内容正文:
高一期中调研试卷
物理
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。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.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:共11题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法符合史实的是( )
A. 卡文迪什总结出了行星运动规律
B. 开普勒总结出了万有引力定律
C. 牛顿提出了万有引力定律
D. 牛顿测出了万有引力常量的大小
2. 如图所示,同一个小球分别从甲、乙、丙三个高度相同的轨道上从顶端运动到底端,三个过程中重力对小球做的功分别为、、,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
3. 研究表明,由于月球潮汐摩擦,地球自转能量逐渐消耗,月球逐渐远离地球。假设这种趋势会持续下去,地球和月球的其他条件都不变,以下说法正确的是( )
A. 地球自转变慢,月球公转变快
B. 地球自转变慢,月球公转变慢
C. 地球自转变快,月球公转变快
D. 地球自转变快,月球公转变慢
4. 如图所示,某人斜向上方抛出石块,不计空气阻力,则石块落地时速度的大小( )
A. 与石块的质量无关 B. 与石块的抛出高度无关
C. 与石块初速度的仰角有关 D. 与石块初速度的大小无关
5. 海王星的质量是地球的17倍,它的半径是地球的4倍,它与太阳的距离是日地距离的30倍,与地球相比,它的( )
A. 第一宇宙速度大 B. 表面重力加速度小
C. 公转周期小 D. 公转角速度大
6. 如图所示,小球从光滑轨道左端静止释放,不计空气阻力,则小球从轨道右端飞出后的轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
7. 2025年11月1日,神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱。飞船运行过程可简化为:飞船先进入近地圆轨道Ⅰ,在近地点A变轨后进入椭圆轨道Ⅱ,再在远地点B变轨后进入圆轨道Ⅲ。飞船在轨道Ⅱ上运行时( )
A. 周期小于在轨道Ⅰ上的周期
B. 经过A点的速度小于B点的速度
C. 经过B点的速度小于在轨道Ⅲ上的速度
D. 经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上的加速度
8. 如图所示,一物体在与水平夹角为,大小为的拉力作用下沿水平桌面做加速直线运动,桌面粗糙,在物体移动距离为的过程中( )
A. 仅增大,的平均功率变大
B. 仅增大,摩擦力的平均功率变大
C. 仅增大(小于),加速度减小
D. 仅增大(小于),摩擦力做功增多
9. 已知型号为“Φ25mm”的消防水枪出水口横截面积,在额定工作压力下理想出水速度,水的密度,忽略所有能量损耗,该水枪出水功率为( )
A. 0.625kW B. 31.25kW C. 62.5kW D. 125kW
10. 如图所示,质量分别为2M和M的物体A和物体B通过轻弹簧连接,竖直静置在水平地面上。某人将A缓缓提升,直至B刚要离开地面,在此过程中A上升高度为H,则人做的功( )
A. 等于2MgH B. 小于2MgH C. 等于3MgH D. 大于3MgH
11. 如图所示,一小包裹轻放上倾斜的逆时针匀速转动的传送带顶端,已知小包裹与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设传送带顶端为零势能面,则描述小包裹的动能、机械能E随其位移x的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律:将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平;小球通过长为L且不可伸长的细线悬挂于量角器的圆心O处;O点正下方安装光电门。实验时,利用电磁铁吸住小球,断开电源,小球在紧贴量角器的竖直平面内运动,运动到最低点时刚好挡住光电门的细光束。挡光距离视为小球直径d,当地重力加速度为g。
(1)对于该实验,应选用________
A. 铝球 B. 钢球 C. 铜球
(2)读出细线与竖直方向的夹角后释放小球,小球通过光电门的时间为,则小球的速度________。多次改变夹角θ,重复上述步骤,记录对应的θ和t;
