北京一佳高级中学2022年高一物理下学期摸底试题含解析

北京一佳高级中学2022年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.（单选）用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图（1）所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图象是图（2）中的（

）

参考答案：C2.如图所示，质量为M的物体内有圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做无摩擦的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点。小球运动时，物体M在地面静止，则关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法中正确的是

(

)

A．小球运动到B点时，N>Mg，摩擦力方向向左

B．小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右

C．小球运动到D点时，N>(M+m)g，摩擦力方向向左

D．小球运动到C点时，N>(M+m)g，M与地面的摩擦力方向不能确定参考答案：B3.如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面上某一位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L，重力加速度为g，则关于抛出时物体的初速度v0的大小及其与斜面间的夹角α，以下关系中正确的有（）A．tanα=tanθ B．tanα=C．v0= D．v0=cosθ参考答案：B【考点】平抛运动．【分析】采用逆向思维，物体做平抛运动，抓住竖直位移和水平位移，结合运动学公式求出初速度以及夹角的关系．【解答】解：运用逆向思维，物体做平抛运动，根据得，t=，则P点的竖直分速度，P点的水平分速度=，则=．故C、D错误．设初速度方向与水平方向的夹角为β，根据平抛运动的推论有tanβ=2tanθ，又α=β﹣θ，根据数学三角函数关系可求得tanα=．故B正确，A错误．故选：B．4.（多选题）如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是同步卫星．下列关系正确的是（）A．物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度B．卫星b的角速度小于卫星c的角速度C．物体a随地球自转的周期等于卫星c的周期D．物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度参考答案：ACD【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】地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较a、c的线速度和向心加速度的大小．根据万有引力提供向心力列式，比较b、c的角速度和线速度大小，再比较a与b的线速度大小．【解答】解：A、地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度，由v=rω知，物体a随地球自转的线速度小于卫星c的线速度．对于卫星b、c，根据万有引力提供向心力得G=m，可得v=，则知卫星c的线速度小于卫星b的线速度，所以物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度，故A正确．B、对于卫星b、c，由ω==知，卫星b的角速度大于卫星c的角速度，故B错误．C、c是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C正确．D、对于a、c，角速度相等，由a=rω2比较知，物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度．故D正确；故选：ACD5.（多选题）某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，2s到14s保持额定功率运动，14s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v-t图象如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m=1kg，（取g=10m/s2)，则（

）A.玩具车所受阻力大小为2NB.玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9wC.玩具车在2到10秒内位移的大小为39mD.玩具车整个过程的位移为90m参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量10t的汽车，额定功率是60kw，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是________;在额定功率下，当汽车速度为10m/s时的加速度_________。参考答案：7.（1）场是物理学中的重要概念，除电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，仿照电场强度的定义，写出地球周围（距离地心为r(r大于地球半径R)）的引力场强度表达式

。（已知地球的质量为M，万有引力常量为G）（2）在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势。如果物体在地面上的重力势能为0，写出高为h处的重力势的表达式

。参考答案：（1）

（2）8.如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则关系是：ωA：ωB：ωC=_____________

vA：vB：vC

=______________参考答案：9.如图所示是某同学在《研究匀变速直线运动》实验中得到的一条纸带.A、B、C、D、E、F、G是实验中选出的计数点,每两个计数点间还有四个点未画出.则该运动的加速度大小是

m/s2,打计数点“B”时纸带的速度是

m/s.（小数点后保留两位数字）.纸带上数据如图：

参考答案：10.某人在空中某处竖直上抛一物体经8s落地，其υ-t图像如图所示，则物体上升离抛出点最大的高度是

m，抛出点离地面的高度是______m.

参考答案：45

8011.一个人从地面上A井井口竖直向下运动了10m到达井底的隧道入口处，在隧道里沿直线向东走了40m到达B井，后又从B井竖直返回地面，此人发生的位移的大小是_____m，路程是____m。参考答案：40，6012.如图所示，飞机离地面高度H=500m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使从飞机上投出的炸弹击中汽车，炸弹在空中的飞行时间t=s．飞机投弹处应在距离汽车的水平距离x=m（不考虑空气阻力，忽略汽车的高度，g=10m/s2）参考答案：10；800．【考点】平抛运动．【分析】炸弹离开飞机后做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间．结合炸弹的初速度和时间求出平抛运动的水平位移，结合汽车的速度求出汽车在炸弹平抛运动时间内的位移，从而得出x．【解答】解：炸弹离开飞机后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由H=gt2得，炸弹在空中的运动时间：t==s=10s

这段时间内，炸弹的水平位移：x1=v1t=100×10m=1000m

汽车的位移：x2=v2t=20×10m=200m

故飞机投弹处距汽车的水平距离为：x=x1﹣x2=1000﹣200m=800m故答案为：10；800．13.在如图所示的皮带传动装置中，小轮O1的半径是大轮O2半径的一半，A、B、C、分别是大轮边缘、小轮边缘、大轮上的点，且C到转轴O2的距离等于大轮半径的一半。在此传动装置正常运转（皮带不打滑）的情况下，（1）A、B、C运动的速度大小之比为

；（2）A、B、C转动的角速度速度之比为

；（3）A、B、C的向心加速度之比为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.24．（2分）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极1分15.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：62J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长为L的轻绳一端系一小球，另一端悬于O点。小球初始位置在A点，绳子拉直且与竖直方向成α角。将小球从A位置由静止释放，到最低点与一钉子C相碰后绕C做圆周运动，若半径CD=L/5，欲使小球刚好能通过最高点，则:（1）角应为多大？（2）若小球释放位置不变，则到达最低点时碰钉子后瞬间绳子对小球的拉力等于多大？参考答案：（1）从A→D过程中，

①在D处，由于小球刚好能通过最高点，则有

其中

②

解以上方程得：

③

（2）（6分）从A→B，由机械能守恒有

④

在B处受力如图，由牛顿第二定律

⑤

其中

解得

⑥17.如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：（1）若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2m/s2的加速度向右运动，需对木板施加的水平拉力为多大？（2）若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=6N，求物体对薄木板的摩擦力大小和方向？（3）若木板上表面粗糙，物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=15N，物体所能获得的最大速度．参考答案：解：（1）薄木板上表面光滑，木板受到的合外力为拉力，由牛顿第二定律得：F=Ma=3×2=6N，则拉力大小为6N；（2）当木块相对于木板滑动时，对木块，由牛顿第二定律得：μmg=ma0，解得：a0=μg=0.3×10=3m/s2，木块相对于木板恰好滑动时，由牛顿第二定律得：拉力：F0=（M+m）a0=（3+1）×3=12N＞6N，拉力为6N时，木块相对于木板静止，由牛顿第二定律得：F′=（M+m）a′，解得：a′===1.5m/s2；对物块，由牛顿第二定律得：f=ma′=1×1.5=1.5N，方向：水平向右；（3）拉力F=15N＞F0，木块相对于木块滑动，对木板，由牛顿第二定律得：F﹣μmg=Ma木板，解得：a木板===4m/s2，木块位移：s木块=a0t2，木板位移：s木板=a木板t2，木块从木板上滑下时有：s木板﹣s木块=L，此时木块的速度：v=a0t，解得：v=12m/s，则木块获得的最大速度为12m/s；答：（1）需对木板施加的水平拉力为6N；（2）物体对薄木板的摩擦