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    安徽省合肥市2022_2023学年高一物理下学期4月期中试题含解析

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    这是一份安徽省合肥市2022_2023学年高一物理下学期4月期中试题含解析,共15页。试卷主要包含了5vBD等内容,欢迎下载使用。

    考生注意:
    1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
    2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
    3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
    一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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. 关于曲线运动,下列说法中正确的是()
    A. 曲线运动的加速度一定是变化的B. 曲线运动速度一定发生变化
    C. 曲线运动不一定都是变速运动D. 物体在恒定合外力作用下不可能做曲线运动
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.曲线运动可以受恒力,如平抛运动加速大小不变,A错误;
    BC.曲线运动的速度方向时刻在改变,故曲线运动一定是变速运动,B正确、C错误;
    D.物体在恒力作用下可以做曲线运动,如平抛运动,D错误;
    故选B。
    2. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳提升竖井中的物体,如图所示,小车匀速向左运动的过程中,速度大小为v,当连接小车的绳与水平面的夹角为时,此时物体运动的速率为( )
    A. B. C. D. v
    【答案】A
    【解析】
    【分析】
    【详解】将小车速度沿着绳子和垂直于绳子分解,在沿着绳子方向的速度等于物体上升的速度大小,因此
    可得物体运动的速率
    故选A。
    3. 已知某条河的河水流速处处相等,大小为,小船在静水中的速度大小恒为,要使小船渡河时的位移方向与河岸的夹角为,则船头指向与河岸的夹角为( )
    A. B. C. D.
    【答案】C
    【解析】
    【详解】小船渡河时的位移方向与河岸的夹角为,船速等于水速,如图
    由几何关系可得船头指向与河岸的夹角为60°。
    故选C。
    4. 如图所示,火星和地球都在围绕着太阳旋转,其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知( )
    A. 太阳位于地球运行轨道的中心
    B. 地球靠近太阳的过程中,运行速率减小
    C. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
    D. 火星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.根据开普勒第一定律可知,地球绕太阳运行的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的焦点处,故A错误;
    B.地球绕太阳运行的过程中,近日点速度最大,远日点速度最小,所以地球靠近太阳的过程中,运行速率增加,故B错误;
    C.根据开普勒第三定律可知,火星绕太阳运行半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴,可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,故C正确;
    D.根据开普勒第二定律可知,火星远离太阳的过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,故D错误。
    故选C。
    5. 如图所示,一辆汽车驶上一圆弧形的拱桥,当汽车以的速度经过桥顶时,恰好对桥顶没有压力。若汽车以的速度经过桥顶,则汽车对桥顶的压力与汽车自身重力之比为( )
    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】
    【详解】设汽车经过桥顶时桥顶对汽车的支持力为F,由向心力公式得
    当时,
    可得
    当时
    联立可得
    汽车对桥顶的压力大小等于,则汽车对桥顶的压力与汽车自身重力之比
    故选B。
    6. 地球的公转轨道接近圆,但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆,如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归,哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为(地球和太阳之间的距离为)。预计哈雷彗星下次回归将在( )
    A. 2023年B. 2049年C. 2061年D. 2081年
    【答案】C
    【解析】
    【详解】根据题意,由开普勒第三定律可得
    代入数据解得

    则预计哈雷彗星下次回归将在年。
    故选C。
    二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    7. 如图所示为一皮带传动装置,A、C在同一大轮上,B在小轮边缘上,在传动过程中皮带不打滑,已知R=2r,rC=r,则( )
    A. ωC=ωBB. vC=vBC. vC=0.5vBD. ωB=2ωC
    【答案】CD
    【解析】
    【详解】AD.A、C两点同轴转动,具有相同的角速度.A、B两点线速度相等,即
    ,
    根据


    可得角速度之比
    线速度之比
    故选CD。
    8. 在光滑水平面内有一个直角坐标系xOy,某一物体在该平面内分别沿x轴方向的位移s—时间t图像和沿y轴方向的速度v—时间t图像分别如甲、乙图所示。对于物体在0~4s内的运动情况,下列说法中正确的是()
    A. 时刻,物体的加速度大小为B. 0~4s内,物体做匀变速曲线运动
    C. 时,物体的初速度大小为D. 0~4s内,物体的位移大小为4m
    【答案】BC
    【解析】
    【详解】A.由图可知,物体在轴方向做匀速直线运动,速度为1m/s,在轴方向做初速度为3m/s的匀减速直线运动,由图无法求出t=2s时加速度,故A错误;
    C.时,物体的初速度大小为
    故C正确;
    B.0~4s内,物体的加速度沿y轴方向,大小恒定,而初速度的方向和加速度方向不在同一条直线,所以物体做匀变速曲线运动,故B正确;
    D.0~4s内,物体在轴方向方向的位移为4m,轴方向的位移无法求出,所以无法求出物体位移的大小,故D错误。
    故选BC。
    9. 如图所示,A、B两个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,已知A的质量为2m,B的质量为m,A离轴的距离为r,B离轴的距离为2r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当圆台旋转时( )
    A. B的向心力大B. B的向心加速度大
    C. B受的摩擦力小D. 当圆台转速增加时,B比A先滑动
    【答案】BD
    【解析】
    【详解】A.对A有
    对B有
    则二者的向心力一样大,A错误;
    B.根据

