山东省淄博第四中学2024-2025学年高一下学期第一次阶段性测试物理试卷

·向规范要5分· ·向细节要5分· 淄博四中高2024级高一下学期第一次阶段性测试 物理·试卷 命题人：赵入春 校对人：刘培培 本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共18题，8页，满分100分，考试用时90分钟。考试结束后只将答题卡交回。 注意事项： 1.答题前，务必将本人班级、姓名、考号、考场、座号用正楷字体填写在答题卡相应位置。 2.答第Ⅰ卷时，必须使用2B铅笔填涂答题卡上相应题目的答案涂黑，修改时，要用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，写在试卷上的答案无效。 3.答第Ⅱ卷时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写，作图时，可用2B铅笔，要求字体工整，笔迹清晰。务必在题号所指示的答题区域内作答，写在试卷及草稿纸上的答案无效。 第Ⅰ卷(共40分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是( ) A.太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 B.火星绕太阳运行过程中，速率不变 C.土星比地球的公转周期小 D.地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 2.如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为1：2：1，则A、B、C的向心加速度大小之比( ) A. 4: 3: 2 B. 4: 2: 1 C. 8: 3: 2 D. 8: 4: 3 3.如图所示，在匀速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是( ) A.重力做正功 B.支持力做负功 C.摩擦力不做功 D.摩擦力做正功 第 1 页 共 8 页 4.如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在( ) A.衣物a、b、c、d四点的线速度相同 B.衣物在整个运动过程中所受的合外力不变 C.衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力 D.衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同 5.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( ) D. nmgωRH 6.如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A.小球运动到最高点时，杆对球的作用力一定向上 B.小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点 C. 若 小球通过最高点时，杆对球的作用力为零 D.小球通过最低点时，杆对球的作用力可能向下 7.2023年，我国在太原卫星发射中心成功将“天绘五号”卫星发射升空，并顺利进入预定轨道。“天绘五号"在距离地球表面500km附近环绕地球做匀速圆周运动，其运行周期约为 个小时，某时刻地球、“天绘五号”、同步卫星的连线在同一直线上，如图所示，则下列说法正确的是 ( ) A.“天绘五号”的发射速度大于第二宇宙速度 达就是最好的学习方法★ 第 2 页 共 8 页 ·向规范要5分· ·向细节要5分· B.“天绘五号”的线速度小于同步卫星的线速度 C. “天绘五号”的向心力一定大于同步卫星的向心力 D.到下一次“天绘五号”、同步卫星与地球共线的时间约为0.8h 8.如图所示，矩形金属框MNQP 竖直放置，其中 MN、PQ光滑且足够长。一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴先以角速度ω₁匀速转动，然后提高转速以角速度ω₂匀速转动。下列说法正确的是( ) A.小球的高度一定不变 B.小球的高度可能降低 C.两次转动杆对小球的弹力大小一定变大 D.两次转动小球所受的合力大小可能不变 二、 多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.如图所示，恒星A、B构成的双星系统绕点O沿顺时针方向做匀速圆周运动，运动周期为T₁，它们的轨道半径分别为R₄、RB，R₄<RB。C为B的卫星，绕B做逆时针方向的匀速圆周运动，周期为T₂，忽略A与C之间的万有引力，且A与B之间的万有引力远大于C与B之间的万有引力。引力常量为G，则以下说法正确的是( ) A.若知道C的轨道半径，则可求出C的质量 B.恒星B的质量为 C.若A也有一颗周期为T₂的卫星，则其轨道半径一定小于 C的轨道半径 D.设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则 10.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是 ( ) A.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度 B.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s C.飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等 D.飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为 11.如图所示，两个可视为质点的木块A和B放在转盘上，A的质量为2m，B的质量为m，两者用长为L的细绳连接，与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O₁O₂转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，当圆盘转速缓慢增加到两物体刚好要发生滑动时，下列说法正确的是( ) A.此时A和B所受摩擦力方向沿半径指向转轴 B.此时绳子张力为 C.此时圆盘的角速度为 D.此时烧断绳子物体A和B仍将随盘一块转动 12.质量为m=1000kg 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度一时间图象如图所示，0~t₁段为直线(其中t₁=2.5s)，从t₁时刻起汽车保持额定功率P=6×10⁴W不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f=2000N, 则( ) A. 0~t₁时间内, 汽车的牵引力等于4000N B. 0~t₁时间内, 汽车牵引力做功为7.5×10⁴J C.2s时汽车的功率等于 D.当汽车速度为20m/s时，汽车的加速度为4m/s² 第 3 页 共 8页 ★准确的记忆和规范的表达就是最好的学习方法★ 第 4页 共 8页 ·向规范要5分· ·向细节要5分· 第Ⅱ卷(共60分) 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.(6分)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下器材： A. 秒表一只 B.质量为m的物体一个 C. 弹簧测力计一个 宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R，已知引力常量为G。 (1)绕行时需测量的物理量为周期T，选用的器材是 (填序号)； (2)着陆后需测量的物理量为物体在行星表面的重力F，从而得出行星表面的重力加速度，选用的器材是 (填序号)： (3)利用测得的物理量写出半径R= 。 14.(8分)某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间△t，兴趣小组采取了下列步骤： ①用螺旋测微器测量遮光条的宽度d。 ②用刻度尺测量滑块旋转半径为R。 ③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直。 ④控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为F₁和△t ₁；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数 F₂、F₃...和光电门的示数△t₂、 回答下面的问题 (1)滑块匀速转动的线速度大小可由 v= 计算得出。 (2)处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的线速度大小的平方v²为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，滑块质量未知，则滑块和台面间的滑动摩擦因数 (3)该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，保持滑块旋转半径为R不变，作出F-v²的新图像，将两图像绘制于同一坐标系中，可能是下图中的 。 15.(7分)2024年9月28日，第十八届中国吴桥国际杂技艺术节在石家庄开幕.传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量 水的重心到转轴的距离l=50cm。(g取10m/s²) (1)若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；(结果可以保留根号) (2)若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力。 第 5 页 共 8 页 ★准确的记忆和规范的表达就是最好的学习方法★ 第 6 页 共 8 页 ·向规范要5分· ·向细节要5分· 16.(10分)2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度v₀竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h(远小于月球半径)。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出： (1)月球表面的重力加速度； (2)月球的平均密度： (3)月球的第一宇宙速度。 17.(14分) 一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角 如图所示。一条长度为L的绳(质量不计)，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球(可视为质点)。小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。 求： (1)当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小； (2)当角速度 时，绳对小球的拉力大小； (3)当角速度 时，绳对小球的拉力大小。 第7页 共 8页 ★准确的记忆和规范的表 18.(15分)一滑块在水平地面上沿直线滑行， 时速率为 从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，求(两图取同一正方向，重力加速度 (1)滑块与水平地面间的动摩擦因数： (2)第1s 内摩擦力对滑块做功； (3)前 2s 内力F的平均功率。 达就是最好的学习方法★ 第 8 页 共 8 页 2024级高一下学期第一次阶段性测试物理试题答案 一、单选题 1、A 2、B 3、 D 4、 D 5、 B 6、 C 7、 D 8、A 二、多选题 9、 BD 10、AC 11、ABC 12、 BC 三、非选择题 13. (6分) A (2分) BC(2分) (2分) 14. (8分) d∥(2分) (3分) C(3分) 15.(7分) (1) v₀= m/s; ((2) FB=4N,方向竖直向上 (1)以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小，有 分 则桶的最小速率为 ………………………………1分 (2)因vv₀，故此时桶底对水有向下的压力，设为FN，由牛顿第二定律有 ………………………………2分 代入数据可得. …………………………………1分 由牛顿第三定律知，水对桶底的压力大小为 ……………1分 方向：竖直向上⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1分 16.(10分) 【解析】 (1)设月球表面的重力加速度为g，则由题意，根据运动学规律有 …………………………………………………………2分 解得 ..( ……………………………………1分 (2)设月球质量为M，则月球表面质量为m₀的物体所受重力等于万有引力，即 ………………………………………………2分 月球的体积为 联立解得月球的平均密度 2分 (3)根据牛顿第二定律有 2分 联立解得 1分 17. (14分) (2) mg; (3) 2mg 【解析】 (1)当小球与圆锥面的相互作用力恰好为零时，绳对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，设此时小球的角速度为ω₀，根据力的合成以及牛顿第二定律有 …………… …2分 解得 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 (2)当 时，小球所受圆锥体的弹力 对小球受力分析如图1所示。在竖 直方向上根据平衡条件有. 分 在水平方向上根据牛顿第二定律有 分 解得F= mg……………………………………1分 (3) 当 时，小球将离开圆锥体表面，设此时轻绳与竖直方向的夹角为a，对 小球受力分析如图2所示。同(2)有 Fcosα=mg ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2分 分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 解得F=2mg ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2分 （ （ （1）滑块运动的加速度大小 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 由题图知，第1s内有 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 第2s内有 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 则 m=2kg分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 又由 可得动摩擦因数μ=0.05 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 （2）第1s内的位移大小为 1分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 解得 第1s内摩擦力对滑块做功为分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 解得W=-0.5J ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 （3）根据v-t图像可知，第1s内F的做功大小 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2分 解得 第2s内力F的做功大小分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 所2 解得 分 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 解得P=0.5W ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1分 学科网（北京）股份有限公司 $$