四川省仁寿县2024-2025学年高一物理下学期5月期中试题含解析

Page16一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.小明同学体育课上做深蹲起跳动作，先下沉重心，然后猛的蹬地起跳，双脚离开地面后上升到最高点。在下沉重心到上升到最高点的过程中，地面对小明支持力做功状况说法正确的是（）A.地面支持力对小明始终做正功 B.地面支持力对小明始终做负功C.地面支持力先对小明做正功，脚离地后不做功 D.地面支持力始终不做功【答案】D【解析】【详解】脚离地前，人在地面支持力方向上的位移为零，支持力不做功；脚离地后，不再受到支持力；故在下沉重心到上升到最高点的过程中，地面支持力始终不做功。故选D。2.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标记性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经过时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A.做匀加速直线运动 B.加速度渐渐增大C.恒定功率 D.牵引力做功【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．动车以恒定功率P在平直轨道上运动，则依据可知，随速度的增加，动车做加速度减小的变加速运动，选项AB错误；C．当速度最大时F=f，则此时选项C正确；D．依据动能定理可知牵引力的功选项D错误。故选C。3.为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，很多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度及竖直方向与飞行时间t的关系图像如图甲、图乙所示。关于无人机运动说法正确的是（）A.时间内，无人机做曲线运动B.t2时刻，无人机运动到最高点C.时间内，无人机做匀变速直线运动D.时刻，无人机的速度为【答案】D【解析】【详解】A．0~t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，选项A错误；B．时间内，无人机速度始终为正，即始终向上运动，则时刻，无人机还没有运动到最高点，选项B错误；C．时间内，无人机水平方向做速度为的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，选项C错误；D．t2时刻，无人机的水平速度为，竖直速度为，则合速度为，选项D正确。故选D4.一艘船在静水中的速度是4m/s，现须要渡过一条水流速度为5m/s的河道，已知河岸平行，河宽为120m，则以下说法正确的是（）A.船渡河的最短位移为100mB.船渡河的最短时间为24sC.船以最短位移渡河所用的时间是50sD.船以最短时间渡河所通过的位移为270m【答案】C【解析】【详解】A．如图所示以表示水速有向线段的箭头为圆心，以船在静水中的速度的大小为半径做圆，当合速度与圆相切时，合速度与垂直河岸方向的夹角为，则则设河的宽度为，船渡河的最短位移为故A错误；B．当船头与河岸垂直时渡河时间最短故B错误；C．船以最短位移渡河所用的时间故C正确；D．船以最短时间渡河所通过的沿河岸方向的位移船以最短时间渡河所通过的位移故D错误。故选C。5.如图所示是某次同步卫星放射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道的运行速率为v1，加速度大小为a1；在P点短时间点火加速之后，速率为v2，加速度大小为a2；沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，加速度大小为a3；在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，加速度大小为a4，则（）A.B.C.在外圆轨道运动的周期大于椭圆轨道的周期D.同步卫星只能在赤道的正上方，但离地面的高度可按须要选择不同的值【答案】BC【解析】【详解】A．卫星的加速度由其受到地球的万有引力产生，卫星距离地球越远，万有引力越小，加速度越小，处在与地球距离等的位置时，卫星的加速度大小相等，故，故A错误。B．卫星在P点点火加速，速度大小由v1加速到v2，所以；然后在Q点点火加速，速度大小由v3加速到v4，所以；依据卫星轨道半径与线速度关系可知，卫星运转半径越大，线速度越小，所以。综合可知。故B正确。C．依据开普勒第三定律可知，轨道半径（半长轴）越大，卫星运转周期越大。由图可知外圆轨道半径大于椭圆轨道半长轴，所以卫星在外圆轨道运动的周期大于在椭圆轨道的周期。故C正确。D．同步卫星只能在赤道的正上方，并且离地面的高度是一个特定高度，故D错误。故选BC6.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点运动参量的关系下列正确的是（）A.线速度之比为3∶2 B.角速度之比为6∶1C.转速之比为1：4 D.向心加速度之比为1∶18【答案】D【解析】【分析】【详解】A．设轮2和轮3边缘的线速度分别为v2、v3，则va=v3v2=vc由v=r知v3=v2所以=1：3选项A错误；B．角速度之比为====选项B错误；C．由知，转速==选项C错误；D．由知===选项D正确。故选D。7.如图所示，球网高出球台，网到球台边的距离为，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧台面边缘，设乒乓球运动为平抛运动，忽视一切阻力，则（）A.击球点的高度与网高度之比为B.乒乓球在网左右两侧运动时间之比为C.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为D.乒乓球在左、右两侧运动速度变更量之比为【答案】D【解析】【详解】AB．乒乓球水平方向为匀速运动，网右侧的水平位移为左边水平位移的两倍，由得乒乓球在网左右两侧运动时间之比假设，则击球点的高度网的高度则故AB错误；C．乒乓球过网时竖直方向速率落到台面边缘时竖直方向速率则故C错误；D．乒乓球在左侧运动速度变更量乒乓球在右侧运动速度变更量则故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.关于万有引力定律发觉过程中的科学史，下列说法正确的是（）A.托勒密和哥白尼都坚持日心说B.可以放射一颗公转周期为80分钟的人造地球卫星C.卡文迪许测定了万有引力常量D.月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体，受到地球的引力遵循同样的规律【答案】CD【解析】【详解】A．托勒密坚持“地心说”，哥白尼坚持“日心说”，故A错误；B．对近地卫星，依据万有引力供应向心力有解得人造卫星的最小周期为所以不行能放射一颗周期为80分钟的人造地球卫星，故B错误；C．卡文迪许通过扭秤试验测定了万有引力常量，故C正确；D．月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体，受到地球的引力遵循同样的规律，故D正确。故选CD。9.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B.