摘要:
**基本信息**
高一物理期中试卷聚焦人教版必修第二册曲线运动、圆周运动、万有引力,以汽车过弯、长征七号火箭等真实情境为载体,融合物理观念与科学思维,实验探究与综合计算结合,适配期中能力评估需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|7/28|曲线运动合力方向、卫星运动参量|结合驾驶、航天情境,考查运动和相互作用观念|
|多项选择|3/18|平抛运动、天体变轨、圆周运动受力|多过程分析,体现科学推理与模型建构|
|非选择|5/54|向心力实验(控制变量法)、平抛轨迹探究、星球密度计算|实验题注重科学探究,计算题整合圆周-平抛-碰撞等多知识点|
内容正文:
高一物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册第五、六、七章。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求.
1.汽车过弯是驾驶技术中的关键,过弯的基础原则是“慢进快出”,即在进入弯道前完成减速,入弯后稳住车速,出弯时再逐渐加速,但有些驾驶技能好的驾驶员喜欢在弯道中就开始加速,整个过弯过程汽车做曲线运动.下列说法正确的是
A.汽车过弯过程中速度方向指向运动轨迹的凹侧
B.汽车不管是匀速过弯还是加速过弯,其所受合力方向均与运动轨迹相切
C.汽车不管是匀速过弯还是加速过弯,其所受合力方向均与速度方向垂直
D.汽车加速过弯过程中,其所受合力方向与速度方向的夹角一定为锐角
2.“长征七号A”运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功.已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R,“实践二十三号”卫星在距地面的高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,该卫星的
A.线速度大小为
B.角速度大小为
C.向心加速度大小为g
D.周期为
3.某质点在xOy平面内运动,在x轴方向上运动的v-t图像如图甲所示,在y轴方向上运动的y-t图像如图乙所示,下列说法正确的是
A.0~2s内质点一直做直线运动
B. t=1s时质点的位置坐标一定为(3m,2m)
C.1-2s内质点位移大小为2 m
D. t=2s时,质点的速度大小为
4.下列有关生活中圆周运动实例的分析,说法正确的是
A.图甲中汽车通过凹形路面的最低点时,速度越大,越不容易爆胎
B.图乙中铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是让火车以设计速度行驶时,轮缘与轨道间无挤压
C.图丙中杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零
D.图丁中滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,衣物运动到最高点 A 点时脱水效果最好
5.如图所示,小球以一定的速度水平抛出,在落地前经过空中A、B两点,在A点时小球速度为10m/s,方向与水平方向的夹角为30°,在 B点时小球速度方向与水平方向的夹角为60°,空气阻力忽略不计,重力加速度 g取10m/s².下列说法正确的是
A.小球从 A 点运动到B 点的时间
B.小球从 A 点运动到B 点的时间t=2s
C. A、B两点间的高度差h=10m
D. A、B两点间的高度差h=20m
6.有a、b、c、d四颗卫星,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.下列说法正确的是
A.在相同时间内,c转过的弧长最短
B. b的向心加速度小于d 的向心加速度
C. c在6h内转过的角度是π/4
D. d的运动周期可能是28h
7.如图所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台转动,当转速缓慢增加达到某一数值时,物块恰好滑离转台做平抛运动.现测得转台半径R=0.8m,离水平地面的高度 H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.8m.设物块与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g取10m/s².不计空气阻力,下列说法正确的是
A.物块刚离开转台时的速度大小
B.物块刚离开转台时的速度大小
C.物块与转台间的动摩擦因数μ=0.2
D.物块与转台间的动摩擦因数μ=0.5
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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,有选错的得0分.
8.如图所示,小明分别在篮筐正前方的a、b位置投掷篮球,出手时篮球的高度相同,篮球都垂直击中竖直篮板上的同一点.不考虑篮球旋转且不计空气阻力,下列说法错误的是
A.在a处投掷时,篮球从出手到击中篮板的时间长
B.在b处投掷时,篮球击中篮板的速率大
C.在b处投掷时,篮球出手时的速率大
D.在a处和b处篮球从出手到击中篮板的过程中,篮球的速度变化量相同
9.嫦娥六号探测器的发射成功,开启了人类首次从月球背面采样返回先河.探测器着陆月球表面的过程示意图如图所示,探测器先在半径为r的轨道Ⅰ做匀速圆周运动,周期为T.从A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达近月点 B点再次变轨到近月圆轨道Ⅲ,最后安全落在月球上.已知月球半径为R,引力常量为G,忽略轨道Ⅲ离月球表面高度,下列说法正确的是
A.探测器在轨道Ⅱ上A点和B 点的加速度大小之比为
B.探测器在轨道Ⅱ上A点和B 点的线速度大小之比为R/r
C.探测器在轨道Ⅱ上从A点到B 点的时间为
D.月球的平均密度为
10.如图甲所示为一种小型打夯机,利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土,该打夯机的结构如图乙所示.质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座(含电动机)上的转轴相连,轻杆质量忽略不计.电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度为ω匀速转动,转动半径为l,重力加速度为g.下列说法正确的是
A.摆锤转到最低点时,底座对地面的压力可能为零
B.若摆锤转到最高点时,底座对地面的压力刚好为零,则角速度
C.若摆锤转到最高点时,轻杆对摆锤的弹力为0,则角速度
D.摆锤转到轻杆水平时,轻杆对摆锤的作用力大小为
三、非选择题:本题共 5 小题,共54分.
11.(4分)如图所示是研究向心力大小 F 与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置.
(1)在研究向心力大小 F与质量m、角速度ω和半径r之间关系时用到的物理方法是 .
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
(2)在探究向心力和半径关系时,皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径应 (填“相同”或“不同”).