    可知B的向心加速度大,B正确;
    C.物体所受摩擦力提供向心力,二者向心力一样大,则二者所受摩擦力一样大,C错误;
    D.对A有
    则物体A的临界速度为
    对B有
    则物体B的临界速度为
    所以当圆台转速增加时,B比A先滑动,D正确。
    故选BD。
    10. 如图所示,以的速度水平抛出的小球,飞行一段时间,垂直地撞在倾角的斜面上,,以下结论中正确的是( )
    A. 物体飞行时间是
    B. 物体飞行的时间是
    C. 物体下降的距离是
    D. 物体撞击斜面时的速度大小为
    【答案】AD
    【解析】
    【详解】根据题意可知,小球垂直撞在斜面上,小球的速度方向如图所示
    由几何关系可知,速度与水平方向的夹角为
    ABD.根据平抛运动规律,水平方向上
    竖直方向上
    又有
    整理得
    解得
    则物体的竖直分速度为
    则物体撞击斜面时速度大小为
    故B错误,AD正确;
    C.由公式可得,物体下降的距离是
    故C错误。
    故选AD。
    三、非选择题:共56分。
    11. 某同学用如图4甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系。装置中光滑水平直杆随竖直转轴一起转动,一个滑块套在水平光滑杆上,用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接,当滑块随水平杆一起转动时,细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力,拉力的大小可以通过力传感器测得,滑块转动的线速度可以通过速度传感器测得。
    (1)要探究向心力大小与线速度大小的关系,采用的方法是___________。
    A.控制变量法 B.等效替代法 C.微元法 D.放大法
    (2)实验中,要测量滑块做圆周运动时的半径,应测量滑块到___________(选填“力传感器”或“竖直转轴”)的距离。若仅多次改变竖直转轴转动的快慢,测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v,将测得的多组F、v值,在图乙F—v2坐标系中描点,请将描出的点进行作图______。若测得滑块做圆周运动的半径为r= 0.2m,由作出的F—v2图线可得滑块与速度传感器的总质量m=___________kg(结果保留两位有效数字)。
    【答案】 ①. A ②. 竖直转轴 ③. ④. 0.18
    【解析】
    【详解】(1)[1]根据,要探究向心力大小与线速度大小的关系,必须让m、r保持不变,所以采用的方法是控制变量法。
    故选A
    (2)[2]实验中,要测量滑块做圆周运动时的半径,应测量滑块到圆心的距离,即测量滑块到竖直转轴的距离;
    [3]作出的F—v2图线如图所示
    根据
    根据图线得
    解得
    m= 0.18kg
    12. 图(a)是甲实验小组“研究平抛物体运动”的实验装置。
    (1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有___________。
    A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B.每次释放小球的初始位置可以任意选择
    C.轨道必须光滑 D.每次小球应从同一高度由静止释放
    ②实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标图中y,图像图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是___________。
    A. B.
    C. D.
    (3)乙实验小组采用频闪摄影的方法拍摄到如图(b)所示的“小球做平抛运动”的照片。已知拍摄时间每曝光一次,则图中每个小方格的边长为___________,该小球平抛的初速度大小为___________(g取)。
    【答案】 ①. AD ②. B ③. 10 ④. 2
    【解析】
    【详解】(1)[1] A.为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端需水平,故A正确;
    BD.为了使小球运动到斜槽末端速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下,故C错误,D正确;
    C.实验要求小球运动到斜槽末端的速度相等,轨道没有必要一定是光滑的,故C错误。
    故选AD。
    (2)[2] 根据,得
    可知y−x2图象是过原点的倾斜直线。
    故选B。
    (3)[3] 设每个小方格的边长为d,则
    根据得
    [4] 平抛的初速度大小为
    13. 飞机离地面高度为H=720m,飞机的水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车,不考虑空气阻力,g取10m/s2,求:
    (1)炸弹从投出到落地所需的时间是多少?
    (2)欲使炸弹击中汽车,飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹?
    【答案】(1)12s;(2)840m
    【解析】
    【详解】(1)炸弹抛出后做平抛运动,竖直位移满足
    可得炸弹从投出到落地的时间为
    (2)在时间t内,炸弹的水平位移为
    汽车的位移为
    故飞机投弹的位置与汽车的水平距离为
    14. 如图所示,竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为,平台与轨道的最高点等高,一质量的小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,A、P两点间的竖直高度,轨道半径与竖直线的夹角为53°,已知,,g取,求:
    (1)小球从平台上的A点射出时的速度大小;
    (2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L;
    (3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时的速度,则小球对轨道的内壁还是外壁有弹力?并求出该弹力的大小和方向?
    【答案】(1)3m/s;(2)1.2m;(3)外壁,6.4N,竖直向上
    【解析】
    【详解】(1)小球从A到P根据
    可得时间为
    从A到P是平抛运动,小球恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,则有
    解得
    (2)从A到P是平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有
    联立解得
    (3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时的速度
    在Q点根据牛顿第二定律有
    解得
    根据牛顿第三定律可知小球对外壁有压力,方向竖直向上,大小为6.4N。
    15. 如图所示,水平转台上有一个质量的小物块,用长的细线将物块连接到转轴上,此时细线恰好绷直无拉力,细线与竖直转轴的夹角,物块与转台间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现使转台由静止开始逐渐加速转动。,,。求:
    (1)当绳子刚好出现拉力时,转台角速度为多大?
    (2)当物块刚要离开转台时,转台角速度为多大?
    (3)当转台角速度为时,细线的拉力为多大?
    【答案】(1);(2);(3)
    【解析】
    【详解】(1)由题意可知,当绳子刚好出现拉力时,静摩擦力提供向心力,物块所受的最大静摩擦力大小为
    根据牛顿第二定律
    解得
    (2)物块刚要离开转台时,转台对物块的支持力恰好为零,水平方向,根据牛顿第二定律
    竖直方向,根据平衡条件
    联立解得
    (3)由于
    物块受力分析如图所示
    水平方向
    竖直方向
    其中
    联立解得
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