(3)计算重力势能变化时,所取小球的高度变化应为________
A. B. C.
(4)若以为纵坐标、为横坐标描点画图,图像应为一条过原点的倾斜直线,可得出小球运动过程中满足机械能守恒,图像斜率k=________(用L、d、g表示);
(5)小明按上述方案进行实验操作和数据处理,得到图像如乙图所示,他认为是空气阻力的影响。你是否同意他的观点,并从图像变化来说明原因。________
13. 2026年3月13日我国成功发射了中国星网的第20组卫星。如图所示,若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动,离地高度为h,已知地球半径为R,地表重力加速度为g,万有引力常量为G,求:
(1)地球的质量M;
(2)该卫星的运行速率v。
14. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨运动,恰好到达C点。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。
15. 目前,我国新能源汽车技术在全球处于第一梯队。某国产电动汽车,质量为2吨,从静止开始以的加速度沿平直路面直线行驶,当驱动电机功率达到60kW后保持不变,直到达到最大速度,行驶过程中受到的阻力大小f恒为2000N。取重力加速度。
(1)求在平直路面上汽车最大速度的大小;
(2)求在平直路面上汽车匀加速运动的时间t;
(3)若该汽车保持驱动电机功率60kW,以(1)中求得的沿倾角正弦值为0.15的倾斜路面上坡,汽车沿直线运动直到其速度减为最小值,此过程用时25s,所受路面和空气的阻力大小之和也恒为2000N,求这个过程汽车的运动路程L。
16. 如图甲所示,轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮(固定)下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直,A在水平地面上。A的质量为m,B的质量为km,不计一切阻力,重物和滑轮均视为质点,重力加速度为g。
(1)k为何值时,A对地面的压力恰好为零;
(2)k=1时,图甲所示位置释放,当B的位移为h时(未落地),求B的速度大小v;
(3)如图乙所示,k=2,把A固定在地面上,所有绳子恰好拉直无作用力,B从图示位置静止释放,图中所示绳长L且与水平方向夹角为30°,求B刚运动到最低点时,A与动滑轮间的绳中拉力大小FA。
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高一期中调研试卷
物理
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。本次考试时间为75分钟,满分值为100分。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号(考试号)用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上,并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3.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:共11题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法符合史实的是( )
A. 卡文迪什总结出了行星运动规律
B. 开普勒总结出了万有引力定律
C. 牛顿提出了万有引力定律
D. 牛顿测出了万有引力常量的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.行星运动规律是开普勒总结提出的,卡文迪什的贡献是测定万有引力常量,故A错误;
B.万有引力定律是牛顿提出的,开普勒的核心贡献是行星运动定律,故B错误;
C.牛顿在前人天文学研究的基础上提出了万有引力定律,故C正确;
D.万有引力常量是卡文迪什通过扭秤实验测定的,牛顿仅提出万有引力定律,未测出该常量,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,同一个小球分别从甲、乙、丙三个高度相同的轨道上从顶端运动到底端,三个过程中重力对小球做的功分别为、、,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据重力公式
