天津滨海新区联考2024-2025学年高一下学期物理期末模拟试题5

2024-2025学年第二学期天津滨海新区联考高一物理模拟试题5 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.关于物体做曲线运动的描述，下列说法正确的是(    ) A. 物体所受合力方向时刻发生变化 B. 物体所受合力大小时刻发生变化 C. 物体的速度方向时刻发生变化 D. 物体的速度大小时刻发生变化 2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法正确的是(    ) A. 运动员下落时间与水平风力无关 B. 运动员着地速度与水平风力无关 C. 水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 D. 水平风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害 3.关于万有引力定律，下列说法中正确的是(    ) A. 牛顿最早测出值，使万有引力定律有了真正的实用价值 B. 牛顿通过“月地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律 C. 由可知，距离趋于零时，万有引力无限大 D. 引力常量值大小与中心天体选择有关 4.据史料记载，走马灯如图甲所示的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，、两点到转轴的距离不同，用、、、分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球受到(    ) A. 只有重力 B. 重力、支持力 C. 重力、支持力、向心力 D. 重力、支持力、摩擦力 6.“天宫课堂”第二课于年月日在中国空间站开讲直播，空间站在距地面高度为轨道上绕地球做匀速圆周运动。直播结束后，三位宇航员于月日乘神舟号飞船从空间站返回到地面。已知地球半径为，地面重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 神舟号飞船从空间站脱离后，将向后做短时喷气 B. 空间站的向心加速度大小约为 C. 空间站内“冰墩域”能够做匀速直线运动，是因为它不受力 D. 空间站的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间 7.如图所示，撑杆跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中，撑杆先发生弯曲再恢复到原状在此过程中，下列说法正确的是(    ) A. 重力对运动员做正功 B. 撑杆的弹性势能一直减小 C. 撑杆的弹性势能一直增加 D. 撑杆的弹性势能先增大后减小 8.一质量的汽车在平直公路上行驶时，所受阻力的大小恒为。已知汽车发动机的额定功率，重力加速度取。若汽车以的恒定加速度从静止开始启动，从汽车启动时开始计时，下列说法正确的是 A. 汽车匀加速运动时，发动机的牵引力为 B. 汽车匀加速运动的最长时间为 C. 末，汽车的速度大小为 D. 末，发动机的实际功率为 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9.假定某水平圆形环岛路面如图，汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当汽车匀速率地通过环形路段时，汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，下列说法正确的是(    ) A. 汽车所受的合力为零 B. 汽车在环岛路外侧行驶时，其临界速度增大 C. 汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 D. 如图质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转，甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大 10.如图所示，在距离地球万光年的蜘蛛星云中有一双星系统，该系统由两颗大质量恒星构成，两恒星围绕连线上某点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近，不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。下列说法中正确的是(    ) A. 双星之间引力变大 B. 每颗星的加速度均变小 C. 双星系统转动周期逐渐变大 D. 双星系统转动的角速度变大 11.如图所示，、两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，的质量为，的质量为，离轴距离为，离轴距离为，两物体始终相对盘静止，则(    ) A. 与的线速度大小之比为 B. 与的向心加速度大小之比为 C. 与的向心力大小之比为 D. 在转盘转速增加时，与一起滑动 12.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳质量可忽略的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则(    ) A. 运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B. 当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C. 重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同 D. 重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： 让小球多次从          位置自由滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中、、、所示： 按图安装好器材，注意调节斜槽末端切线          ，记下平抛初位置点和过点的竖直线 取下白纸以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹已知图中正方形小方格的边长，则小球平抛的初速度为                     取，结果可用根式表示 由图判断点          填“是”或“不是”抛出点。 14.下图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度； C.