云南省昆明市官渡區(qū)前衛(wèi)第一中學2023年高一物理測試題含解析

云南省昆明市官渡區(qū)前衛(wèi)第一中學2023年高一物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，下列說法中正確的是(

)

RabvA．小球通過最高點的最小速度為0B．小球通過最高點時受到的彈力一定豎直向上C．小球在水平線ab以下管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力D．小球在水平線ab以上管道中運動時，內側管壁對小球一定有作用力參考答案：AC2.（多選題）如圖，近地人造衛(wèi)星和月球繞地球的運行軌道可視為圓．設衛(wèi)星、月球繞地公轉周期分別為T衛(wèi)、T月，地球自轉周期為T地，則（）A．T衛(wèi)＜T月 B．T衛(wèi)＞T月 C．T衛(wèi)＜T地 D．T衛(wèi)=T地參考答案：AC【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．【分析】根據(jù)萬有引力定律提供向心力，寫出相應的牛頓第二定律的方程=，即可解答．【解答】解：衛(wèi)星和月球都繞地球做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，=，r=R+h解得：由于近地衛(wèi)星的環(huán)繞半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，同步衛(wèi)星的半徑又小于月球繞地球的半徑，所以，近地衛(wèi)星的周期最小，月球的周期最大．又由于同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉周期為T地，所以：T衛(wèi)＜T地＜T月．故A、C正確，BD錯誤．故選：AC3.一物體做豎直上拋運動,落回原處的速度為40m/s,則整個運動的時間是(g取10m/A.

2s

B.

4s

C.8s

D.

初速度未知,時間無法確定。參考答案：C4.（單選）下列物體在運動過程中．機械能可視作守恒的是

（

）A．飄落中的秋葉 B．乘電梯勻速上升的人C．被擲出后在空中運動的鉛球 D．沿粗糙斜面勻速下滑的木箱參考答案：C5.（多選）如圖所示，一質量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上，且受到水平力F的作用，二者之間的動摩擦因數(shù)為，下列說法正確的是A．若木塊靜止，木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向是豎直向上B．若木塊靜止，當F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C．若木塊沿墻壁向下運動，則墻壁對木塊的摩擦力大小為D．若開始時木塊靜止，當撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木不受滑動摩擦力作用參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質量為10kg的物體在粗糙水平面上向右運動，動摩擦因數(shù)μ=0.2。某時刻，受到一個水平向左的推力F=40N，g取10m/s2，則此時物體的加速度大小

m/s2，方向為

。參考答案：6，水平向左7.在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L＝1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0＝

▲

（用L、g表示），其值是▲。（g取9.8m/s2）參考答案：

由圖，a、b、c、d4個點間的水平位移均相等，是，因此這4個點是等時間間隔點．豎直方向兩段相鄰位移之差是個定值，即，再根據(jù)解出代入數(shù)據(jù)得。8.在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，將以下步驟的代號按合理順序填空寫在橫線上：

．（A）拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，先接通電源，后放開紙帶；（B）將打點計時器固定在平板上，并接好電路；（C）把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著重量適當?shù)你^碼；（D）斷開電源，取下紙帶；（E）將平板有定滑輪的一端伸出桌外；（F）將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔；（G）換上新的紙帶，再重復做兩三次．參考答案：EBFCADG【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】按照組裝器材、實驗操作、記錄數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理的順序進行操作，在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，既可以平衡摩擦力，也可以不平衡摩擦力，結合做實驗的步驟把順序排列．【解答】解：在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，具體的實驗步驟為：將打點計時器固定在平板上并接好電路，然后平衡摩擦，將平板一端抬高輕推小車，使小車恰能做勻速運動，將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔，用一條細繩拴住小車，細繩跨過定滑輪，下面吊適當?shù)你^碼，拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時處，先接通電源，然后放開紙帶，斷開電源取下紙帶，換上新的紙帶，再重復做三次．故答案為：EBFCADG9.一小球在桌面上從靜止開始做勻加速運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號。如圖所示，1位置恰為小球剛開始運動的瞬間，攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s，則小球在4位置時的瞬時速度約為__________m/s，小球從1位置到6位置的運動過程中的平均速度為_________m/s，在該過程中的加速度大約為_________。參考答案：0.09

0.075

0.03010.一輕質彈簧原長10cm，甲乙兩人同時用100N的力在兩端反向拉彈簧，其長度變?yōu)?2cm，若將彈簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，則此時彈簧長度為_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m。參考答案：12cm，5000N/m甲乙兩人同時用100N的力在兩端反向拉彈簧，此時彈簧彈力為100N；若將彈簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，此時彈簧彈力仍為100N，兩種情況下彈簧長度均為12cm，彈簧勁度系數(shù)11.1光在真空中傳播的速度為3.0×108m/s，1光年相當于

