2022乌鲁木齐一中--高一下期中物理试题

这是一份2022乌鲁木齐一中--高一下期中物理试题，文件包含精品解析新疆乌鲁木齐市第一中学2021--2022学年高一下期中物理试题解析版docx、新疆乌鲁木齐市第一中学2021--2022学年高一下期中物理试题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
乌鲁木齐市第一中学2021--2022学年第二学期2024届高一年级期中考试物理试卷一、选择题：（每题4分共48分，第1题到第8题为单选题，9到12为多选题）1. 如图所示，把一个乒乓球放在静止的光滑漏斗中，乒乓球会往下滑，当晃动漏斗使乒乓球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动时，我们可看到乒乓球不再往下滑。下列关于上述现象的分析正确的是（　　）A. 在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到下滑力，所以会下滑B. 在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到的合力沿漏斗壁向下，所以会下滑C. 乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到重力、支持力、向心力作用D. 乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到的合力为零【1题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到的重力与漏斗壁的支持力的合力方向沿漏斗壁向下，所以会下滑，故A错误，B正确；CD．在漏斗中做匀速圆周运动的乒乓球受到重力、漏斗壁的支持力的作用，其合力不会为零，故CD错误。故选B。2. 如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是（　　）A. A点和C点的线速度大小相等 B. A点和B点的角速度相等C. A点和B点的线速度大小相等 D. B点和C点的线速度大小相等【2题答案】【答案】C【解析】【详解】ACD．大齿轮、小齿轮通过链条传动，A、B两点是大、小齿轮的边缘点，所以A、B两点的线速度大小相等；小齿轮和后轮同轴转动，B、C两点分别在小齿轮和后轮边缘，故角速度相等，根据v=ωr可知B点的线速度小于C点的线速度，所以A点的线速度小于C点的线速度，故A、D错误，C正确。B．A、B两点的线速度大小相等，A的半径大于B的半径，根据ω=得B点的角速度大于A点的角速度，故B错误。故选C。3. 如图，波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，有一质量m＝6g的硬币被甩到筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。已知洗衣机脱水转速为600r/min，脱水筒直径为300mm，下列说法正确的是（　　）A. 硬币的角速度约为20rad/sB. 硬币的线速度大小约为0.94m/sC. 硬币的向心加速度大小约为60m/s2D. 筒壁对硬币的弹力大小约为3.55N【3题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据题意可知脱水筒的转速为由匀速圆周运动的角速度和转速的关系可得硬币的角速度为故A错误；B．硬币做匀速圆周运动的半径为则线速度大小为故B错误；C．硬币做匀速圆周运动的向心加速度大小为故C错误；D．筒壁对硬币的弹力提供硬币做匀速圆周运动的向心力故D正确。故选D。4. 如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（　　）A. 轴到球心间的距离为B. 小球的质量为C. 小球恰好通过最高点时的速度大小为D. 小球在最高点的速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下【4题答案】【答案】A【解析】【详解】AB．小球通过最高点时，轴受到杆的作用力与小球受到杆的作用力等值反向，即小球过最高点时，根据牛顿第二定律得则则图2的斜率为当时，可得解得故A正确，B错误；C．杆带动小球在竖直方向做圆周运动，只要速度大于零，小球都能通过最高点，所以当小球通过最高点的速度为零，球恰好通过最高点，故C错误；D．小球过最高点的速度大小为时，根据牛顿第二定律可得方向竖直向下，即杆对球的作用力方向向下，所以杆受到球的作用力竖直向上，故D错误。故选A。5. 2020年10月，我国成功地将高分十三号光学遥感卫星送入地球同步轨道。已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，光学遥感卫星距地面高度为h，则该卫星的运行速度为（  ）A.  B.  C.  D. 【5题答案】【答案】B【解析】【详解】根据联立解得=故选B。6. 2021年6月17日18时48分，我国三名航天员进入“天和”核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。已知“天和”核心舱N绕地球运行的轨道距地面的高度约为400 km，关于地球赤道上物体P、同步卫星Q和“天和”核心舱N的运动，下列说法正确的是（　　）A. 角速度关系为 B. 向心加速度关系为C. 速率关系为 D. 动能的关系为【6题答案】【答案】A【解析】【详解】A. 对于P和Q，角速度相同，即，对于Q和N，根据可得因，所以，故，A正确；B.对于P和Q，角速度相同，，根据可得对于Q和N，根据可得因，所以，所以，B错误。C地球赤道上物体P和同步卫星Q，角速度相同，且，根据所以，对于同步卫星Q和“天和”核心舱N，根据可得因，故，所以，C错误；D.因不知道质量的关系，所以动能无法比较，D错误。故选A。7. 理论上已经证明，质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，将一个铁球分别放在地面以下深处和放在地面上方高度处，则物体在两处的重力加速度之比为（　　）A. 32∶27 B. 9∶8 C. 81∶64 D. 4∶3【7题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有由于地球的质量为所以重力加速度的表达式可写成根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则地面以下深处受到地球的万有引力即为半径等于（）的球体在其表面产生的万有引力，故地面以下深处的重力加速度在地面上方高度处重力加速度所以有故选A。8. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成55个以上仰卧起坐记为满分。如图所示，若某高三女生一分钟内做了59个仰卧起坐，其质量约为55kg，身高约1.6m，上半身质量为总质量的0.62倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，重力加速度，则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率接近于（　　）