如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变C.如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力D.如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，竖直方向合力向下，则支持力小于重力，汽车处于失重状态。A错误；B．依据牛顿其次定律得增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变。B正确；C．小球在竖直方向受力平衡，所以在不同高度支持力不变。C错误；D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会有挤压作用，以帮助供应向心力。D正确。故选BD。10.第24届北京冬奥会将在2024年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，竞赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得确定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台A处以的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆；其次次练习时以水平飞出，落在了斜坡的C处（图中未标出）。若斜坡的倾角为，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，，，。则（）A.运动员在B处速度与斜坡夹角与落在C处速度与斜坡的夹角相等B.A、B间的距离为且C是的中点C.运动员在B处着陆时的速度大小是D.运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为【答案】AD【解析】【详解】A．由平抛运动学问可知此时速度方向与水平方向的夹角可知角不变，即速度与斜坡的夹角不变，故A正确；B．由上可得当时当时即C点不是AB的中点，故B错误；C．运动员在B处着陆时的速度大小是故C错误；D．运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为故D正确。故选AD。三、试验题（每空2分，共18分）11.用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过变更传动皮带所处的层来变更左右塔轮的角速度之比，试验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。（1）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调制第_______（填“一”、“二”“三”）层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板______（填“A”、“B”）和挡板C处；（2）若传动皮带套在塔轮其次层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；（3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________。【答案】①.一②.B③.1：2④.2：9【解析】【详解】（1）[1]要探究向心力和半径的关系时，由可知须要保证质量和角速度相同，而只有第一层皮带传送时线速度相等且半径相等，则两盘转动的角速度相等，所以应将传动皮带调制第一层，将质量相等的两个小球分别放置挡板B和C处，就能保证有不同的半径，而具有相同的角速度，从而能探讨向心力与半径的关系；（2）[2]依据可知，传动皮带套在塔轮其次层时，两轮边缘的线速度相等，角速度的比值与盘的半径成反比，即为1：2；（3）[3]传动皮带套在塔轮第三层时，塔轮的半径之比为3：1，则角速度之比为1：3，rB=2rC，由代入数据可知即左右两标尺的露出的格子数之比为2：9。12.图甲是“探讨平抛物体的运动”的试验装置图。(1)试验前应对试验装置反复调整，直到斜槽末端切线_____，每次让小球从同一位置由静止释放，为了保证每次小球平抛_____。(2)图乙是试验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度_____m/s。（）(3)在另一次试验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，试验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为_____m/s，小球运动到B点的竖直分速度为_____m/s（如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，）。【答案】①.水平②.初速度相同③.1.2④.2.0⑤.2.0【解析】【详解】(1)[1][2]平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调整试验装置直到斜槽末端切线保持水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球下落高度相同才能保证每次平抛得到相同的初速度。(2)[3]平抛运动可看成沿水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动代入数据可得小球做平抛运动的初速度(3)[4]由图丙可知从A到B和从B到C时水平距离相等，因此时间间隔相同，设时间间隔为T，在竖直方向上，依据代入数据由于水平方向是匀速直线运动代入数据[5]B点的竖直速度等于AC段竖直方向的平均速度四、计算题（共36分）13.设想中国航天小组把宇航员送到一个未知X星球上进行小球平抛试验，已知该X星球质量为地球的4倍，半径为地球半径的2倍，宇航员在距X星球地面高处，将小球沿水平方向推出，推出时的速度大小。不计空气阻力，已知地球表面重力加速度，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）小球平抛的水平距离x。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）依据万有引力与重力关系可得重力加速度为该星球表面的重力加速度为（2）小球落地的时间为小球平抛水平距离为14.（1）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，忽视地球的自转。试求出月球绕地球运动的轨道半径r；（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为R月，引力常量为G，忽视月球的自转。试求出月球的质量m月。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设地球的质量为m，依据万有引力定律和向心力公式G=m月r在地球表面有=m物g联立解得r=（2）设月球表面处的重力加速度为g月，依据题意知t=在月球表面有

联立解得m月=.15.如图所示，粗糙水平地面与半径为的粗糙半圆轨道相连接，且在同一竖直平面内，是的圆心，在同一竖直线上。质量为的小物块在水平恒力的