2022年河南省新乡市田家炳高级中学高一物理下学期摸底试题含解析

2022年河南省新乡市田家炳高级中学高一物理下学期摸底试题含解析一、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，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（）A．G和G B．G和G C．G和G D．G和G参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用．【分析】根据对称性可知，左右两绳的拉力大小相等，分析日光灯的受力情况，由平衡条件求解绳子的拉力大小．【解答】解：日光灯受力如图所示，将T1T2分别向水平方向和竖直方向分解，则有：T1sin45°=T2sin45°T1cos45°+T2cos45°=G解得：T1=T2=故选B．2.关于圆周运动的下列说法中正确的是（

）A.做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等B.做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等C.做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心D.做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心参考答案：BD3.课外活动时，小明和小华均在操作上沿直线进行跑步训练.在某次训练中，他们通过的位移和时间的关系如图2所示，则下列说法中正确的是

A．两人都做匀速直线运动B.两人都不是做匀速直线运动C.前2s内，小华跑得较快D．全程中，两人跑步的平均速度相同参考答案：CD解析：由图象可知，小明做匀速直线运动，小华做变速运动，AB错。在8s内两人发生的位移相等，在前2s内小华发生的位移多，则CD正确。4.如图2所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度为（

）

A.4m/s

B.3m/s

C.2m/s

D.1m/s参考答案：C5.下列说法中正确的是（

）

A.物体的位移越大，表示它运动的越快

B.相同时间内平均速度相同的运动一定是匀速直线运动

C.物体的速度越大，其加速度也越大

D.物体的速度变化率越大，其加速度也越大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列两种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。求此过程中，拉力F做的功：（1）若用F缓慢地拉，则=

。（2）若F为恒力时，则=

。参考答案：．mgL（1-cosθ）。

FLsinθ

7.一个做匀加速直线运动的物体，初速度v0=2.0m/s，在第3s内通过的位移是4.5m，则它的加速度为

。参考答案：1.08.如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则a、b、c三点的线速度大小之比为

；a、b、c三点的角速度大小之比为

；a、b、c三点的向心加速度大小之比为

．参考答案：2：1：2；2：1：1；4：1：2．【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系．【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1c、b、d三点共轴，则ωc=ωb=ωd，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根据v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1又因为a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案为：2：1：2；2：1：1；4：1：2．9.（填空）（2014秋?富阳市校级月考）美国发射的哈勃太空望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃太空望远镜进行维修，以太空望远镜作参考系时，相对静止时就可以实施维修工作，以地球作参考系，宇航员是在做高速运动．参考答案：太空望远镜，地球参考系和坐标系解：宇航员是在太空中绕地球做高速圆周运动，说他静止，应是以与他有相同速度的同一轨道的太空望远镜做参考系，故相对太空望远镜宇航员静止，相对地球宇航员做高速运动故答案为：太空望远镜，地球10.（填空）（2015春?长沙校级月考）电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是速度增大（选填“速度减小”或“速度增大”）．若所用电源的频率为50Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时0.26s．参考答案：交流220；0.02；速度增大；0.26解：电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；相等时间内纸带右侧位移大于左侧左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做速度增大的运动．又因从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时：t=13×T=0.26s．故答案为：交流220；0.02；速度增大；0.2611.质量为0.01kg的子弹，以200m/s的速度射出枪口时，其动能为J．参考答案：200J【考点】动能．【分析】根据动能的表达式Ek=即可求出子弹离开枪口时的动能．【解答】解：子弹动能Ek==×0.01kg×2=200J故答案为：200J12.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：13.一辆质量为2t的汽车在水平路面上保持60kw的功率行驶，其匀速行驶的速率为108km/h，则此汽车受到的阻力为

N；若此汽车保持同样功率在倾角为300的斜面上行驶，则其能够达到的最大速度为

m/s，设汽车在斜面上受到的阻力为车重的0.5倍。参考答案：2000N

3

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一水平的传送带AB长为20m，以2m/s的速度顺时针做匀速运动，已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1，则把该物体由静止放到传送带的A端开始，运动到B端所需的时间是多少？参考答案：解．设物体的质量为m,当物体加速到2m/s，此后物体将以2m/s做匀速直线运动，所用时间为t1，匀速时间t2。由牛顿第二定律得：μmg=ma

(2分)a=μg=1m/s2

(2分) v=at1得t1=v/a=1s

(2分)加速位移：x1=at2/2=2m

(2分)物体匀速运动的位移为;x2=x—x1=20m—2m=18m1分)t2=x2/v=9s(2分)t=t1+t2=11s(1分)17.如图所示，直角坐标系处于竖直面内，第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道。第一象限内的轨道呈抛物线形状，其方程为；第二象限内的轨道呈半圆形状，半径为R，B点是其最高点，且第二象限处于竖直方向的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为+q的带电小球，从与B点等高的A点静止释放，小球沿着轨道运动且恰能运动到B点。重力加速度为g，求：（1）第二象限内匀强电场的场强E的大小和方向；（2）小球落回抛物线轨道时的动能Ek．参考答案：（1），方向竖直向上（2）【详解】（1）小球恰能运动到B点，说明小球所受的电场力向上，则小球带正电，则匀强电场沿竖直向上。在B点，由牛顿第二定律得

小球从A点运动到B点的过程，由动能定理得解得；（2）小球从B点飞出后做平抛运动，设落回抛物线轨道时的坐标为（x，y），有水平方向：

竖直方向：x、y满足关系联立可得，小球从B点落回到抛物线轨道，由动能定理得

解得

18.如图所示，两平行金属板水平放置，板间距离d=8cm，极板长L=40cm，两板间加有U=182V的恒定电压，质量m=0.91×10﹣30kg，电量q=1.6×10﹣19C的电子以