精品解析：江苏省无锡市江阴市（青阳中学）2024-2025学年高一下学期3月阶段测试物理试题（春卷）

青阳中学2024级高一第二学期阶段检测（一） 高一物理 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全试共17题，本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（　　） A. 周期 B. 速率 C. 转速 D. 线速度 2. 北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（轨道高度约为36000km）、27颗中轨道卫星（轨道高度约为21600km）、3颗倾斜同步轨道卫星．则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，围绕地球做圆周运动的 A. 向心加速度更大 B. 线速度更小 C. 角速度更小 D. 周期更大 3. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，以下说法不正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为3∶2 C. A、B运动的周期之比为2∶3 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 4. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥最高点时处于超重状态 B. 如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变 5. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（ ） A. B. 2 C. D. 6. 图所示，一质量为m的硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO'的距离为r，硬币与转轴间用一长为r的轻绳连接，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起绕OO'轴匀速转动，当圆盘转动的角速度为时，（　　） A. 硬币受到的绳子拉力大小为μmg B. 硬币受到的绳子拉力大小为2μmg C. 硬币受到的摩擦力大小为μmg D. 圆盘转动一周摩擦力对硬币做功为2πμmgr 7. 2005年北京时间7月4日下午1时52分，美国小探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”。如图所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，下列说法中正确的是（　　） A. 探测器在撞击彗星前后过程，与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积 B. 该彗星近日点处线速度小于远日点处线速度 C. 该彗星近日点处加速度大于远日点处加速度 D. 该彗星椭圆轨道半长轴的平方与公转周期的三次方之比是一个常数 8. 如图是探究影响向心力大小的因素的实验装置。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 该实验使用的科学研究方法是等效替代法 B. 探究向心力大小F与角速度关系时，应选用不同半径的变速塔轮 C. 探究向心力的大小F与转动半径关系时，应选用不同半径的变速塔轮 D. 探究向心力的大小F与质量关系时，应选用不同半径的变速塔轮 9. 2020年12月3日23时10分，嫦娥五号上升器在月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到近月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。之后上升器将与环月等待的返回器交会对接，成为组合体卫星，进入椭圆转移轨道，轨道和相切于点。如图所示，设月球质量为，半径为，轨道距月球表面的高度为，运行速度，万有引力常量为。则（　　） A. 轨道处的重力加速度大小等于 B. 卫星在轨道运行时，经过点的速度大小也等于 C. 卫星在轨道运行时，过点的加速度 D. 卫星在轨道运行的周期小于在轨道运行的周期 10. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　） A. 滑动前m1与m2线速度之比v1∶v2=2∶3 B. 滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶3 C. 随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，m2先开始滑动 二、计算题：本题共5小题，计60分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只有最后答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的波浪形路面。 （1）汽车到达凹形路面段最底A时速度为10m/s，路面对汽车支持力是多大？ （2）汽车以多大速度经过最高点B时，汽车恰好对路面没有压力？ 12. 2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？ 13. 汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k =0.1倍，g=10m/s2。求： （1）汽车能达到的最大速度。 （2）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 14. 如图所示，轻杆长为L，一端固定于转轴O，另一端固定质量为m的小球，杆绕轴O在竖直平面内以角速度ω匀速转动，小球经过最高点时开始计时。重力加速度为g。求： （1）小球转动到与O点等高时，杆对小球的作用力大小 （2）小球第1次到最低点的过程中，重力的平均功率 （3）当小球转过30°时，重力的瞬时功率 15. 如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，其两端系有小球A、B，B的质量是A的两倍。当球A绕中心轴匀速转动时，A球到上管口的绳长为L，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）求与A球相连的绳与细管的夹角θ； （2）求A球运动的角速度ω0 （3）若A球的角速度增为原来的倍，求稳定后B球的高度变化量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 青阳中学2024级高一第二学期阶段检测（一） 高一物理 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全试共17题，本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（　　） A. 