2023-2024学年云南省昆明市第一中学高一（下）期中物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年云南省昆明市第一中学高一（下）期中物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.开普勒通过对第谷的多年观测数据的研究，发现了行星围绕太阳运动的规律，后人称之为开普勒三定律。根据开普勒三定律，可判断以下说法正确的是( )
A. 地球围绕太阳做匀速圆周运动，太阳位于圆轨道的圆心
B. 火星围绕太阳做椭圆运动时，离太阳近时速度小，离太阳远时速度大
C. 木星围绕太阳的运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的中心
D. 行星围绕太阳做椭圆运动的半长轴越长，绕着太阳运动一周所需的时间也越长
2.如图所示，在水平面上以速度v向右运动的物体，始终受到大小恒定的力F的作用。力F对物体做负功的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面时的位移最小，则其飞行时间为(不计空气阻力，重力加速度为g) ( )
A. v0tan θB. 2v0tanθC. v0gtanθD. 2v0gtanθ
4.如图所示为自行车皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，A、B、C三点( )
A. 加速度之比aA：aB：aC=6：2：1
B. 线速度之比vA：vB：vC=3：2：2
C. 角速度之比ωA：ωB：ωC=1：1：2
D. 加速度之比aA：aB：aC=3：2：1
5.如图所示，地球球心为O，半径为R，表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，不计阻力，轨道上P点距地心最远，距离为3R.则( )
A. 飞船经过P点的速度小于 gR3
B. 飞船经过P点的速度一定是 gR3
C. 飞船在P点的加速度一定是g3
D. 飞船经过P点时，若变轨为半径为3R的圆周运动，需要制动减速
6.如图所示，“天津之眼”摩天轮直径为110米，轮外装挂48个360度透明座舱，每个座舱可乘坐8个人，可同时供384个人观光.假设某一游客质量为m，游客到圆心的距离为R，重力加速度为g，摩天轮转动角速度为ω，游客从最低点开始计时，以最低点为重力势能的零点，则经过时间t，游客重力势能随时间的变化关系式为( )
A. EP=mgR(1−csωt)B. Ep=mgR(1+csωt)
C. Ep=mgR(1−sinωt)D. Ep=mgR(1+sinωt)
7.一辆汽车正通过一段半径约为50m的圆弧形弯道公路，视汽车做匀速圆周运动，路面水平，晴天时路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是
A. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为6m/s2
B. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为35rad/s
C. 晴天时汽车以21m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D. 雨天时汽车汽车若以72km/h速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
8.如图所示，光滑的半圆环沿竖直方向固定，M点为半圆环的最高点，N点为半圆环上与半圆环的圆心等高的点，直径MH沿竖直方向，光滑的定滑轮固定在M处，另一小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮。开始小圆环处在半圆环的最低点H点，第一次拉小圆环使其缓慢地运动到N点，第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点。滑轮大小可以忽略，则下列说法正确的是( )
A. 第一次轻绳的拉力逐渐减小
B. 第一次半圆环受到的压力逐渐减小
C. 小圆环第一次在N点与第二次在N点时，轻绳的拉力相等
D. 小圆环第一次在N点与第二次在N点时，半圆环受到的压力相等
9.下列说法正确的是
A. 位于赤道上的物体所受引力等于所受重力
B. 物体静止在地球表面不受其他外力影响时，所受万有引力与支持力的合力就是向心力
C. 随着纬度的增大，物体的重力加速度将增大
D. 若地球的自转角速度增大，则地球表面所有物体受到的重力将变小
10.图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型，下列说法正确的有( )
A. 甲图中，汽车安全通过拱桥最高点时的速度不能超过 gR
B. 乙图中，A、B两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动的角速度一定相同
C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用
D. 丁图中，直筒洗衣机脱水时，被用出去的水滴受到离心力作用
11.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。如图所示，曲线Ⅰ是一颗绕地球做圆周运动的同步卫星轨道示意图，曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动卫星轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内：己知在两轨道上运动的卫星的周期相等，设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是( )
A. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的1n倍
B. 同步卫星运行速度是第一宇宙速度的 1n倍
C. 卫星在Ⅰ轨道的速率为v0，卫星在Ⅱ轨道B点的速率为vB，则v0mvp23R，如果飞船在P点绕地球做圆周运动时满足maP=mv23R，则v= 3RaP= gR3，
由此分析知：vp< gR3，故A正确、B错误;
D、飞船经过P点时，若变轨为半径为3R的圆周运动，则做离心运动，需要点火加速，故 D错误。
故选A．
6.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查重力势能的计算，基础题目。
根据题设求出游客相对最低点的高度，从而得出游客的重力势能即可判断。
【解答】
经过时间t，游客转动的角度为ωt，游客相对于最低点的高度h=R(1−csωt)，此时游客的重力势能Ep=mgh=mgR(1−csωt)，故A正确，BCD错误。
7.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查圆周运动的规律，熟悉汽车转弯由静摩擦力提供向心力是解题的关键，难度不大。
汽车在水平路面上转弯时，由静摩擦力提供向心力，由此得解。
【解答】
AB.汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径R=50m，运动速率v=72km/h=20m/s，向心加速度为a=v2R=8m/s2，角速度ω=vR=25rad/s，故AB错误；
C.以汽车为研究对象，当路面对轮胎的径向摩擦力指向内侧且达到径向最大静摩擦力时，此时汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率vm，设汽车的质量为m，在水平方向上根据牛顿第二定律得fm=mvm2R，在竖直方向上有FN=mg，径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍，即fm=kFN，
以上三式联立解得vm= kgR=20m/s=72km/h，故C错误；
D.若速率不变，汽车在同车道上行驶时所受的向心力大小不变，但由于雨天最大静摩擦力减小，所以容易出现离心现象，故D正确。
故选D。
8.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查了力的合成与分解的运用、共点力的平衡；本题是共点力平衡的动态变化分析问题，在非直角三角形的情况下，运用三角形相似法列式也是常用的方法。
选取小圆环N为研究对象，画受力分析示意图，小圆环受三个力：重力、绳子的拉力和大圆环的支持力，运用三角形相似法得到FN、F与MO、ON的关系，再分析FN和F的变化情况；第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点过程中，小圆环作匀速圆周运动，根据圆周运动的相关知识进行分析。
【解答】
在小圆环缓慢向上移动的过程中，小圆环处于三力平衡状态，根据平衡条件知mg和FN的合力与T等大反向共线，作出mg与FN的合力，如图：
；
由三角形相似得：mgMO=FNON=TMN①
A.由①可得：T=MNMOmg，MN变小，MO不变，则轻绳的拉力T变小，故A正确；
B.半圆环受到的压力F压=FN=ONMOmg，而MO=ON，所以半圆环受到的压力大小始终等于mg，故B错误；
CD.小圆环第一次在N点时，轻绳拉力大小为 2mg，支持力大小为mg；第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点，小圆环沿半圆环作圆周运动，在N点：支持力、拉力在水平方向的分力提供小球圆周运动向心力：T′sin45°−FN′=mv2R，竖直方向：T′cs45°=mg，此时FN′