2024-2025学年度下学期中考试
高一物理
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10小题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G的数值。若用国际单位中的基本单位表示引力常量G的单位,下列选项正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据万有引力定律可得
所以G的单位为
故选C。
2.如图甲,某河宽为200m,小船在静水中的速度为4m/s,水流速度为3m/s.假设小船从P点出发,在匀速行驶过程中船头方向不变。下列说法中正确的是()
A.若想以最短时间过河,小船过河位移大小为150m
B.若想以最小位移过河,小船过河时间为40s
C.若大暴雨导致水流速度增大到5m/s,小船过河的最小位移为150m
D.如图乙,若出发点m以下均为危险区,小船过河的最短时间为s
【答案】D
【解析】ABC.河宽200m,小船无论如何过河,小船过河的位移不可能小于200m,若以最小位移过河,此时满足,
解得s
故ABC错误;
D.图乙中,设小船与岸成角,则有,
解得,s
故D正确;
故选D。
3.如图,直杆OA的O端抵在墙角,A端始终靠在物块右侧的光滑竖直侧壁上,可以沿着侧壁滑动。用外力使物块向左运动时,直杆上的A点会在竖直面内运动,其轨迹为圆,圆心在O点。若当直杆与水平方向夹角为时A点的速度大小为v,则该时刻物块的速度大小为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】如下图,将A点的速度分解:
根据运动的合成与分解可知,接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动,该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成,所以该时刻物块的速度大小为v1=vsinθ
故选C。
4.a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,向心加速度为,b处于地面附近近地轨道上,正常运行速度为,c是地球静止卫星,离地心距离为r,运行速度为,向心加速度为,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示,地球的半径为R,则有()
A.a的向心加速度等于重力加速度g B.d的运动周期有可能是
C. D.
【答案】D
【解析】A.地球静止卫星c的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据
知,c的向心加速度大。由
得
卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则静止卫星的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g。故A错误;
B.由开普勒第三定律
知,卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h,故B错误;
C.a、c的角速度相同,由
得
故C错误
D.由
得
则得
故D正确
故选D。
5.一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度水平抛出,在飞镖抛出的同时,圆盘以角速度绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动.要使飞镖恰好击中A点,则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足()
A.,(1,2,3,……)
B.,(0,1,2,……)
C.,(1,2,3,……)
D.只要,就一定能击中圆盘上的A点
【答案】B
【解析】飞镖做平抛运动,则有
解得
飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A点做匀速圆周运动,恰好击中A点,说明A点正好在最低点被击中,则A点转动的时间
(0,1,2,……)
联立解得
(0,1,2,……)
故B正确,ACD错误;
故选B。
6.若火星探测器绕火星做匀速圆周运动时,其轨道距离火星表面的高度为2R,速度大小为v。已知火星的半径为R,引力常量为G,忽略火星自转的影响。下列选项正确的是()
A.火星的第一宇宙速度是
B.火星的质量为
C.火星表面重力加速度大小为
D.火星的密度为
【答案】C
【解析】AB.由
解得
又
解得
故AB错误;
C.由
解得
故C正确;
D.由
解得
故D错误。
故选C。
7.如图所示,一固定斜面倾角为,斜面足够长。将小球从斜面顶端以速率垂直于斜面向右抛出,小球最终落在斜面上,不计空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()
A.小球在运动过程中的最小速度为
B.从抛出开始到离斜面最远时,所经历的时间为
C.当小球离斜面最远时,小球的位移大小为
D.小球落到斜面时的位移大小为
【答案】D
【解析】A.小球做斜抛运动,将初速度分解为水平速度和竖直速度,小球的最小速度为
选项A错误;
B.将小球的重力分解到垂直斜面和沿斜面方向的两个恒定分力,则小球的运动可分解为垂直斜面方向为