可知小球从三个轨道的顶端下落到底端,下落的高度相同,故三个过程中重力对小球做的功相等,即。
故选D。
3. 研究表明,由于月球潮汐摩擦,地球自转能量逐渐消耗,月球逐渐远离地球。假设这种趋势会持续下去,地球和月球的其他条件都不变,以下说法正确的是( )
A. 地球自转变慢,月球公转变快
B. 地球自转变慢,月球公转变慢
C. 地球自转变快,月球公转变快
D. 地球自转变快,月球公转变慢
【答案】B
【解析】
【详解】地球自转能量逐渐消耗,自转动能为
地球质量分布不变,则转动惯量I恒定,动能减小,则对应自转角速度ω减小,因此地球自转变慢,而月球绕地球公转,根据万有引力提供向心力,则
所以公转线速度为
月球远离地球,则轨道半径r增大,因此v减小,月球公转变慢。
故选B。
4. 如图所示,某人斜向上方抛出石块,不计空气阻力,则石块落地时速度的大小( )
A. 与石块的质量无关 B. 与石块的抛出高度无关
C. 与石块初速度的仰角有关 D. 与石块初速度的大小无关
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,不计空气阻力,则石块从抛出到落地,机械能守恒,则有
解得
可知落地速度的大小与石块的抛出高度和石块初速度的大小有关,与石块的质量无关和石块初速度的仰角无关。
故选A。
5. 海王星的质量是地球的17倍,它的半径是地球的4倍,它与太阳的距离是日地距离的30倍,与地球相比,它的( )
A. 第一宇宙速度大 B. 表面重力加速度小
C. 公转周期小 D. 公转角速度大
【答案】A
【解析】
【详解】A.设地球质量为M、半径为R、日地距离为r,则海王星质量为
海王星的半径为
与太阳间的距离为
根据万有引力提供向心力
可得,故A正确;
B.忽略天体自转时,表面重力等于万有引力
则,故B错误;
C.由万有引力提供向心力可得
所以,故C错误;
D.由于地球的公转周期较小,根据可知,地球公转的角速度较大,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,小球从光滑轨道左端静止释放,不计空气阻力,则小球从轨道右端飞出后的轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球从轨道右端飞出后到达最高点时,仍有水平方向上的速度,即有一部分重力势能转化为了动能,故不可能运动到与释放的位置同一高度,甚至超过释放位置。故AB错误;
CD.根据曲线运动速度方向为该点切向方向可知,小球从轨道右端飞出时速度方向应是该点切线方向,故C正确,D错误。
故选C。
7. 2025年11月1日,神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱。飞船运行过程可简化为:飞船先进入近地圆轨道Ⅰ,在近地点A变轨后进入椭圆轨道Ⅱ,再在远地点B变轨后进入圆轨道Ⅲ。飞船在轨道Ⅱ上运行时( )
A. 周期小于在轨道Ⅰ上的周期
B. 经过A点的速度小于B点的速度
C. 经过B点的速度小于在轨道Ⅲ上的速度
D. 经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ上的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律可知,在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期,故A错误;
B.飞船在轨道Ⅱ上运行,从A点到B点,万有引力做负功,动能减小,故经过A点的速度大于B点的速度,故B错误;
C.飞船从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ做离心运动,所需要向心力更大,故飞船在B点应点火加速,才能变到轨道Ⅲ,所以飞船在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度小于在轨道Ⅲ上的速度,故C正确;
D.根据牛顿第二定律有
解得
可知飞船经过A点时,离地球的距离相等,故飞船在轨道Ⅱ上运行时经过A点的加速度等于在轨道Ⅰ上的加速度,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,一物体在与水平夹角为,大小为的拉力作用下沿水平桌面做加速直线运动,桌面粗糙,在物体移动距离为的过程中( )