周期 B. 速率 C. 转速 D. 线速度 【答案】D 【解析】 【详解】线速度是矢量，做匀速圆周运动的物体，线速度方向不断改变，周期、速率、转速都是标量，大小不变。 故选D。 2. 北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（轨道高度约为36000km）、27颗中轨道卫星（轨道高度约为21600km）、3颗倾斜同步轨道卫星．则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，围绕地球做圆周运动的 A. 向心加速度更大 B. 线速度更小 C. 角速度更小 D. 周期更大 【答案】A 【解析】 【详解】卫星离地面的高度越低，则运动半径越小，根据万有引力提供圆周运动向心力得：，则向心加速度a=，知半径r越小，向心加速度越大，故A正确；线速度v=，知半径r越小，线速度越大，故B错误；角速度ω＝，知半径r越小，角速度越大，故C错误；周期T=，知半径r越小，周期越小，故D错误；故选A． 【点睛】抓住万有引力提供卫星圆周运动向心力，能根据表达式求出相应量与半径r的关系是解决本题的关键． 3. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，以下说法不正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为3∶2 C. A、B运动的周期之比为2∶3 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 可知，A、B运动的线速度大小之比为4∶3，选项A错误，符合题意； B．根据 可知，A、B运动的角速度大小之比为3∶2，选项B正确，不符合题意； C．根据 可知，A、B运动的周期之比为2∶3，选项C正确，不符合题意； D．根据 可知，A、B做圆周运动的半径之比为8∶9，选项D正确，不符合题意。 故选A。 4. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下，处于失重状态，故A错误； B．直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，水滴没有受到离心力作用，故B错误； C．火车转弯超过规定速度行驶时，则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力，外轨对轮缘会有挤压作用，故C正确； D．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力大小不变，方向时刻发生变化，故D错误。 故选C。 5. 2008年，我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜，发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b，2019年，该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”，天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍，若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动，且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为（ ） A. B. 2 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心力，有 解得公转的线速度大小为 其中中心天体的质量之比为2:1，公转的轨道半径相等，则望舒与地球公转速度大小的比值为，故选C。 6. 图所示，一质量为m的硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO'的距离为r，硬币与转轴间用一长为r的轻绳连接，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起绕OO'轴匀速转动，当圆盘转动的角速度为时，（　　） A. 硬币受到的绳子拉力大小为μmg B. 硬币受到的绳子拉力大小为2μmg C. 硬币受到的摩擦力大小为μmg D. 圆盘转动一周摩擦力对硬币做功为2πμmgr 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．假设此时达到最大静摩擦力，绳子拉力与摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 则硬币受到的摩擦力大小为，故A正确，BC错误； D．由于摩擦力与速度垂直，所以摩擦力对硬币不做功，故D错误； 故选A。 7. 2005年北京时间7月4日下午1时52分，美国小探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”。如图所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，下列说法中正确的是（　　） A. 探测器在撞击彗星前后过程，与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积 B. 该彗星近日点处线速度小于远日点处线速度 C. 该彗星近日点处加速度大于远日点处加速度 D. 该彗星椭圆轨道半长轴的平方与公转周期的三次方之比是一个常数 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器和彗星绕太阳做椭圆运动的轨迹不相同，故在撞击彗星前后过程，与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．从近日点向远日点运动，万有引力做负功，动能减小，所以近日点的线速度大于远日点的线速度，故B错误； C．彗星在近日点所受的万有引力大于在远日点所受的万有引力，根据牛顿第二定律 可知近日点的加速度大于远日点的加速度，故C正确； D．根据开普勒第三定律有（常量），C是与太阳的质量有关的常数，故D错误。 故选C。 8. 如图是探究影响向心力大小的因素的实验装置。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 该实验使用的科学研究方法是等效替代法 B. 