2022-2023学年安徽省六安第一中学高一下学期第一次阶段检测物理试题含答案

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  六安一中2022~2023学年度春学期高一年级第一次阶段检测物理试卷时间：75分钟  分值：100分一.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. 下列说法正确的是（　　）A. 物体在一个恒力作用下有可能做曲线运动B. 合运动合加速度方向与合运动的合速度方向一定相同C. 做圆周运动的物体，速度一定变化，向心加速度不一定变化D. 做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动【答案】A【解析】【详解】A D. 做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，当物体所受恒力方向与运动方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，A正确，D错误；B. 合运动的合加速度方向与合运动的合速度方向不一定相同，相同时做直线运动，不同时做曲线运动，都有可能，B错误；C. 做圆周运动的物体，速度一定变化，向心加速度也一定变化，C错误故选A。2. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　）A. A、B两点角速度大小之比为1∶1B. A、B两点向心加速度大小之比为2∶1C. B、C两点角速度大小之比为1∶2D. B、C两点向心加速度大小之比为4∶1【答案】D【解析】【详解】由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同，A、两点为同轴转动，角速度相等，即AC．根据结合题意可得故AC错误；BD．根据可得故B错误，D正确。故选D。3. 如图所示，长为L的轻杆OA的O端用铰链固定，轻杆靠在高为d的立方体上，接触点为B，某时刻杆与水平方向的夹角为θ，立方体向右运动的速度为v，此时端点A点的线速度大小为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】将立方体的速度v分解为沿杆方向的分速度垂直杆方向的分速度由于轻杆上各点的角速度相等，则其中解得故选C。4. 如图所示，杂技演员表演水流星节目。一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】杯子在竖直平面内做半径为的圆周运动，使水不流出的临界条件是在最高点重力提供向心力，则有可得，选项B正确，A、C、D错误。故选B。5. 如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽d，M、N分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度均为，且两船相遇不影响各自的航行。下列判断正确的是（　　）A. 水流方向向右，大小为 B. 乙船到达河对岸的时间为C. 甲乙两船在到达河对岸前不会相遇 D. 甲船水平位移为【答案】B【解析】【详解】A．以乙船为研究对象，如果水流方向向左，则如图1所示则船的合速度方向为左斜向上，不可能会到达P点，则说明水流方向一定向右，且依题意乙船的合速度垂直对岸，则船向左的分速度与水流速度相抵消，有 故A错误；B．两船在与垂直水流方向上的速度都是，且河宽均为d，则两船同时到达河对岸，根据运动的独立性，可知花费时间均为故B正确；C．甲乙两船在纵向上的速度都为，且这也是乙的合速度，而甲船还有横向速度，相当于两船在纵向上相对静止，而横向上甲船以水平速度的靠近乙船，所以甲乙两船会在PN上某点相遇，故C正确；D．以甲船为研究对象，水流方向向右，则如图2所示则船在水平方向上的速度为则甲船水平位移为故D错误。故选B。6. 2017年7月23日，在第13届莫斯科航展上“俄罗斯勇士”，飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作，现将其简化成如图所示的光滑的板（飞机）和小球（飞行员），让小球在竖直面内始终与板相对静止且做匀速圆周运动。A为圆周的最高点，C为最低点，B，D与圆心O等高，且此时板与水平面成θ角。设小球的质量为m，做圆周运动半径为R，线速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A. 小球通过C处时向心力与小球通过A处的向心力相同B. 小球在A处的线速度大小可能为C. 小球在C处受到板的弹力比在A处大5mgD. 在B、D两处板与水平面的倾角与小球的运动速度v应满足【答案】D【解析】【详解】A．小球做匀速圆周运动，通过C处时向心力与小球通过A处的向心力大小相等，方向不同，故A错误；B．小球做在最高点至少受到重力作用，所以最高点的速度至少满足
 则
 即小球做匀速圆周运动的线速度一定大于等于，不可能为，故B错误；C．在A点根据向心力计算公式可得在C点根据向心力计算公式可得联立可得故C错误；在B、D两处板与水平面夹角为θ，在B、D两处，对小球进行受力分析\根据牛顿第二定律可得所以在B、D两处板的倾角与小球的运动速度v应满足故D正确故选D。7. 如图所示，在地球表面发射一枚火箭，其上有精密的探测器，竖直向上做加速直线运动，已知地球半径为，表面重力加速度为，引力常量为，当火箭上升到某一高度时，加速度为，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，下列说法正确的是（　　）A. 测试仪器在此过程中处于失重状态B. 由题目所给的数据不可以估算地球的密度C. 此时火箭距地球表面的高度为D. 若发射近地卫星时，发射速度可以小于【答案】C【解析】【详解】A．根据题意可知，测试仪器在此过程中有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；B．根据题意，由万有引力等于重力有解得则地球的密度为故B错误；C．根据题意，设此时的重力加速度为，由牛顿第二定律有代入数据解得由万有引力等于重力有联立解得故C正确；D．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，则发射速度应大于，故D错误。故选C。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. 在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿x方向和y方向的x-t图像和图像分别如图甲、乙所示，则0~4s内（　　）A. 质点一定做匀变速曲线运动B. 4s末质点离坐标原点的距离为C. 质点的加速度恒为D. 4s末质点的速度为【答案】AB【解析】【详解】AC．由图像可知，质点沿轴方向做匀速直线运动，沿轴方向做匀加速直线运动，即由曲线运动的条件可知，质点做匀变速曲线运动，A正确，C错误；B．4s末质点沿轴方向的位移为4s末质点沿轴方向的位移为故4s末质点的实际位移为B正确；D．4s末质点沿轴方向速度为故4s末质点的速度为D错误。故选AB。9. 如图所示，将小球从倾角为的光滑斜面上点以速度水平抛出（即）。