A. 仅增大,的平均功率变大
B. 仅增大,摩擦力的平均功率变大
C. 仅增大(小于),加速度减小
D. 仅增大(小于),摩擦力做功增多
【答案】A
【解析】
【详解】A.对物体受力分析可得,水平方向有
竖直方向有
联立可知加速度满足
仅增大,可知物体的加速度增大;物体移动距离为x所需时间满足
可知物体运动时间减小,拉力做功
增大则增大,平均功率
因此F的平均功率变大,故A正确;
B.仅增大,由可知减小,摩擦力做功
可知摩擦力做的功减小。由于物体运动时间减小,平均功率的变化无法确定。例如当增大到时,减为0,摩擦力平均功率也变为0。因此摩擦力的平均功率可能比原功率更小,故B错误;
C.加速度满足
令,其中满足
可知,当时,增大,增大,物体的加速度增大;当时,增大,减小,物体的加速度减小,故C错误;
D.由B选项分析可知摩擦力做功
仅增大(小于),摩擦力减小,摩擦力做功减小,故D错误。
故选A 。
9. 已知型号为“Φ25mm”的消防水枪出水口横截面积,在额定工作压力下理想出水速度,水的密度,忽略所有能量损耗,该水枪出水功率为( )
A. 0.625kW B. 31.25kW C. 62.5kW D. 125kW
【答案】B
【解析】
【详解】经时间内流出水的质量
则时间内的水获得的动能为
根据能量守恒有
联立解得
代入数据解得
故选B。
10. 如图所示,质量分别为2M和M的物体A和物体B通过轻弹簧连接,竖直静置在水平地面上。某人将A缓缓提升,直至B刚要离开地面,在此过程中A上升高度为H,则人做的功( )
A. 等于2MgH B. 小于2MgH C. 等于3MgH D. 大于3MgH
【答案】B
【解析】
【详解】初始状态A静置,弹簧被压缩,由胡克定律
得压缩量
末状态B刚要离开地面,弹簧拉力等于B的重力
得伸长量
由题意,A上升总高度
因为开始压缩量大于最后伸长量,则弹簧弹性势能减少。过程为缓缓提升,动能不变,根据能量守恒
因为,则
故选B。
11. 如图所示,一小包裹轻放上倾斜的逆时针匀速转动的传送带顶端,已知小包裹与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。设传送带顶端为零势能面,则描述小包裹的动能、机械能E随其位移x的变化关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小包裹轻放上逆时针匀速转动的倾斜传送带,初始速度为0,则包裹受到传送带的滑动摩擦力沿斜面向下,合力为
可知合力保持不变,方向沿斜面向下;根据动能定理,可得
故在共速前,小包裹的动能与位移成正比,斜率为;
在共速后,若,则小包裹所受的合力为
可知合力保持不变,方向沿斜面向下,即小包裹继续向下做加速运动,但
故在共速后,小包裹的动能随位移的增大而增大,但斜率比共速前的斜率较小;
在共速后,若,则小包裹所受的合力为
则动能保持不变,故AB错误;
CD.根据功能关系,可知除重力或弹力之外的其他做功等于机械能的变化,由题分析,可知摩擦力做的功等于小包裹的机械能变化,即
可知图像的斜率表示摩擦力;
在共速前,摩擦力为滑动摩擦力,方向沿斜面向下,做正功,故机械能与位移成正比;
在共速后,若,则小包裹所受的合力为
可知合力保持不变,方向沿斜面向下,即小包裹继续向下做加速运动,摩擦力为滑动摩擦力,方向沿斜面向上,做负功,故机械能减小;
在共速后,若,则小包裹所受的合力为
小包裹继续向下做匀速直线运动,摩擦力为静摩擦力,方向沿斜面向上,做负功,故机械能减小,故C错误,D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律:将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平;小球通过长为L且不可伸长的细线悬挂于量角器的圆心O处;O点正下方安装光电门。实验时,利用电磁铁吸住小球,断开电源,小球在紧贴量角器的竖直平面内运动,运动到最低点时刚好挡住光电门的细光束。挡光距离视为小球直径d,当地重力加速度为g。
(1)对于该实验,应选用________
A. 铝球 B. 钢球 C. 铜球
(2)读出细线与竖直方向的夹角后释放小球,小球通过光电门的时间为,则小球的速度________。多次改变夹角θ,重复上述步骤,记录对应的θ和t;