探究向心力的大小F与角速度关系时，应选用不同半径的变速塔轮 C. 探究向心力的大小F与转动半径关系时，应选用不同半径的变速塔轮 D. 探究向心力的大小F与质量关系时，应选用不同半径的变速塔轮 【答案】B 【解析】 【详解】A．该实验使用的科学研究方法是控制变量法，故A错误； B．探究向心力的大小F与角速度关系时，应选用不同半径的变速塔轮，由于线速度相等，根据可知，角速度不同，故B正确； CD．探究向心力的大小F与转动半径或质量关系时，应选用相同半径的变速塔轮，保证角速度相等，故CD错误； 故选B。 9. 2020年12月3日23时10分，嫦娥五号上升器在月面点火，顺利将携带月壤的上升器送入到近月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。之后上升器将与环月等待的返回器交会对接，成为组合体卫星，进入椭圆转移轨道，轨道和相切于点。如图所示，设月球质量为，半径为，轨道距月球表面的高度为，运行速度，万有引力常量为。则（　　） A. 轨道处的重力加速度大小等于 B. 卫星在轨道运行时，经过点的速度大小也等于 C. 卫星在轨道运行时，过点的加速度 D. 卫星在轨道运行的周期小于在轨道运行的周期 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 可知轨道处的重力加速度大小 A错误； B．在轨道b上运行时 ① 轨道a上运行通过P点后做离心运动，可知 因此 B错误； C．无论在a轨道还b轨道，过点时，根据万有引力定律和牛顿第二定律 加速度大小为 ② 由①②联立可得卫星在轨道运行时，过点的加速度 C 正确； D．根据开普勒第三定律可知轨道半径（或半长轴）越大，运动周期越长，D错误。 故选C 10. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　） A. 滑动前m1与m2线速度之比v1∶v2=2∶3 B. 滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶3 C. 随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，m2先开始滑动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有 则得 所以物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为 故A正确； B．物块相对盘开始滑动前，根据 得，m1与m2的向心加速度之比为 故B错误； CD．随着转盘慢慢滑动，静摩擦力提供向心力，当开始发生相对滑动时，对m1有 可得此时角速度 此时m2的角速度 此时，m2的向心力 此时已经大于最大静摩擦力μm2g，即m2早于m1开始发生相对滑动，故C错误，D正确。 故选AD。 二、计算题：本题共5小题，计60分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只有最后答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的波浪形路面。 （1）汽车到达凹形路面段最底A时速度为10m/s，路面对汽车的支持力是多大？ （2）汽车以多大速度经过最高点B时，汽车恰好对路面没有压力？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律 代入数据，解得 （2）汽车在最高点对路面没有压力时，只受到重力作用 代入数据，解得 12. 2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对火星，由万有引力近似等于重力，有 对小球 联立解得 【小问2详解】 由万有引力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 设航天器应位于火星表面h高处，由万有引力提供向心力，有 解得 13. 汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k =0.1倍，g=10m/s2。求： （1）汽车能达到的最大速度。 （2）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速度多大？ （3）若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 【答案】（1）vm=20m/s （2）a=3m/s2 （3）10s 【解析】 【小问1详解】 汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，根据功率的计算公式有 代入数据解得 小问2详解】 速度为牵引力为，则 由牛顿第二定律可得 得 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得 匀加速获得的最大速度为 加速时间为 代入数据解得s 14. 如图所示，轻杆长为L，一端固定于转轴O，另一端固定质量为m的小球，杆绕轴O在竖直平面内以角速度ω匀速转动，小球经过最高点时开始计时。重力加速度为g。求： （1）小球转动到与O点等高时，杆对小球的作用力大小 （2）小球第1次到最低点的过程中，重力的平均功率 （3）当小球转过30°时，重力的瞬时功率 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在竖直平面内以角速度ω匀速转动，转动到与O点等高时，根据牛顿第二定律有 杆对小球的作用力大小 【小问2详解】 小球第1次到最低点的过程中，时间为 重力的平均功率为 【小问3详解】 当小球转过30°时，竖直方向的速度为 重力的瞬时功率为 15. 如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，其两端系有小球A、B，B的质量是A的两倍。当球A绕中心轴匀速转动时，A球到上管口的绳长为L，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）求与A球相连的绳与细管的夹角θ； （2）求A球运动的角速度ω0 （3）若A球的角速度增为原来的倍，求稳定后B球的高度变化量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设A、B的质量分别为m和2m，对小球A，细绳的拉力的竖直分量等于重力可得 其中 可得 【小问2详解】 对小球A，由牛顿第二定律可知 可得 【小问3详解】 根据 即 若A球的角速度增为原来的倍，则L变为原来的一半，即变为，则稳定后B球的高度变化量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$