摘要:
**基本信息**
以摩天轮、卫星轨道清扫等生活与科技情境为载体,覆盖曲线运动、万有引力、机械能等核心知识,通过基础辨析与综合应用,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|匀速圆周运动、开普勒定律、功与能量|结合五一摩天轮(生活情境)、实践二十一号卫星(科技前沿)设计问题,辨析运动状态与受力关系|
|实验题|2题/16分|向心力探究、机械能守恒验证|通过控制变量法(如铝球与钢球对比)、数据处理(重力势能与动能计算),培养科学探究能力|
|解答题|3题/38分|天体运动、能量守恒、曲线运动综合|以好奇号探测器、弹簧与圆弧轨道为模型,考查多过程问题分析与模型建构,体现科学推理与创新应用|
内容正文:
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.C
5.C
6.C
7.B
8.AD
9.BCD
10.BD
11.(1)A;(2)D;(3)2:1,8:1
12.(1)AC;(2)B;(3)2.55J,2.50J
13.(1);
(2)由万有引力提供向心力有;
(3)在火星表面有;
14.(1)以B球所在高度的水平面为参考面,则有,;
(2)由于定滑轮两侧轻绳运动方向与两小球在一条直线上,故两球速度大小相等,
当B球刚落地时,设A球的速度大小为v,
由机械能守恒定理有;
(3)设轻绳对B球做功为W,
对于B球,由动能定理有;
15.(1)小球恰好能运动到A点,在A点时重力提供向心力,
由牛顿第二定律得,;
(2)小球从N点释放到运动到A点的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能,由机械能守恒定理的,;
(3)设小球在B点时的速度为,
从B到A,由机械能守恒定理得,,
则,
小球在B点时,速度方向水平,重力方向竖直,克服重力做功的功率为,
其中为速度方向与竖直方向的夹角,因速度水平,,,
所以.
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乌鲁木齐市实验学校2025—2026学年第二学期高一年级物理期中质量监测问卷
(时间:75分钟 满分: 100分)
一、选择题(1—7小题为单选题,每一小题4分,8—10小题为多选题,每一小题6分,共46分)
1.2025年五一假期,儿童公园游人如织,热闹非凡,其中摩天轮是最受欢迎的项目之一。如图所示,游客乘坐摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.游客做匀变速曲线运动
B.游客速率不变,受到合外力为零
C.当游客处于最高时,游客处于失重状态
D. 游客的角速度、线速度和加速度均不变
2.有关开普勒三大定律,结合下图,下面说法正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于椭圆中心
B. 地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点运行的速率相等
C.火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳运行一周的时间长
D. 在相等时间内,火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
3.如图所示,质量为m=2kg的物体静止在倾角为θ=37°的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,现使物体保持与斜面相对静止一起水平向左匀速移动距离l=20m,取g=10m/s², sin37°=0.6, cos37°=0.8。 下列说法正确的是( )
A.摩擦力对物体做的功为-192J
B. 斜面对物体的弹力做的功为0
C.重力对物体做的功为400J
D. 各力对物体所做的总功为-192J
4.火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘挤压的弹力F提供火车转弯的向心力,如图甲所示,但是靠这种办法铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,如图乙所示,内外铁轨平面与水平面倾角为θ,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,设此时的速度大小为 v,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.当火车速率大于v时,内轨将受到轮缘的挤压
B.遇雨雪天气地面湿滑,规定的行驶速度也将改变
C.按规定速度行驶时,支持力小于重力
D.该弯道的半径
5.2022年我国发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星,该卫星发射过程如图所示,卫星由近地点 P点进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度 7.9km/s
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期小于轨道Ⅰ上的周期
C.在轨道Ⅰ上卫星在 P 点的速度大于第一宇宙速度 7.9km/s
D.卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上的Q点的加速度
6.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量 汽车受到的阻力为车重的 , g 取10m/s²,则( )
A.汽车在前 5s内受到的阻力大小为 200N
B.前5s内的牵引力大小为
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为40m/s
7.如图所示,斜面AB竖直固定放置,物块(可视为质点)从A 点静止释放沿斜面下滑,最后停在水平面上的C点,从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功为 W。因斜面塌陷,斜面变成APD 曲面,D点与B在同一水平面上,且在B 点左侧.已知各接触面粗糙程度均相同,不计物块经过B、D处时的机械能损失,忽略空气阻力,现仍将物块从A 点静止释放,则( )
A.物块将停在 C点
B.物块将停在 C 点左侧
