安徽省六安中学2024-2025学年高一物理下学期期中试题含解析

PAGE11-安徽省六安中学2024-2025学年高一物理下学期期中试题（含解析）时间：90分钟分值：100分一：选择题（1-8为单项选择每题4分。9-12为多项选择，每题4分半对得2分。共48分）1.如图所示的皮带传动装置中，轮B和C同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且其半径RA＝RC＝2RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（）A.4：2：1 B.2：1：2 C.1：2：4 D.4：1：4【答案】C【解析】【详解】由于B轮和A轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA＝vB，∴vB：vA＝1：1；由于C轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即ωC＝ωB，故ωC：ωB＝1：1，由角速度和线速度的关系式v＝ωR可得vC：vB＝RC：RB＝2：1，∴vA：vB：vC＝1：1：2，又因为RA＝RC＝2RB，依据得：aA：aB：aC＝1：2：4，故选C．2.长为L细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点．当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动．关于小球的运动下列说法正确的是A.小球过最高点时的最小速度为零B.小球起先运动时绳对小球的拉力为mC.小球过最高点时速度大小肯定为D.小球运动到与圆心等高处时向心力由细绳的拉力供应【答案】D【解析】【详解】AC．小球刚好越过最高点，当绳子的拉力最小为，依据牛顿其次定律得解得最小速度为故AC错误；B．起先运动时则绳的拉力为故选项B错误；D．小球运动到与圆心等高处时向心力只由细绳的拉力供应，重力不供应向心力，故D正确．故选D。3.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后做匀速圆周运动，速度减小为原来的，不考虑卫星质量的变更，则变轨前后卫星的（）A.向心加速度大小之比为4:1B.角速度大小之比为2:1C.周期之比为1:8D.轨道半径之比为1:2【答案】C【解析】【详解】依据可得则可知，向心加速度之比为；角速度之比为；周期之比为；轨道半径之比为，故ABD错误，C正确。故选C。4.探讨火星是人类探究向火星移民的一个重要步骤。假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）A.火星运行速度较大 B.火星运行角速度较大C.火星运行周期较大 D.火星运行的向心加速度较大【答案】C【解析】【详解】任一行星绕太阳做匀速圆周运动时，依据万有引力供应向心力可推导出化简后可得即轨道半径越大，行星运行速度、角速度和向心加速度越小，而周期越大。因此火星的运行速度、角速度和向心加速度较小，运行周期较大，故ABD错误，C正确。故选C。5.设地球表面的重力加速度为，物体在距地表2R（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（）A.1 B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由题意有两式联立，解得故B正确，ACD错误。故选B6.关于引力常量的测定，下面说法中正确的是（）A.引力常量是由牛顿测定的B.引力常量是伽利略测定的C.引力常量是由爱因斯坦测定的D.引力常量是由卡文迪许测定的【答案】D【解析】【详解】万有引力常量是卡文迪许通过扭秤试验测定的，故ABC错误，D正确；故选D。7.某行星质量为地球质量的，半径为地球半径的3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的（）A.9倍 B.倍 C.3倍 D.倍【答案】B【解析】【详解】设地球质量M，某星球质量M，地球半径r，某星球半径3r；由万有引力供应向心力做匀速圆周运动得解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式，分别代入地球和某星球的各物理量得，此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的。故选B。8.某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F。若此物体受到的引力减小为，则其距离地面的高度应为（R为地球半径）（）A.R B.2R C.4R D.8R【答案】A【解析】【详解】依据万有引力定律表达式得：，其中r为物体到地球中心的距离。某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，此时r=R，若此物体受到的引力减小为，依据得出此时物体到地球中心的距离r′=2R，所以物体距离地面的高度应为R。A．R，与结论相符，选项A正确；B．2R，与结论不相符，选项B错误；C．4R，与结论不相符，选项C错误；D．8R，与结论不相符，选项D错误；故选A.9.关于向心力的下列说法中正确的是A.向心力不变更做圆周运动物体速度的大小B.做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的C.做圆周运动的物体，所受合力肯定等于向心力D.做匀速圆周运动的物体，肯定是所受的合外力充当向心力【答案】AD【解析】A、向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力肯定垂直于速度，不变更速度的大小，故A正确；

B、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变更，是变力，故B错误；

C、物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不肯定等于向心力，向心力为合力的一个分力，故C错误；

D、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，供应向心力，故D正确．点睛：向心力的方向不断变更，肯定是变力；变速圆周运动的合外力不肯定指向圆心，只有当合力指向圆心时，合力才完全充当向心力．10.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（）A.物体C的向心加速度最大 B.物体B受到的静摩擦力最大C.ω=是C起先滑动的临界角速度 D.当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】AC【解析】【详解】A.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，依据向心加速度方程有a=ω2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；B.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力供应向心力，依据牛顿其次定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B错误；C.对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg=m·2Rω2；解得：，故临界角速度为，故C正确；D.由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越简单滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误．11.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【解析】【详解】AB．b、c的高度相同，大于a的高度，依据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间。故A错误，B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，依据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度。故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度。故D正确。【点睛】解决本题关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度确定，初速度和时间共同确定水平位移。12.如图，铁路在弯道处的内外轨道凹凸是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的A.此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来供应B.若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用C.若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用D.无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有侧压力作用【答案】AB【解析】【详解】A.因为内、外轨道均不受侧压力的作用，所以火车只受重力和支持力作用，所以火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来供应，A正确B.当速度为v时，重力支持力合力刚好供应向心力，火车大于速度v时，重力支持力合力不足以供应所需向心力，具有离心趋势，所以外轨将受到侧压力作用，B正确C.当速度为v时，重力支持力合力刚好供应向心力，火车速度小于v时，重力支持力比所需向心力大，具有近心趋势，所以内轨将受到侧压力作用，C错误D.通过以上分析，D错误二、计算题（要求写出必要的公式计算过程和文字说明，共52分）13.如图，质量为m小球用长为L的细线悬于天花板上O点，并使小球在水平面内做匀速圆周运动（这种运动物理上称为圆锥摆），细线与竖直方向成θ角，求细线中的张力F和小球转动的周期T．【答案】，【解析】【详解】小球受重力G和悬线的拉力F而在水平面内作匀速圆周运动，F=mg/cosθ半径R=Lsinθ由牛顿其次定律得T=14.如图所示，置于圆形水平转台上的小物块随转台转动。若转台以角速度ω0=2rad/s转动时，物块恰好与平台发生相对滑动。现测得小物块与转轴间的距离l1=0.50m，设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。(1)求小物块与转台间的摩擦因数；(2)若小物块与转轴间距离变为l2=1.0m，则水平转台转动的角速度最大为多少？【答案】(1)0.2；(2)【解析】详解】(1)恰好发生相对滑动时由最大静摩擦力供应圆周运动向心力解得(2)转动半径变为时有解得15.跳台滑雪是一种极为壮丽的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆．如图所示，设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，从倾角θ=37°的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B处．(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：(1)运动员在空中飞行的时间;(2)AB间的距离s.【答案】（1）运动员在空中飞行的时间为3s．（2）AB间的距离为75m【解析】解：（1）运动员做平抛运动，由A到B，有：y=，x=v0t又tan37°=由以上各式得t==3s（2）水平位移大小x=v0t=20×3m=60m故AB间的距离s==75m答：（1）运动员在空中飞行的时间为3s．（2）AB间的距离为75m【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式敏捷求解．16.宇航员在某星球表面让一个小球以初速v0做竖直上抛运动，经过时间t小球落到