分别测出滑块与挡光条的总质量及托盘与砝码的总质量； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间； F.改变挡光条到光电门的 距离，重复步骤、，测出多组和。已知重力加速度为，请回答下列问题： 本实验中          填“需要”或“不需要”满足远小于。 某次测得挡光条到光电门的距离为，挡光条通过光电门的时间为，滑块由静止释放至光电门的过程，为验证机械能守恒，需要满足的关系式          用以上物理量表示。 若利用图像法处理实验数据，下列选项中符合实验要求的是          。 A.  ．  ．  ． 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 15.如图所示，有一个可视为质点的质量的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径，点和圆弧圆心的连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： 、两点的高度差 若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。 若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。 16.在星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，长度为的轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时，速度为，受到的弹力大小为，其图像如图乙所示，截距、已知。星球的半径为，万有引力常量为，不考虑星球自转。 求星球表面的重力加速度； 一卫星离星球表面高度为，试求它绕星球做匀速圆周运动的周期。 17.如图，一质量的滑块可视为质点静止于动摩擦因数的水平轨道上的点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为。经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至点后水平飞出，恰好在点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为。最后小物块滑上紧靠轨道末端点的质量为的长木板，未从木板上掉下。已知的长度，半径和竖直方向的夹角，圆形轨道的半径，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，空气阻力不计，取，，求： 滑块运动到点时速度的大小； 、两点的高度差及水平距离； 水平外力作用在滑块上的时间和长木板的最小长度。 答案和解析 1.【答案】  【解析】、做曲线运动的物体所受的合外力可能不变，加速度也可能不变，如平抛运动，故AB错误． 、做曲线运动的物体速度方向时刻发生改变，即速度一定变化，但速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故D错误、C正确；故选：。 2.【答案】  【解析】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；因而， 水平方向的风力对竖直方向的运动没有影响，运动员下落时间与风力无关，落地时竖直方向速度也与水平风力无关。无风时，运动员在水平方向速度为零，有风时，运动员在水平方向上因风力作用做加速运动，风力越大，着地时水平方向速度越大，有可能对运动员造成伤害，故A正确，BCD错误。 3.【答案】  【解析】A.卡文迪许最早测出值，使万有引力定律有了真正的实用价值，故 A错误； B.牛顿通过“月地检验”发现地面物体，月球所受地球引力都遵从同样的规律，故B正确； C.当两物体间距离趋于零时，万有引力定律不再适用，故 C错误； D.引力常量值大小与中心天体选择无关，故 D错误。故选：。 4.【答案】  【解析】A.因为、两点同轴转动，则角速度相同，即，故A错误； B.根据，因为，则，故B错误； C.由向心加速度公式，可得，故C正确； D.由周期公式，可得，故D错误。故选C。 5.【答案】  【解析】内壁光滑不受摩擦力，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，小球受到重力和支持力，且重力和支持力的合力提供所需的向心力。故选B。 6.【答案】  【解析】A.神舟号飞船从空间站脱离后，返回地球在做近心运动，需要减速，所以将向前作短时喷气，故A错误；C.空间站内“冰墩墩”仍受到地球万有引力的作用，故C错误； B.在地球表面有，对空间站有，联立解得，故B正确； D.空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故D错误。 7.【答案】  【解析】解：撑杆先发生弯曲再恢复到原状，弹性势能先增大后减小，运动员向上运动，重力做负功。故D正确，ABC错误。故选：。 8.【答案】  【解析】A、汽车做匀加速直线运动时，牵引力最大，则，发动机最大牵引力为，选项A错误 B、匀加速运动结束时，发动机功率刚好到额定功率，则，匀加速运动持续的时间为，选项B错误 C、末汽车的速度为，选项C错误 D、末发动机的实际功率为，选项D正确。 9.【答案】  【解答】A.汽车做曲线运动，合力不为零，A错误； C.汽车受重力、弹力、摩擦力的作用，而向心力是效果力，是其他性质力的合力，C错误； B.根据，最大静摩擦力不变，则外侧行驶半径较大，临界速度较大，B正确； D.根据牛顿第二定律可知，两车质量相等，速度大小相等，甲车运动半径小，则受到指向轨道圆心的摩擦力大，故 D 正确。 10.【答案】  【解析】A、根据万有引力定律知，两颗恒星正在缓慢靠近，减小，而两颗恒星的质量不变，则双星之间引力变大，A正确； B、对质量为的恒星，，对质量为的恒星，，两颗恒星正在缓慢靠近，则每颗星的加速度均变大， B错误； C、由双星系统的两颗星的周期相等，万有引力提供向心力，可以得到，，，整理得，知双星系统周期变小，C错误； D、由知双星系统转动的角速度变大， D正确。 11.【答案】  【解析】A.由题知、两个物体同轴转动，则  ，故，由线速度公式知，代入得，故A正确； B.由向心加速度公式知，代入得，故B正确； 由向心力公式知，代入得，故两个物体做圆周运动所需的向心力大小相等，在转动过程中摩擦力提供物体做圆周运动向心力，则由可知  ，故A先发生滑动，故CD错误。 12.