2022年山东省烟台市栖霞第一高级中学高一物理摸底试卷含解析

2022年山东省烟台市栖霞第一高级中学高一物理摸底试卷含解析一、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.假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是(

)A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半参考答案：CB2.从正在上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，正确的说法是

A．物体具有向上的速度和向下的加速度B．物体具有向上的加速度C．物体的速度为零，但具有向下的加速度D．物体立即向下做自由落体运动

参考答案：A3.（单选）关于曲线运动，下列说法中正确的是 A．做曲线运动的物体，速度大小一定不断变化B．做曲线运动的物体，合力的方向一定与速度方向不在一条直线上C．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的D．做曲线运动的物体所受的合力可能为零参考答案：B4.一个物体做直线运动，其速度－时间图象如图所示，由此可以判断该物体做的是A．初速度为零的匀加速运动B．初速度不为零的匀加速运动C．匀速运动D．匀减速运动参考答案：B5.关于机械能，下列说法正确的是（

）A．物体做竖直面内的圆周运动，机械能一定守恒B．物体做匀速直线运动，机械能一定守恒C．物体必须在只受重力的情况下，机械能才守恒D．只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒参考答案：d二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧__________（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_______（填“内轨”或“外轨”）间有侧向压力。参考答案：

(1).略低于

(2).内轨试题分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分；火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力．由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向心力，故，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力．7.电火花打点计时器使用交流_______V电源工作，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当打点周期为0.02s时，其工作电源频率是______Hz，用它实验时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按0.02s打点周期计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是______（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：220，

50，

偏小8.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，轨道半径之比r1∶r2＝1∶4，则它们所受向心力之比F1∶F2＝_____.运行速度之比v1∶v2＝________。参考答案：9.一辆电车从静止开始，做匀加速直线运动，加速度大小是2m/s2，则它在前4s内行驶的路程等于________m．参考答案：10.如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V．闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图2所示．则小灯泡的额定功率为

W，电源电压为

V，滑动变阻器的最大阻值为

Ω．

参考答案：11.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离ΔS相等的三点A、B、C，量得ΔS=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为

m/s；（2）物体经过B时竖直分速度为

m/s；参考答案：（1）

2

，（2）

1.5

12.（10分）如图，质量为0.5kg的水桶里盛有1kg的水，用绳子系住水桶在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，水桶通过最高点的速度为4m/s，则在最高点时，绳的拉力为多少？水对杯底的压力为多少？(g取10m/)

参考答案：设绳对水桶和水整体的拉力为F，对整体分析可知：F+Mg=MV2/R

得F=9N

4分

设桶对水的压力为F1，对水分析可知，F1+mg=mV2/R

可得F1=6N

4分据牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为6N

2分13.（1）电火花计时器是使用___

_（直流电，交流电）电源的仪器，电源的频率为50Hz，它每隔___

___秒打一次点。（2）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F，各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝____

___m/s，CE间的平均速度为____

___m/s；（均保留3位有效数字）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J15.决定平抛运动物体飞行时间的因素是

A.初速度

B.抛出时的高度

C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对参考答案：C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，OBD三点在同一竖直线上，OD的中点B为圆弧轨道CD的圆心．一小球用长为L=0.1m的不可伸长的细线悬挂在O点，细线能承受的最大拉力恰好为小球重力的2倍．现将小球拉到A点静止释放（细线拉直），小球恰好经过B点，且过B点时细线刚好被拉断．已知小球的运动平面与圆弧轨道CD线在同一竖直平面内，重力加速度g取10m/s2．求：（1）小球到达B点的速度大小？（2）小球从B点运动到圆弧轨道CD上所用时间？参考答案：解：（1）设小球的质量为m，到达B点的速度大小为v，在B点，由牛顿第二定律有：，Tm=2mg，解得：m/s=1m/s．（2）设小球从B点运动到圆弧轨道CD上所用的时间为t，细线断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律有：x=vt，y=，由几何关系有：x2+y2=L2，代入数据联立解得：t=．答：（1）小球到达B点的速度大小为1m/s；（2）小球从B点运动到圆弧轨道CD上所用时间为．【考点】向心力；平抛运动．【分析】（1）根据小球在最低点时绳子的最大拉力，结合牛顿第二定律求出小球到达B点的速度大小．（2）绳子断裂后，小球做平抛运动，结合平抛运动水平位移和竖直位移与半径的关系，运用运动学公式求出平抛运动的时间．17.宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动．已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G．（1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？（2）轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？参考答案：解：设月球表面重力加速度为g，月球质量为M根据动量定理有：I=mv0，在最高点有：mg=根据机械能守恒定律得，联立三式得∵在月球发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度∴有∴GM=gR2代入得．答：（1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为．（2）轨道半径为2R的环月卫星周期为．【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）结合动量定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律求出月球表面的重力加速度，根据万有引力提供向心力求出最小的发射速度．（2）根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出环月卫星的周期．18.如图所示，倾角θ=60°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，轻弹簧一端固定，自由端在B点，整个轨道处在竖直平面内。现将一质量为m的小滑块（视为质点）紧靠且压缩弹簧，并从导轨上离水平地面高h=R的A处无初速下滑进入圆环轨道，恰能到达圆环最高点D，不计空气阻力。滑块与平直导轨之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g。求：（1）滑块运动到圆环最高点D时速度υD的大小；（2）滑块运动到圆环最低点时受到圆环轨道支持力N的大小；（3）滑块在A处时弹簧的弹性势能Ep。参考答案：）解（1）滑块恰能到达圆环最高点D，说明滑块在D点时重力恰好提供向心力，即mg=m

2分得

υD=

1分（2）小滑块从C→D，由机械能守恒定律得mυC2=mυD2+mg·2R

2分

υC=

1分在C点，根据牛顿第二定律，有

N–mg=m