内容正文:
赤峰二中2025级高一下学期第一次月考
物理试卷
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,1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8-10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.2026年3月,运营了20多年的赤峰海贝尔游乐城,因为一些设施老旧,开始拆除。一代人的童年记忆落幕。如图所示是海贝尔游乐园中的“摩天轮”,它高98 m,匀速转动一圈用时18 min,游客乘坐时,转轮始终不停地匀速转动。下列说法中正确的是( )
A.游客在乘坐过程中速度始终保持不变
B.每名游客都在做加速度为零的匀速运动
C.每时每刻游客受到的合力都不等于零
D.游客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
2.如图所示,关于生活中圆周运动的实例分析,下列说法正确的是( )
A.火车转弯的速度超过规定速度时,火车轮缘会挤压内侧轨道
B.飞机在水平面内做匀速圆周运动时,空气对飞机的作用力大于重力
C.汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
D.衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时,在最高点的向心加速度最小
3.“二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆,将地球绕太阳一年转360度分为24份,每15度为一个节气,立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图,设地球公转轨道的半长轴为a,公转周期为T,下列说法中正确的是( )
A.地球的质量为
B.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C.从节气划分来看,冬天的时间最短
D.地球每转过相同的角度,地球与太阳的连线扫过的面积相等
4.如图所示,水平地面上放一质量为M的落地电风扇,一质量为m的小球固定在叶片的边缘,启动电风扇小球随叶片在竖直平面内做半径为r的圆周运动。已知小球运动到最低点时速度大小为v,重力加速度大小为g,则小球在最低点时地面受到的压力大小为( )
A. B.
C.Mg D.
5.我国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点,如图是“嫦娥一号奔月”的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A.发射速度必须大于第二宇宙速度
B.轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需在Q点处点火加速
C.轨道Ⅲ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上Q点的加速度
D.16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等
6.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
A、c的向心加速度小于d的向心加速度
B、c在4小时内转过的圆心角是,a在1小时内转过的圆心角是
C、b的周期一定小于d的周期,d的周期一定小于24小时
D、在相同时间内b转过的弧长最长,a、c转过的弧长对应的角度相等
7.公园中常有小朋友用发光转转球进行健身娱乐活动,如图(a)所示。情境可简化如下:不可伸长的轻绳一端系着质量的小球,另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时,小球绕轴做角速度的匀速圆周运动,此时轻绳与地面平行,拉力大小,如图(b)所示。适当调整小球系在轴上的位置O,使绳与竖直方向的夹角为,也可以使小球做匀速圆周运动,如图(c)。不计小球的一切阻力,小球可视为质点,,,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.这段轻绳的长度
B.若小球绕轴转动的角速度,轻绳与轴的夹角,则此时地面的支持力
C.当轻绳与轴的夹角,小球刚好脱离地面,此时绕轴转动的角速度
D.当小球脱离地面后,小球绕轴转动的角速度,此时绳子拉力
8.人类一直对浩瀚的宇宙充满兴趣。假设人类对一颗类地行星进行探索,测得该行星的半径为R,用同一测力计测得质量为m的钩码在“赤道”和“北极”的重力大小分别为和,该行星可视为均质球体,已知万有引力常量为G。则下列说法正确的有( )
A. B.该行星的质量为
C.该行星的自转周期为 D.该行星的第一宇宙速度为
9.电动方程式(FormulaE)是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事。赛车在专业赛道水平路面上由静止启动,在前2 s内做匀加速直线运动,2 s末达到额定功率,之后保持额定功率继续运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的,取,下列说法正确的是( )
A.赛车在2 s时的瞬时功率 B.赛车在加速过程中牵引力保持不变
C.该赛车的最大速度是288 km/h D.当速度时,其加速度为
10.如图所示,水平转盘上放有A、B两物块,它们到转轴的距离分别为和,质量分别为m、2m。两物块通过轻绳连接,与转盘间的动摩擦因数均为,轻绳可以承受足够大的拉力。已知重力加速度为g,设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.如图甲,,,当缓慢增加至时,A、B即将相对于圆盘滑动
B.如图乙,,当缓慢增加至时,A、B即将相对于圆盘滑动
C.如图丙,,当缓慢增加至时,A、B即将相对于圆盘滑动
D.甲乙丙三种情况下,丙中A、B两物块最容易发生滑动
二、实验题。本题共2小题,共14分。
11.某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1,2∶1和3∶1(如图2所示)。实验时,将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处。A、C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,请回答下列问题:
(1)在该实验中,主要利用了__________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A.理想实验法 B.控制变量法 C.微元法 D.等效替代法
(2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系,可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处,将传动皮带置于第__________层(填“一”、“二”或“三”)。
(3)某次实验时,小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置,传动皮带位于第三层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为2∶3,由此可知__________。
12.某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系。设计了如图甲所示的实验装置:电动机带动转轴OO'匀速转动,改变电动机的电压可以改变转轴的转速;其中AB是固定在竖直转轴OO'上的水平凹槽,A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小,B端固定一宽度为d的挡光片,光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的数据,忽略小球所受的摩擦力,作出了如图乙所示的图像。
具体实验步骤如下:
①测出挡光片与转轴OO'的距离为R;
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上,测出此时小钢球球心与转轴的距离为;
③启动电动机,使凹槽AB绕转轴OO'匀速转动;
④记录下此时压力传感器的示数F和光电门的挡光时间;
⑤多次改变转速后,利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。
(1)小钢球转动的角速度__________(用d、R、表示);
(2)乙图中坐标系的横轴应为__________(选填A、B或C);