 A. 70WB. 140WC 280WD. 560W【8题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】该同学身高约，则每次上半身重心上升的距离约为则她每一次克服重力做的功为1分钟内她克服重力所做的总功为她克服重力做功的平均功率为故选B。9. 如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接，并随转台一起匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A、B与转台间的动摩擦因数都为μ，A、B离转台中心的距离分别为1.5r、r，已知弹簧的原长为1.5r，劲度系数为k，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）A. 当B受到摩擦力为0时，转台转动的角速度为 B. 当A受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为 C. 使转台转速缓慢增大，若B比A先相对转台滑动，则当B刚好要滑动时，转台转动的角速度为 ）D. 使转台转速缓慢增大，若A比B先相对转台滑动，则当A刚好要滑动时，转台转动的角速度为 ）【9题答案】【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．当B受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供B做圆周运动的向心力，则k（2.5r-1.5r）=2mω2r解得ω=A错误；B．当A受到的摩擦力为0时，由弹簧弹力提供A做圆周运动的向心力，则k（2.5r-1.5r）=mω2·1.5r解得ω=B正确；C．使转台转速缓慢增大，若B比A先相对转台滑动，则当B刚好要滑动时，B与转台间的摩擦力达到最大静摩擦力且指向转台中心，此时弹簧弹力与最大静摩擦力的合力提供B做圆周运动的向心力，则有k（2.5r-1.5r）＋μ·2mg=2mω2·r解得）C错误；D．使转台转速缓慢增大，若A比B先相对转台滑动，则当A刚好要滑动时，A与转台间的摩擦力达到最大静摩擦力且指向转台中心，此时弹簧弹力与最大静摩擦力的合力提供A做圆周运动的向心力，则有k（25r-1.5r）＋μmg=mω2·1.5r解得ω=）D正确。故选BD。10. 2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆，发射后“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近成功实施近月制动，被月球捕获。其发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过A点时变轨进入距离月球表面2R高的圆形轨道I，在轨道I上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道之后将变轨到近月圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知月球半径为R。下列说法正确的是（　　）
 A. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度之比为1：4B. 探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动周期之比为3 ：4C. 探测器在轨道Ⅰ上运行速度大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度D. 探测器在轨道Ⅱ上运行周期等于在轨道Ⅰ上运行的周期【10题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．由可得，故探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度之比a1：a2＝R2：(3R)2＝1：9A错误；BD．由几何知识，Ⅰ的轨道半径r1＝3R、Ⅱ半长轴r2＝2R，根据开普勒第三定律代入数据求得T1：T2＝3：4，B正确，D错误。C．探测器由轨道Ⅰ换到轨道Ⅱ做向心运动，探测器需要减速，C正确。故选BC。11. 如图为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下列说法正确的是（　　）
 A. 0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率不断增大B. t1～t2时间内汽车牵引力做功为C. t1～t2时间内的平均速度为D. t2～t3时间内牵引力最小【11题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．0～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，因故牵引力恒定，由可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故A正确；B．t1～t2时间内而在运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于动能变化量，故B错误；C．t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为而现在图象为曲线，故图象的面积大于直线时的面积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于故C错误；D．由及运动过程可知，t1时刻物体的牵引力最大，此后功率不变，而速度增大，故牵引力减小，而t2～t3时间内，物体做匀速直线运动，物体的牵引力最小，故D正确。故选AD。12. 小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动，AB、BC、CD长度相等，若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分处处与滑块间有相同的动摩擦因数，其余部分BD仍光滑，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到（  ）A. 位置B时的动能为B. 位置B时的动能为C. 位置A时的动能为D. 位置A时的动能为【12题答案】【答案】AD【解析】【详解】AB.设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，－mg·3h＝0－Ek0　①；若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，－fx－mg·2h＝0－Ek0　②；滑块由C滑到B过程中，mgh＝EkB　③，联立①③可解得EkB＝，故A正确，B错误；CD.滑块由C滑到A过程中，mg·2h－fx＝EkA　④，联立①②④三式可解得：EkA＝，故C错误，D正确。故选：AD二、非选择题：13. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图1中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、毫米刻度尺和__________（选填“交流”或“直流”）电源。（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（      ）A.