米。（結果保留2位有效數(shù)字）參考答案：9.0×1015米至

1.0×1016米之間都給分12.電火花計時器工作電源是220伏的__________電源（填“直流”或“交流”），當電源的頻率為50Hz時，每隔__________秒打一個點。（2）實驗裝置如圖1所示。一小車放在水平長木板上，左側拴有一細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運動。右圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，相鄰的兩個計數(shù)點間的距離如圖中所標。①若認為某段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的速度，則打計數(shù)點1、3時小車對應的速度分別為：v1=_________m/s，v3=________m/s，(小數(shù)點后保留二位)②據(jù)此可求出小車從1到3計數(shù)點內的加速度為a=____________m/s2。參考答案：（1）

交流

；

0.02

；（2）

0.36

；___0.43____；

0.35

13.一小球從某一高處由靜止開始自由下落，則小球在第3s末的速度為

m/s，小球在第2s內的位移為

m。（g=10m/s2）參考答案：30，15三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一輛汽車在教練場上沿著平直道路行駛，以x表示它對于出發(fā)點的位移。如圖為汽車在t＝0到t＝40s這段時間的x﹣t圖象。通過分析回答以下問題。（1）汽車最遠距離出發(fā)點多少米？（2）汽車在哪段時間沒有行駛？（3）汽車哪段時間遠離出發(fā)點，在哪段時間駛向出發(fā)點？（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時間內的速度的大小是多少？（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時間內的速度的大小是多少？參考答案：（1）汽車最遠距離出發(fā)點為30m；（2）汽車在10s～20s

沒有行駛；（3）汽車在0～10s遠離出發(fā)點，20s～40s駛向出發(fā)點；（4）汽車在t＝0到t＝10s這段時間內的速度的大小是3m/s；（5）汽車在t＝20s到t＝40s這段時間內的速度的大小是1.5m/s【詳解】（1）由圖可知，汽車從原點出發(fā)，最遠距離出發(fā)點30m；（2）10s～20s，汽車位置不變，說明汽車沒有行駛；（3）0～10s位移增大，遠離出發(fā)點。20s～40s位移減小，駛向出發(fā)點；（4）汽車在t＝0到t＝10s，距離出發(fā)點從0變到30m，這段時間內的速度：；（5）汽車在t＝20s到t＝40s，距離出發(fā)點從30m變到0，這段時間內的速度：，速度大小為1.5m/s。15.一個物體沿著直線運動，其v﹣t圖象如圖所示。（1）物體在哪段時間內做加速運動？（2）物體在哪段時間內做減速運動？（3）物體的速度方向是否改變？（4）物體的加速度方向是何時改變的？t＝4s時的加速度是多少？參考答案：（1）物體在0﹣2s內做加速運動；（2）物體在6s﹣8s時間內做減速運動；（3）物體的速度方向未發(fā)生改變；（4）物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變，t＝4s時的加速度是0【詳解】（1）在0﹣2s內速度均勻增大，做加速運動；（2）在6s﹣8s速度不斷減小，做減速運動；（3）三段時間內速度均沿正方向，故方向不變；（4）圖象的斜率表示加速度，由圖可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末發(fā)生變化了，t＝4s物體做勻速直線運動，加速度為零四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示是發(fā)射地球同步衛(wèi)星的簡化軌道示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面高度為h1的近地圓軌道Ⅰ上，在衛(wèi)星過A點時點火實施變軌，進入遠地點為B的橢圓軌道Ⅱ上，過B點時再次點火，將衛(wèi)星送入地球同步圓軌道Ⅲ．已知地球表面的重力加速度為g，地球自轉周期為T，地球半徑為R．求：（1）衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運行的線速度v1大??；（2）同步圓軌道Ⅲ距地面的高度h2．參考答案：解：（1）在地球表面，重力等于萬有引力，故有：mg=G得地球質量M=衛(wèi)星在近地軌道I上的速度大小v==（2）因為B在地球同步衛(wèi)星軌道，周期T，衛(wèi)星受地球的萬有引力提供向心力，故有：G=m（R+H）（）2所以有：H=﹣R答：（1）衛(wèi)星在近地軌道I上的速度大小v=；（2）遠地點B距地面的高度H=﹣R．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．【分析】（1）衛(wèi)星近地點A的加速度由萬有引力提供，求出萬有引力加速度就可以，在地球表面，重力和萬有引力相等，由此可以求出衛(wèi)星在近地圓軌道Ⅰ上運行的線速度v1大??；（2）在地球同步衛(wèi)星軌道，已知衛(wèi)星的周期求出衛(wèi)星的軌道高度．17.神奇的黑洞是近代引力理論所預言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律．天文學家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構成．將兩星視為質點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T．

（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質量為的星體（視為質點）對它的引力，設A和B的質量分別為m1、m2，試求（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的質量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質量m1之間的關系式；（3）恒星演化到末期，如果其質量大于太陽質量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v=2.7×105m/s，運行周期T=4.7π×104s，質量m1=6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G=6.67×10-11N?m2/kg2，ms=2.0×1030kg）參考答案：（1）令：

…②由牛頓第二定律，有：

……………③又可見星A的軌道半徑： ……④由②③④式解得： ………………⑤代入⑤式中得：

代入數(shù)據(jù)得：

……………⑥

設，將其代入⑥式：

……⑦

可見分式的值隨n的增大而增大，試令，得：

………