河北省承德市小东区中学2023年高一物理测试题含解析

河北省承德市小东区中学2023年高一物理测试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. (单选)如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，Q物块的质量是2m，P物块的质量是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为 （     ） 　 A．　　　　B．　　　　C．　　　　D． 参考答案： B 对P和Q分别进行受力分析，对Q受力分析如图所示：     列出平衡方程： 对P进行受力分析如图所示：         整理可以得到：，所以选项B正确。 2. 下列关于质点的说法中正确的是 （        ） A．研究地球自转时，地球可以看作质点 B．研究运动员百米赛跑起跑动作时，运动员可以看作质点 C．研究从北京开往上海的一列火车的运行总时间时，火车可以看作质点 D．研究转动的汽车轮胎上各点的运动情况时，可以把汽车看作质点 参考答案： C 3. （多选）如图所示，两个物体以相同大小的初始速度从空中O点同时分别向x轴正负方向水平抛出，它们的轨迹恰好是抛物线方程，重力加速度为g，那么以下说法正确的是（曲率半径可认为等于曲线上该点的瞬时速度所对应的匀速率圆周运动的半径）     （       ） A．初始速度为        B．初始速度为 C．O点的曲率半径为        D．O点的曲率半径为2k 参考答案： AC 4. 如图，a、b、c是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是 A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大 参考答案： D 5. 已知地球半径为R，地球同步卫星的轨道半径为r。假设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球近地卫星的周期为T1；地球同步卫星的运行速率为v2，加速度为a2，周期为T2。则下列比值正确的是 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如下图所示，是表示某物体做直线运动的v－t图象，从图可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分别是________m/s2、________m/s2、________m/s2、________m/s2. 参考答案： 7. 从空中每隔2s从静止释放一石子，当第五颗石子刚要落下时，第一颗石子恰好落地，则释放点的高度是       m；此时第1、3两颗石子高度差         m.（设不计空气阻力， g=10m/s2）。 参考答案： 320m ； 240m 8. 皮球从5m高处落下, 被地板弹回, 在距地面2m高处被接住, 则皮球通过的位移大小是         m，路程大小是        m。 参考答案： 9. 一质量为m=2kg的木块在水平面上静止，现对它施加一水平打击力F=60N，该力作用于木块的时间是t=0.1s，已知木块与水平地面的动摩擦因数μ=0.2，则该木块在水平地面上共滑行　  　s才能停下来．（g=10m/s2） 参考答案： 1.5． 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】对木块有F作用和没有F作用的两个阶段分别进行受力分析，求得合外力；进而根据牛顿第二定律求得加速度；然后由匀变速直线运动的速度公式求解即可． 【解答】解：木块受到的摩擦力f=μmg=4N，那么，在F作用期间，木块的合外力F1=F﹣f=56N，加速度，所以，撤去F时，木块的速度v=a1t1=2.8m/s； 撤去F后，木块的合外力为摩擦力，加速度，所以，木块减速运动的时间； 所以，该木块在水平地面上滑行时间t=t1+t2=1.5s； 故答案为：1.5． 10. 如图所示，卫星a和b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已知金星的质量小于地球的质量，则（    ） A. b的角速度较大 B. b的周期较大 C. a、b的线速度大小相等 D. a、b向心加速度大小相等 参考答案： A 【详解】A、由万有引力充当向心力G=mr知，角速度=，卫星a和b的轨道半径相同，而中心天体金星的质量小于地球的质量，b的角速度较大，故A正确。 B、由=知，卫星的周期T=2，卫星a和b的轨道半径相同，卫星a绕中心天体金星的质量较小，则卫星a的周期较大，故B错误。 C、由线速度v=r=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的线速度大小不相等，故C错误。 D、由向心加速度a=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的向心加速度大小不相等，故D错误。 11. 物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s，则物体的速度变化为      ，加速度为          。（规定初速度方向为正方向） 参考答案： -10m/s  -2.5m/s2 12. 某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）． （1）该实验中小车所受的合力________ （填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验是否________(填”需要”或”不需要”) 满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?           （2）实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为s. 某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的式子是______________ . 参考答案： （1）等于（2分）  不需要 （2分）      （2）F＝    13. 一横波某瞬时波形如图所示，质点M此时的运动方向向下，且经过0.2s第一次回到平衡位置，则此横波的波长为______cm，传播方向是向__ _____，波速为_______cm/s，从图示时刻起，经过1.2s，质点M通过的路程为_____cm。 参考答案： _6_左__5__8_ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“探究速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有４个点没有画出．他量得各点到A点的距离如图所示。 ①根据纸带算出小车的加速度为   　　  m/s2 （保留两位有效数字） ②C点时小车的速度为    　   m/s.   （保留两位有效数字） ③A点时小车的速度为    　   m/s.   （保留两位有效数字） 参考答案： ①1.0②0.35③0.15 15. 如图所示，斜面与水平面平滑连接，连接处弧线长度不计．现在利用与斜面和水平面摩擦因数相同，且可以视为质点的滑块测量斜面的摩擦因数μ，手头除了滑块、重锤线之外，还有下列器材： A．弹簧秤    B．纸带    C．天平    D．毫米刻度尺     E．电火花打点计时器 为了简便又准确的测出μ，在斜面上适当位置a悬挂重锤线，使重锤刚好接触水平面上的b点，让滑块从a点由静止释放，到水平面上的c点停止（如图所示）． 则必须使用的一种测量器材是    （填上述器材前面的字母）； 需要测量的物理量是：                      和                           ； 测量出的摩擦因数μ的表达式为μ=           （用测量到的物理量的符号表示）． 参考答案： D；bc之间的长度L、ab之间的高度h；μ= 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，设A、B为地球赤道圆的一条直径的两端，利用地球同步卫星将一电磁波信号由A传播到B，至少需要几颗同步卫星？这几颗同步卫星间的最近距离是多少？用这几颗同步卫星把电磁波信号由A传播到B需要的时间是多少？（已知地球半径R，地表面处的重力加速度g，地球自转周期T，不考虑大气层对电磁波的影响且电磁波在空气中的传播速度为c） 参考答案： 由图可明显地看出，为实现上述目的，至少需要两颗同步卫星，其位置在且这两颗同步卫星的最近距离是2R．设同步卫星的轨道半径为r，则有 17. 在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取 。当运动员与吊椅一起正以加速度 上升时，试求： （1）运动员竖直向下拉绳的力；   （2）运动员对吊椅的压力。 参考答案： (1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有：     （4分）                          （1分） 由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力 （2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：                 （4分）                        （1分） 由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N 18. 游乐场的过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型．弧形轨道的下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点（已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力）．               参考答案： 由机械能守恒定律得mgh=mg2R+mv2……3分 在圆轨道最高处：mg=m  ……3分 联立以上各式得h=R. ……1分