A. B. C.
(3)本实验中所使用的小钢球的质量__________kg(结果保留2位有效数字)。
三、计算题:本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(12分)王老师骑一辆电动自行车上下班。王老师和电动自行车的总质量为100 kg,电动自行车的最大速率为8 m/s。图1为王老师上下班必经的十字路口,路径1为上班时右转路径,路径2为下班左转路径。路径1、2均可看作圆的一部分,路径1的半径为4 m,电动自行车与地面之间的动摩擦因数为0.4,重力加速度,忽略空气阻力。
(1)若王老师通过路径1时保持匀速率行驶,求王老师在路径1安全行驶的最大速度;
(2)若王老师以电动自行车的最大速率安全匀速通过路径2,求路径2的最小半径;
(3)周末王老师骑电动自行车前往家附近的公园游玩。在通过如图2半径为16 m的拱桥最高点时车速为4 m/s,求在最高点处桥面对王老师和车整体的支持力大小。
14.(12分)如图所示,质量均为m的A、B、C三个小球分别套在光滑的“T”型离心装置的水平杆两侧和竖直杆上,O为水平杆的中点,两球与O之间用原长为0.8 L的两个完全相同的轻质弹簧连接,A、B两球分别用长度都为L的轻绳与C球连接。最初系统处于静止,轻绳与竖直杆间的夹角为。该装置绕竖直杆所在轴加速转动,直至弹簧恢复到原长,弹簧恢复原长后整个装置绕竖直杆匀速转动,已知,,重力加速度为g。求:
(1)系统静止时,绳上弹力T的大小和弹簧的劲度系数k;
(2)当弹簧恢复原长后,小球B的线速度的大小;
15.(16分)如图所示,AB为竖直半圆形光滑圆管轨道,其半径,A端切线水平。水平轨道AC与圆弧轨道CD相接于C点,D为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道CD对应的圆心角。一质量的小球(可视为质点)在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道,并从B点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,到D点时速度大小14.4 m/s,D点用一小段光滑圆弧连接与水平方向夹角的倾斜传送带EF。物块从D点无能量损失的冲上传送带。传送带以的恒定速率顺时针转动。传送带的总长度,物块与传送带间的动摩擦因数。,。重力加速度
求:(1)小球到达C点时的速度大小;
(2)小球在B点受到轨道作用力F的大小(结果保留1位小数);
(3)物块从E到F的过程中摩擦力对物块做的功。
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$赤峰二中2025级高一下学期第一次月考物理答案
1
2
3
45
6
7
8
9
10
c
B
c
BD
D
D
AC
CD
BC
11.(1)B2分
(2)一2分
(3)3:13分
12.(102分
R△
(2)C2分
(3)0.44/0.45/0.46都给分3分
13
【详解】(1)4分。根据牛顿第二定律有
mg=m上
解得
=4m/s
(2)4分。根据牛顿第二定律有
g=m竖
解得
2=16m
(3)4分。根据合外力提供向心力
mg-R=m
解得
F=900N
▣▣
。夸克扫描王
极速扫描,就是高效百
14.7.(1T-mg,k=15mg
8L
aa-腰
【详解】(1)对0球,根据平衡条件有2Tcos37°=mg
解得T-名g
对A球受力分析,根据平衡条件可得Tcos53°=k(0.8L-Lsin37)
解得k=15mg
8L
(2)当弹簧恢复原长时,设此时绳子拉力为T',设绳子与竖直方向夹角为(,则有
sina&=0.8L=0.8
L
可得a=53°
对C球,根据平衡条件,有2Tcos53°=mg
对A球由牛顿第二定律得Tcos37°=mv2/0.8L
联立解得
8gL
V=
N15
20
hi?
②0
之礼
(6
g
oL
▣▣
。夸克扫描王
极速扫描,就是高效百
15
币1a可y以m脉双U.o,5nb=U:0表C033t=0.8.温速度0-1vuw发*
:1)小球到达C点时的速度大小e:
Dc克B3(·ne:习
⑨
2)小球在B点受到轨道作用力F的大小(结果保留1位小数):
V6 Ms
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3)物块从E到F的过程中摩擦力对物块做的功。
c出吃=条=w沙
⑩
2]B延:my-w=
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弹射器
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藏产物理第8页,共8页
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▣▣
。夸克扫描王
极速扫描,就是高效筒