【答案】  【解析】解：、在运动员下落的过程中，只有重力和弹性绳的拉力做功，所以运动员和弹性绳以及地球组成的系统满足机械能守恒，在运动员下落过程中，运动员的速度先增大后减小，即动能先增大后减小，所以运动员的重力势能和弹性绳的弹性势能之和是先减小后增大的，故A正确； B、当运动员受力平衡时，运动员的速度最大，在弹性绳刚好伸直时，运动员受重力作用，还要继续加速，故B错误； C、重力的方向竖直向下，弹性绳弹力方向竖直向上，冲量是矢量，整个过程运动员的动量变化量为零，根据动量定理可知重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量大小相等，方向相反，故C错误； D、运动员的初速度为零，在最低点的速度也为零，整个过程中只有重力和弹性绳的弹力对运动员做功，根据动能定理可知重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功，故D正确。 故选：。 根据机械能守恒分析；当运动员受力平衡时速度最大；根据动量定理分析；根据动能定理分析。 本题考查了动量定理、动能定理和机械能守恒定律的应用。 13.【答案】同一 水平 不是 【解析】为了使小球每次抛出时的初速度相同，实验时让小球多次从同一位置自由滚下。 为了使小球抛出时的速度处于水平方向，应调节斜槽末端切线水平。 由图可知、、、之间的时间间隔是相同的，则竖直方向有 可知 则小球平抛的初速度为 竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有，则有 点的竖直分速度为，故点不是抛出点。 14.【答案】不需要 【解析】对砝码和滑块系统来说，验证机械能守恒律，系统减少重力势能和增加的动能均可以测量，不必测拉力，故不需要满足  远小于  ； 只有砝码下降了，所以系统减少的重力势能 滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则滑块通过光电门时速度大小为 砝码的重力势能减少了  ，系统动能增加了 则系统机械能守恒成立的表达式是； 根据机械能守恒整理得 由上述分析知  是一条过原点的直线。故选D 15.【答案】解：由题意可知，小物块在点的速度为：，解得：，小物块在点竖直方向的分速度为：，解得： 根据平抛运动在竖直方向为自由落体可知：，解得： 小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，此时重力恰好提供向心力：，解得： 小物块运动到点时，设轨道对小物块的支持力为，根据牛顿第二定律：，解得： 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小等于轨道对小物块的支持力，为，方向竖直向下。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 16.【答案】解：由图像知，当时，，杆对小球无弹力， 此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有，解得 环绕星球运行的离星球表面高度为的卫星做圆周运动， 由万有引力提供向心力， 不考虑星球自转则有，联立解得，周期。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 17.【答案】解：滑块运动到点时，由牛顿第二定律，得 滑块由点运动到点的过程，由机械能守恒定律，得   联立，解得，  滑块在点时，速度的竖直分量为 ，  B、两点的高度差为  滑块由运动到所用的时间为  滑块运动到点时的速度为   B、间的水平距离为  滑块由点运动到点的过程，由动能定理，得解得 设小物块刚好滑到木板右端且达到共同速度的大小为，滑行过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为  速度分别为，  对小物块和木板组成的系统，由能量守恒定律得  解得  学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年第二学期天津滨海新区联考高一物理模拟试题5 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.关于物体做曲线运动的描述，下列说法正确的是(    ) A. 物体所受合力方向时刻发生变化 B. 物体所受合力大小时刻发生变化 C. 物体的速度方向时刻发生变化 D. 物体的速度大小时刻发生变化 2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法正确的是(    ) A. 运动员下落时间与水平风力无关 B. 运动员着地速度与水平风力无关 C. 水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 D. 水平风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害 3.关于万有引力定律，下列说法中正确的是(    ) A. 牛顿最早测出值，使万有引力定律有了真正的实用价值 B. 牛顿通过“月地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律 C. 由可知，距离趋于零时，万有引力无限大 D. 引力常量值大小与中心天体选择有关 4.据史料记载，走马灯如图甲所示的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，、两点到转轴的距离不同，用、、、分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球受到(    ) A. 只有重力 B. 重力、支持力 C. 重力、支持力、向心力 D. 重力、支持力、摩擦力 6.“天宫课堂”第二课于年月日在中国空间站开讲直播，空间站在距地面高度为轨道上绕地球做匀速圆周运动。直播结束后，三位宇航员于月日乘神舟号飞船从空间站返回到地面。已知地球半径为，地面重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 神舟号飞船从空间站脱离后，将向后做短时喷气 B. 空间站的向心加速度大小约为 C. 空间站内“冰墩域”能够做匀速直线运动，是因为它不受力 D. 空间站的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间 7.如图所示，撑杆跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中，撑杆先发生弯曲再恢复到原状在此过程中，下列说法正确的是(    ) A. 重力对运动员做正功 B. 撑杆的弹性势能一直减小 C. 撑杆的弹性势能一直增加 D. 撑杆的弹性势能先增大后减小 8.