最后从处离开斜面，已知间的高度，g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A. 小球的加速度为B. 小球作类平抛运动，但运动轨迹不抛物线C. 小球从点运动到点所用的时间为D. 小球到达B点时的速度大小为【答案】AD【解析】【详解】AB．根据题意可知，小球作类平抛运动，运动轨迹是抛物线，小球的加速度为故B错误，A正确；C．根据题意可知，沿斜面向下方向上，小球做匀加速直线运动，则有解得故C错误；D．小球运动到点，沿斜面向下方向上的速度为则小球到达B点时的速度大小为故D正确。故选AD。10. 2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火圆轨道，Q点为近火圆轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，已知椭圆轨道的长轴等于圆形轨道的半径的4倍，如图所示。下列说法正确的是（　　）A. 探测器在M点的速度最大B. 探测器在Q点的加速度大小等于在椭圆轨道上点的加速度大小C. 探测器在椭圆轨道上P点与M点的线速度之比为3∶1D. 探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为8∶1【答案】BC【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知探测器在远地点点的速度最小，A错误；B．由，可知，探测器在椭圆轨道上的点与在圆轨道上的点的加速度大小相等，B正确；C．设火星的半径为，探测器在椭圆轨道上点的速度大小为，在点的速度大小为，根据开普勒第二定律有解得C正确；D．椭圆的半长轴，根据开普勒第三定律有D错误。故选BC。三.实验题（共2小题，每空2分，满分16分。请按要求作答）11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。（2）某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取）①小球平抛运动的初速度为______m/s；②小球运动到点的速度为______m/s；③抛出点坐标______cm。【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同（或保证在同一轨迹上运动）    ③. 2    ④. 2.5    ⑤. 【解析】【详解】（1）[1][2]平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要切线水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。（2）①[3]竖直方向上，由逐差法有解得水平方向上有解得②[4]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球在点的竖直速度为则小球运动到点的速度为③[5]竖直方向上，由公式可知，小球运动到点的时间为下落的高度为水平位移为则抛出点横坐标为纵坐标为即抛出点坐标为。12. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间O处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为g。（1）小物体从离开桌面到落到沙坑的过程中，竖直方向的分运动为_______。 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，读出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数，则上述所测的物理量间的关系是______。（3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离将______（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】    ①. 自由落体运动    ②.     ③. 变小【解析】【详解】（1）[1]小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程是平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动；（2）[2]小物体从离开桌面到落到沙坑运动过程中有，小物体在桌面做匀速圆周运动有联立可得（3）[3]若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段受摩擦力阻力的作用，小物体做平抛运动的初速度将减小，由平抛运动的规律可得，小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离将变小。四.解答题（共3小题，满分38分=10分+13分+15分，请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）13. 某人站在某高处将一小球以速度水平抛出，小球落在水平地面上，落地前最后1s内，小球的速度方向与水平方向的夹角由变为，空气阻力忽略不计，重力加速度g取，，，求：（1）小球被抛出时的速度大小；（2）小球被抛出时离地面的高度h。【答案】（1）30m/s；（2）80m【解析】【详解】（1）设平抛初速度为，经时间t落地，根据平抛运动的规律可知联立解得  （2）竖直方向，小球做自由落体运动，故下落高度14. 如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上，让小球B以不同的角速度绕竖直杆匀速转动，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，求：（1）小球A、B均静止时，弹簧的长度；（2）当转动的角速度为（未知）时，小球B刚好离开转台面，①此时弹簧对小球A的弹力大小；②转动的角速度为多少？【答案】（1）；（2）①2mg；②【解析】【详解】（1）对A根据受力平衡可得解得弹簧的压缩量为则弹簧的长度为（2）①小球B刚好离开台面，当转动的角速度为时，对AB整体，竖直方向根据受力平衡可得，弹簧对小球A的弹力大小②设轻杆与竖直细杆夹角为，对B根据牛顿第二定律可得对AB有又联立解得15. 假定航天员在某星球表面利用如图所示的装置研究小球的运动，竖直放置的光滑半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的小球（可视为质点）沿水平面从管道最低点A进入管道，从最高点B脱离管道后做平抛运动，2s后与倾角为37°的斜面垂直相碰于C点。已知该星球的半径是地球半径的倍，质量是地球质量的倍，地球表面重力加速度，忽略星球自转影响。半圆形管道的半径为，小球的质量为，，，求：（1）该星球表面重力加速度的大小；（2）C点与B点的水平距离；（3）小球经过B点时，对轨道的压力大小和方向。【答案】（1）；（2）12m；（3）4N，方向为竖直向上【解析】【详解】（1）在地球表面上在火星表面上解得（2）小球与斜面垂直相碰于C点，由几何关系可得解得C点与B点的水平距离（3）由外管内侧有向下的压力，则代入数字解得由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力
 方向为竖直向上。