C.物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功大于 W
D.物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功小于 W
8.牛顿在万有引力定律建立的过程中进行了著名的“月-地检验”,若月球绕地球运动轨道半径为r,向心加速度为a,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,地球对月球的引力为F₁,地球对地面某一物体的引力为F₂,忽略地球自转影响。关于“月-地检验”,下列说法中正确的是( )
A.进行“月-地检验”时不需要引力常量 G的数值 B.进行“月-地检验”时一定要计算F₁、F₂的大小
C.若计算得 则验证了F₁、F₂遵循相同的规律 D.若计算得 则验证了F₁、F₂遵循相同的规律
9.由于空气阻力的影响,被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置1被踢出,位置3为轨迹的最高点,位置 2、4距地面高度相等。重力加速度为g,忽略足球的旋转。关于足球,下列说法正确的是( )
A.到达位置3时,加速度为g
B.经过位置2时的速度大于经过位置4时的速度
C.由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能
D.由位置1运动到位置3的时间小于由位置3运动到位置5的时间
10.如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为 的另一物体B (可看成质点)以水平速度 滑上原来静止的长木板 A的上表面。此过程长木板 A 的动能随位移变化的图像如图乙所示,长木板和物体的速度随时间变化的图像如图丙所示。已知A、B间存在摩擦力,g取 10m/s。下列说法正确的是 ( )
A.木板 A的质量为4kg B.系统损失的机械能为1J
C.木板 A 的最小长度为0.5m D. AB间的动摩擦因数为0.1
二、实验题 (每空2分,共16分)
11.用如图甲所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)该探究实验所采用的实验方法与下列实验的实验方法相同的是 ( )
A.探究平抛运动的特点 B.探究小车速度与时间的关系
C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)如图乙所示,左右塔轮a、b半径相等,①、②为相同体积的实心铝球和实心钢球分别放在半径相同的短槽A和短槽B的边缘,该情境正在探究的是 ( )
A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)如图丙所示,质量相同的钢球①、②分别放在长槽A和短槽B的边缘,AB 的半径之比为2:1,塔轮a轮、b轮半径之比为1:2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①、②的角速度大小之比为 ,钢球①、②受到的向心力之比为 。
12.如下图所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。
回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了以上的器材,还需要的器材有下面的哪些?( )(多选)
A.毫米刻度尺 B.秒表 C.220V的交流电源 D.0~12V的直流电源
(2)下列说法正确的是 (单选)
A.实验时一定要称出重锤的质量
B.为了完成此实验,需要查出当地的重力加速度g
C.可以利用v=gt或 求出某计时点的瞬时速度
D.可以通过纸带上的测量数据计算出重锤下落的加速度a作为实验所需要的重力加速度g
(3)在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度 实验选用的重物质量m=1kg,纸带上打点计时器打下的连续计数,点A、B、C到打下第一点O的距离如下图所示。则从打下O点至 B点的过程中,重物重力势能的减少量为 动能的增加量为 = J(计算结果均保留3位有效数字);
三、解答题(38分)
13.(11分)如图所示,“好奇号”火星探测器于2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前,“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动,周期为T。已知火星的半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探测器的引力作用。求:
(1)“好奇号”火星探测器的线速度;
(2)火星的质量;
(3)火星表面的重力加速度。
14.(12分)一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球A和B,A、B球的质量分别为m、3m。用手托住B球,当轻绳刚好被拉紧时,B球离地的高度是h,A球静止于地面,如图所示。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦、空气阻力均不计,两球均可视为质点,以B球所在高度的水平面为参考平面,重力加速度为g。
(1)求此时小球 A、B的重力势能 EpA、EpB;
(2)某时刻由静止释放B球,当B 球刚落地时,求A 球的速度大小;
(3)B球从释放到刚落地的过程中,轻绳对 B 球所做的功。
15.(15分)如图所示,光滑水平轨道MC与光滑半圆弧轨道ABC平滑对接且在同一竖直面内,圆弧轨道圆心为O,A是最高点,C是最低点,B与圆心O等高。一轻质弹簧左端固定在M 点处的挡板上,弹簧右端有一质量为m=0.7kg的小球,与弹簧不拴接,将小球向左缓慢推至N点后无初速度释放,小球在水平轨道上离开弹簧后进入圆弧轨道,并恰好能运动到A点。已知圆弧轨道的半径R为0.4m,小球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s²,求:
(1)小球运动到 A 点速度大小v;
(2)小球从N点释放时,弹簧的弹性势能 Ep;
(3)小球运动到与圆心等高的B点时,克服重力做功的功率P。(结果可保留根号)
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