人同时用100N的力在两端反向拉弹簧，此时弹簧弹力为100N；若将弹簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，此时弹簧弹力仍为100N，两种情况下弹簧长度均为12cm，弹簧劲度系数11.1光在真空中传播的速度为3.0×108m/s，1光年相当于

米。（结果保留2位有效数字）参考答案：9.0×1015米至

1.0×1016米之间都给分12.电火花计时器工作电源是220伏的__________电源（填“直流”或“交流”），当电源的频率为50Hz时，每隔__________秒打一个点。（2）实验装置如图1所示。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动。右图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间的时间间隔为0.1s，相邻的两个计数点间的距离如图中所标。①若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的速度，则打计数点1、3时小车对应的速度分别为：v1=_________m/s，v3=________m/s，(小数点后保留二位)②据此可求出小车从1到3计数点内的加速度为a=____________m/s2。参考答案：（1）

交流

；

0.02

；（2）

0.36

；___0.43____；

0.35

13.一小球从某一高处由静止开始自由下落，则小球在第3s末的速度为

m/s，小球在第2s内的位移为

m。（g=10m/s2）参考答案：30，15三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。15.一个物体沿着直线运动，其v﹣t图象如图所示。（1）物体在哪段时间内做加速运动？（2）物体在哪段时间内做减速运动？（3）物体的速度方向是否改变？（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s时的加速度是多少？参考答案：（1）物体在0﹣2s内做加速运动；（2）物体在6s﹣8s时间内做减速运动；（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在6s末发生改变，t＝4s时的加速度是0【详解】（1）在0﹣2s内速度均匀增大，做加速运动；（2）在6s﹣8s速度不断减小，做减速运动；（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末发生变化了，t＝4s物体做匀速直线运动，加速度为零四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是发射地球同步卫星的简化轨道示意图，先将卫星发射至距地面高度为h1的近地圆轨道Ⅰ上，在卫星过A点时点火实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上，过B点时再次点火，将卫星送入地球同步圆轨道Ⅲ．已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，地球半径为R．求：（1）卫星在近地圆轨道Ⅰ上运行的线速度v1大小；（2）同步圆轨道Ⅲ距地面的高度h2．参考答案：解：（1）在地球表面，重力等于万有引力，故有：mg=G得地球质量M=卫星在近地轨道I上的速度大小v==（2）因为B在地球同步卫星轨道，周期T，卫星受地球的万有引力提供向心力，故有：G=m（R+H）（）2所以有：H=﹣R答：（1）卫星在近地轨道I上的速度大小v=；（2）远地点B距地面的高度H=﹣R．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】（1）卫星近地点A的加速度由万有引力提供，求出万有引力加速度就可以，在地球表面，重力和万有引力相等，由此可以求出卫星在近地圆轨道Ⅰ上运行的线速度v1大小；（2）在地球同步卫星轨道，已知卫星的周期求出卫星的轨道高度．17.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．

（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v=2.7×105m/s，运行周期T=4.7π×104s，质量m1=6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G=6.67×10-11N?m2/kg2，ms=2.0×1030kg）参考答案：（1）令：

…②由牛顿第二定律，有：

……………③又可见星A的轨道半径： ……④由②③④式解得： ………………⑤代入⑤式中得：

代入数据得：

……………⑥

设，将其代入⑥式：

……⑦

可见分式的值随n的增大而增大，试令，得：

………