放开小车，能够自由下滑即可B.放开小车，能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（      ）A.橡皮筋处于原长状态            B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处        D.小车已过两个铁钉的连线（4）若用如图所示的装置进行“探究做功与速度变化关系”的实验，下列说法正确的是（       ）A.每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体值B.每次实验橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出D.纸带上打出的点两端密，中间疏，可能是木板倾角太大（5）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图2中纸带的__________部分进行测量。【13题答案】【答案】    ①. 交流    ②. D    ③. B    ④. C    ⑤. GK【解析】【详解】（1）[1]打点计时器必须使用交流电流。（2）[2]平衡摩擦力时，也要平衡掉纸带与限位孔之间的摩擦力。根据平衡状态的特点，小车做匀速运动时即平衡掉了摩擦力。故选D。（3）[3]若木板水平放置，则未平衡摩擦力。小车速度最大时，也就是加速度为零的时刻，即橡皮筋对小车的拉力等于小车受到的摩擦力的时刻，此时橡皮筋处于伸长状态，小车还未到两个铁钉的连线处，B正确。故选B。（4）[4]A．实验通过改变橡皮筋的条数改变对小车做功，每次实验不必算出橡皮筋对小车做功的具体值，A错误；B．为使每根橡皮筋对小车做功相等，每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，B错误；C．为充分利用纸带，实验时先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，C正确；D．如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，释放小车后，小车在橡皮筋的拉力作用下做加速运动，随橡皮筋逐渐恢复原长，橡皮筋拉力逐渐减小，小车加速度逐渐减小，当橡皮筋弹力与摩擦力相等时小车速度最大，然后小车做减速运动，因此小车先做加速运动后做减速运动，小车在相等时间内的位移先逐渐增大后逐渐减小，纸带上打出的点两端密，中间疏，是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力造成的，D错误。故选C。（5）[5]应该选用纸带上小车做匀速运动部分进行测量，此时小车的速度最大，即GK部分。14. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。假设“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动周期为T。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转影响。求：（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）“天问一号”绕火星飞行时的距离火星表面的高度h。【14题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）忽略火星自转，对火星表面质量为m的物体，根据万有引力定律，有解得（2）忽略火星自转，设火星近地卫星的质量为m0，根据万有引力定律，有解得（3）设天问一号质量为m´，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有联解得15. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速旋转,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60∘.重力加速度大小为g.求：
 (1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零,求ω0；(2)若ω=，此时小物块仍随陶罐一起转动且相对静止．求小物块受到的摩擦力的大小和方向．【15题答案】【答案】(1)    (2)    方向：沿着切线斜向左下【解析】【详解】(1)对m受力分析：
 解得：(2)对m受力分析：
 正交分解得：解得：   方向：沿着切线斜向左下16. 用一台额定功率为P0=60kW的起重机，将一质量为m=500kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取g= 10m/s2．求：（1）工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；（2）若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？（3）若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t= 1.14s工件的速度vt= 10m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？【16题答案】【答案】（1）12m/s；（2）5s；（3）8.68m【解析】【详解】（1）当工件达到最大速度时，功率达到额定功率且加速度为零，即F=mg，P=P0=60kW故（2）工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当P=P0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得F-mg=ma ， 此时的瞬时功率为：P0=Fv代入数据a=2m/s2，P0=60kW解得匀加速过程结束时工件的速度为： 匀加速过程持续的时间为： ； （3）在该过程中重力做负功，牵引力做正功，根据动能定理， 代入数据解得： h=8.68m．17. 如图1是某游乐场中水上过山车的实物图片，图2是其原理示意图。在原理图中半径为的圆形轨道固定在离水面高的水平平台上，圆轨道与水平平台相切于A点，A，分别为圆形轨道的最低点和最高点，过山车（实际是一艘带轮子的气垫小船，可视作质点）高速行驶，先后会通过多个圆形轨道，然后从A点离开圆轨道而进入摩擦因数为0.5，长的水平轨道，最后从点水平飞出落入水中，整个过程刺激惊险，受到很多年轻人的喜爱。已知水面宽度为，假设运动中不计空气阻力结果可保留根号。（1）若过山车恰好能通过圆形轨道的最高点，则其在点的速度为多大？（2）为使过山车安全落入水中，则过山车在A点的最大速度为多少？（3）某次运动过程中乘客在圆轨道最低点A对座椅的压力为自身重力的3倍，则气垫船落入水中时的速度大小是多少？【17题答案】【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】【分析】【详解】(1) 小车恰好过B点，由牛顿第二定律有解得(2)平抛阶段，解得从A到C过程解得(3) 在圆轨道最低点A对座椅的压力为自身重力的3倍，则受到的支持力为3mg，解得则气垫船可以安全落入水中，从A到落入水中，由动能定理可得解得