一质量的汽车在平直公路上行驶时，所受阻力的大小恒为。已知汽车发动机的额定功率，重力加速度取。若汽车以的恒定加速度从静止开始启动，从汽车启动时开始计时，下列说法正确的是 A. 汽车匀加速运动时，发动机的牵引力为 B. 汽车匀加速运动的最长时间为 C. 末，汽车的速度大小为 D. 末，发动机的实际功率为 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9.假定某水平圆形环岛路面如图，汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当汽车匀速率地通过环形路段时，汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，下列说法正确的是(    ) A. 汽车所受的合力为零 B. 汽车在环岛路外侧行驶时，其临界速度增大 C. 汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 D. 如图质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转，甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大 10.如图所示，在距离地球万光年的蜘蛛星云中有一双星系统，该系统由两颗大质量恒星构成，两恒星围绕连线上某点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近，不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。下列说法中正确的是(    ) A. 双星之间引力变大 B. 每颗星的加速度均变小 C. 双星系统转动周期逐渐变大 D. 双星系统转动的角速度变大 11.如图所示，、两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，的质量为，的质量为，离轴距离为，离轴距离为，两物体始终相对盘静止，则(    ) A. 与的线速度大小之比为 B. 与的向心加速度大小之比为 C. 与的向心力大小之比为 D. 在转盘转速增加时，与一起滑动 12.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳质量可忽略的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则(    ) A. 运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B. 当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C. 重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同 D. 重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下： 让小球多次从          位置自由滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中、、、所示： 按图安装好器材，注意调节斜槽末端切线          ，记下平抛初位置点和过点的竖直线 取下白纸以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹已知图中正方形小方格的边长，则小球平抛的初速度为                     取，结果可用根式表示 由图判断点          填“是”或“不是”抛出点。 14.下图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平； B.测出挡光条的宽度； C.分别测出滑块与挡光条的总质量及托盘与砝码的总质量； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间； F.改变挡光条到光电门的 距离，重复步骤、，测出多组和。已知重力加速度为，请回答下列问题： 本实验中          填“需要”或“不需要”满足远小于。 某次测得挡光条到光电门的距离为，挡光条通过光电门的时间为，滑块由静止释放至光电门的过程，为验证机械能守恒，需要满足的关系式          用以上物理量表示。 若利用图像法处理实验数据，下列选项中符合实验要求的是          。 A.  ．  ．  ． 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 15.如图所示，有一个可视为质点的质量的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径，点和圆弧圆心的连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： 、两点的高度差 若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。 若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。 16.在星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，长度为的轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时，速度为，受到的弹力大小为，其图像如图乙所示，截距、已知。星球的半径为，万有引力常量为，不考虑星球自转。 求星球表面的重力加速度； 一卫星离星球表面高度为，试求它绕星球做匀速圆周运动的周期。 17.如图，一质量的滑块可视为质点静止于动摩擦因数的水平轨道上的点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为。经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至点后水平飞出，恰好在点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为。最后小物块滑上紧靠轨道末端点的质量为的长木板，未从木板上掉下。已知的长度，半径和竖直方向的夹角，圆形轨道的半径，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，空气阻力不计，取，，求： 滑块运动到点时速度的大小； 、两点的高度差及水平距离； 水平外力作用在滑块上的时间和长木板的最小长度。 学科网（北京）股份有限公司 $$