(3)若P、Q为两个相同的小球,放在图示的位置.转动手柄时,图中左、右筒的标尺上露出的红白相间的等分格的比值为9:1,则与皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径之比为 .
12.(10分)如图甲所示是“研究小球平抛运动”的实验装置,通过描点画出平抛运动的轨迹.
(1)下列实验过程中的一些做法,其中合理的是 。
A.安装斜槽时必须使其末端切线水平
B.固定木板在竖直平面内,且斜槽应尽可能光滑
C.每次要从斜槽上不同位置释放小球,才能更好地描出运动轨迹
D.每次都由静止释放小球
(2)为定量研究,以水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立直角坐标系.
①取平抛运动的起始点为坐标原点时将小球静置于斜槽末端Q点,小球的 (填“最上端”“最下端”或“球心”)在白纸上的投影即为原点.
②如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别为y₁和y₂,已知 当地重力加速度为g,则A点 (填“是”或“不是”)平抛轨迹的起始点,小球平抛的初速度大小为 (用x、y₁、y₂、g表示).
③若在实验中,斜槽末端切线不水平,仅从这一影响因素分析,第②问中求得小球离开斜槽末端时的速度大小 (填“偏大”“偏小”或“没有影响”).
(3)实验得到小球平抛运动的轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下图中 图像能说明小球平抛运动的轨迹为抛物线的是 .
13.(10分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合.转台以一定角速度匀速转动,一质量为m的物块落入陶罐内,经过一段时间后物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止.物块和O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°,重力加速度为g,物块视为质点.
(1)若此时物块受到的摩擦力为0,求转台转动的角速度;
(2)若转台转动的角速度为 求物块受摩擦力.
14.(14分)航天员在某质量分布均匀的星球表面将小球以一定的水平初速度 v₀ 正对斜面抛出,斜面倾角 经t时间小球恰好垂直撞在斜面上.已知该星球的半径为R,引力常量为G,球的体积公式是 不计星球表面空气阻力,不考虑星球自转影响.求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度.
15.(16分)如图所示为某物理兴趣小组设计的游戏装置.质量m=0.05kg的小钢珠(可视为质点)用长度L=0.2m的轻绳拴着在竖直面内绕O点做圆周运动.小钢珠到达最低点 A时轻绳恰好被拉断,绳断后小钢珠以 的速度水平抛出,小钢珠恰好从 B 点无碰撞地进入倾角( 的斜面上,然后从圆弧末端C点以 的速度水平抛出.已知C点距水平地面的高度 ,小钢珠落地时与地面发生碰撞,碰撞后速度的水平分量不变,竖直分量大小变为碰撞前的 、方向相反.若小钢珠在第一次碰撞地面前恰好掠过高 的竖直挡板 D,小钢珠与地面碰撞反弹后落在地面上 E点.重力加速度g取 不计空气阻力.求:
(1)小钢珠在A 处时对轻绳的拉力;
(2)A、B两点间的高度差;
(3)挡板 D与C 点的水平距离和E 点与C 点的水平距离。
学科网(北京)股份有限公司
$高一物理参考答案、提示及评分细则
1.D2.A3.C4.B5.C6.D7.D8.ABC9.BC10.BD
11.(1)C(1分)(2)相同(1分)(3)1:3(2分)
12.1DAD2分,对不全1分,错选0分)(20球心1分)@不是1分)x√,产(2分)@肩小2分)
(3)C(2分)
13.解:(1)物块随陶罐一起转动,受摩擦力为0
由牛顿第二定律有mg·tan0=maw2r(2分)
根据几何关系有r=Rsin0(1分)
2g
解得角速度ω一√
(1分)
2g
(2)因为=√餐<w=
,故物块受的摩擦力方向沿罐壁的切线向上(1分)
由牛顿第二定律在水平方向有Fysin0-fcos0=mn2Rsin0(2分)
竖直方向平衡有Fxcos0+fsin0=mg(2分)
联立解得摩据力/-m以1分)
14,解:(1)在星球表面,根据平抛运动规律得tan0-
Uy
,0=g1(3分)
联立解得重力加速度g=”(2分)
(2)根据引力和重力的关系可得GM=mg(2分)
R2.
解得该星球的质量M=R-4R
G
31G
(1分)
根据密度公式有=兴
(1分)
解得该星球的密度p一GR
h
(1分)
(3)第一宇宙速度是卫星绕星球表面做圆周运动的速度
【高一4月·物理参考答案第1页(共2页)】
BD
引力提供向心力有G密=m发
(2分)
解得=2√3
(2分)
15.解:(1)小钢珠经过A点时,由牛顿第二定律有F,一mg=m元
UA2
(2分)
解得Fr=0.75N(1分)
由牛顿第三定律可知小钢珠对轻绳的拉力为0.75N,方向竖直向下(1分)
(2)小钢珠从A到B做平抛运动,因为在B处无碰撞进入斜面,所以该,点的速度方向沿斜面向下
可知tan45°-(1分)
UA
解得小钢珠在B处速度的竖直分量vB=1m/s(1分)
则A,B两点间的高度差h==0.05m(2分)
2a
(3)小钢珠从C点到掠过挡板D的时间t=
2h-22=0.2s(1分)
g
挡板D距C点的水平距离xD=t1=0.4m(1分)
小钢珠从C点飞出至第一次落地的时间t2=
=0.3s1分)
g
第一次落地时竖直方向的分速度=gt2=3m/s(1分)
第一次位地反弹后竖直方向的分速度,=号w=24m%1分)
第一次碰地后到最高点所需的时间6-三=0.24s1分)
g
从C点到E点的时间t=t2十2t3=0.78s(1分)
E点距C点的水平距离xE=t=1.56m(1分)
【高一4月·物理参考答案第2页(共2页)】
BD