(3)计算重力势能变化时,所取小球的高度变化应为________
A. B. C.
(4)若以为纵坐标、为横坐标描点画图,图像应为一条过原点的倾斜直线,可得出小球运动过程中满足机械能守恒,图像斜率k=________(用L、d、g表示);
(5)小明按上述方案进行实验操作和数据处理,得到图像如乙图所示,他认为是空气阻力的影响。你是否同意他的观点,并从图像变化来说明原因。________
【答案】(1)B (2) (3)B
(4)
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
为了减小空气阻力对实验的影响,应选择密度大、体积小的小球,这样能让小球的运动更接近理想的机械能守恒状态。虽然铜球密度最大,但释放前,它不能被电磁铁吸引住,故选钢球。
故选B。
【小问2详解】
小球通过光电门的时间为,则小球的速度
【小问3详解】
已知细线与竖直方向的夹角,小球的球心到悬挂点O的距离为
则小球从释放点到最低点,根据几何关系,可得高度的变化为
故选B。
【小问4详解】
小球运动过程中满足机械能守恒,则有
又
联立可得
可知图像的斜率为
【小问5详解】
同意,释放角度较小时,空气阻力对实验影响很小,图线近似直线;随着释放角度逐渐增大,空气阻力增大,克服空气阻力做功逐渐增多,机械能损失逐渐增多,故图像会出现向上偏折,且差距越来越明显。
13. 2026年3月13日我国成功发射了中国星网的第20组卫星。如图所示,若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动,离地高度为h,已知地球半径为R,地表重力加速度为g,万有引力常量为G,求:
(1)地球的质量M;
(2)该卫星的运行速率v。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在地球表面,物体所受万有引力近似等于重力,则有
解得
【小问2详解】
卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
结合上述解得
14. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,它经过B点的速度为,之后沿半圆形导轨运动,恰好到达C点。重力加速度为g。
(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体从A点到B点,根据能量守恒有
解得
【小问2详解】
由题知,物体恰好到达C点,根据牛顿第二定律有
解得
物体从A点到B点,根据动能定理有
解得
15. 目前,我国新能源汽车技术在全球处于第一梯队。某国产电动汽车,质量为2吨,从静止开始以的加速度沿平直路面直线行驶,当驱动电机功率达到60kW后保持不变,直到达到最大速度,行驶过程中受到的阻力大小f恒为2000N。取重力加速度。
(1)求在平直路面上汽车最大速度的大小;
(2)求在平直路面上汽车匀加速运动的时间t;
(3)若该汽车保持驱动电机功率60kW,以(1)中求得的沿倾角正弦值为0.15的倾斜路面上坡,汽车沿直线运动直到其速度减为最小值,此过程用时25s,所受路面和空气的阻力大小之和也恒为2000N,求这个过程汽车的运动路程L。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车先做匀加速直线运动,后以恒定功率加速到最大速度,当速度达到最大时,加速度为0,即
汽车的最大速度满足
解得
【小问2详解】
汽车匀加速阶段,由牛顿第二定律
解得
当功率达到额定功率时,匀加速阶段结束,此时对应速度满足
解得
匀加速直线运动的时间满足
解得
【小问3详解】
上坡时,汽车沿斜面向下的分力
已知,代入数据解得
当速度最小时,受力平衡,牵引力
由
解得
全过程电机功率恒定,由动能定理得
其中
代入数据解得
16. 如图甲所示,轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮(固定)下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直,A在水平地面上。A的质量为m,B的质量为km,不计一切阻力,重物和滑轮均视为质点,重力加速度为g。
(1)k为何值时,A对地面的压力恰好为零;
(2)k=1时,图甲所示位置释放,当B的位移为h时(未落地),求B的速度大小v;
(3)如图乙所示,k=2,把A固定在地面上,所有绳子恰好拉直无作用力,B从图示位置静止释放,图中所示绳长L且与水平方向夹角为30°,求B刚运动到最低点时,A与动滑轮间的绳中拉力大小FA。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据平衡条件,对A分析
对B分析
又
联立解得
【小问2详解】
根据动滑轮特点,可得,
根据系统机械能有
解得
【小问3详解】
当k=2时,B的质量为2m。刚开始B做自由落体运动,绳绷紧后能量损失,做圆周运动,根据机械能守恒定律有
解得
在绳绷紧瞬间,B沿半径方向的速度突变为0,只有沿切线方向的速度,即
B运动到最低点的过程,根据机械能守恒定律有
解得
B在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
又
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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