内容正文:
2025级高一下期第一学月学科素养调研
物理试题
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 线速度越大,角速度一定越大
B. 匀速圆周运动是一种变加速运动
C. 任意相等时间内通过的位移相等
D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
2. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆,将地球绕日一年转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。下列说法正确的是( )
A. 地球公转到夏至时的速度比冬至时的速度小
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定
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
3. 垂钓能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示某钓鱼爱好者收线的过程中,鱼沿水平直线从A位置被拉到B位置,线与杆的结点O保持不动。O点与鱼之间的线始终拉直,鱼视为质点,下列说法正确的是( )
A. 若该爱好者匀速收线,则鱼做匀速运动
B. 若该爱好者匀速收线,则鱼做减速运动
C. 若该爱好者加速收线,则鱼做匀速运动
D. 若该爱好者加速收线,则鱼做加速运动
4. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的2倍,两轮中心到A、C的距离相等,则A、B、C三点( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,某同学从水平地面上不同位置先后抛出甲、乙两个小球,两球运动的最大高度相同,且落在同一点P,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中甲球的加速度比乙球大
B. 乙球的落地速度比甲球大
C. 甲、乙两球运动的时间相同
D. 甲、乙两球在最高点速度相同
6. 将地球视为半径为R的均匀球体,物体受地球引力大小F随它距地面高度h变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升,这时人从A点走到B点,前进的距离为s,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角.若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于( )
A. Gstanθ B.
C. D.
二、多选题(共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,选错不得分。)
8. 美国国家航空地球物理学家通过计算可知,因为日本的地震导致地球的自转快了1.6微秒(一秒的百万分之一).通过理论分析下列说法正确的是( )
A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球赤道上物体的重力会略变大
C. 静止卫星的高度要略调高点 D. 静止卫星的高度要略调低点
9. 如图所示,“套圈”活动中,某同学在同一位置分别以不同的速度抛出质量相同的套环a和套环b,恰好套中了同一个物体。已知套环a、套环b抛出时的初速度大小分别为,着地时重力的瞬时功率分别为,运动过程中所用的时间分别为,重力做的功分别为。若两套环均可视为质点,不计空气阻力,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
10. 图甲、乙所示的是一辆质量的公共汽车在和末两个时刻的两张照片。当时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得,取重力加速度大小,根据题中提供的信息,下列说法正确的是( )
A. 汽车的长度约8.3m B. 1.7s末汽车的速度约8.0m/s
C. 1.7s末汽车合外力的功率约 D. 1.7s内汽车牵引力所做的功约
三、实验题(共两小题,第11小题每空2分,第12小题每空3分,共15分。)
11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为,回答以下问题:
(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. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内,使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置,匀速转动手柄,可以探究___________。
A. 向心力的大小与质量的关系 B. 向心力的大小与半径的关系
C. 向心力的大小与角速度的关系 D. 以上三者均可探究
(3)若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格数之比为___________。
12. 采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是( )
A. 要求斜槽轨道保持水平且光滑
B. 每次小球应从同一高度由静止释放
C. 为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景小方格的边长为5cm,g取10m/s²,则:
①小球运动的初速度v₀=_______m/s;
②小球过B点的竖直方向速度_______m/s;
四、解答题(第13题10分,第14题15分,第15题17分。共42分。)
13. 如图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为=45°,半圆轨道的半径为2m,一小球从斜面下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,当小球通过C点时,小球对轨道的压力为66N,小球的质量为3kg,g取10 m/s2试求:
(1)小球通过C 点的速度为多大?
(2)小球从离开轨道到落到斜面所用的时间
14. 某火星探测器登陆火星后,在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球,经时间t落地,已知火星半径为R,引力常量为G。求:
(1)火星表面的重力加速度大小;
(2)火星的质量;
(3)若该探测器要再次起飞成为火星的卫星,需要的最小发射速度的大小。
15. 额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶最大速度是20m/s,汽车质量2×103kg,如果汽车从静止开始先做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,达到额定功率后以额定功率行驶,在运动过程中阻力不变,则:
(1)汽车匀加速运动时受到的牵引力多大?
(2)汽车做匀加速直线运动的最大速度多大?
(3)汽车从静止开始运动11s的过程中牵引力做的功多大?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025级高一下期第一学月学科素养调研
物理试题
一、单选题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 线速度越大,角速度一定越大
B. 匀速圆周运动是一种变加速运动
C. 任意相等时间内通过的位移相等
D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,轨迹半径一定时,线速度越大,角速度才一定越大,故A错误;
B.匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,方向一直在改变,是一种变加速运动,故B正确;
C.位移是初位置指向末位置的有向线段,任意相等时间内通过的位移方向不一定相同,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体有向心加速度,合外力不为零,不处于平衡状态,故D错误。
故选B。
2. “二十四节气”起源于黄河流域,是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆,将地球绕日一年转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。下列说法正确的是( )
A. 地球公转到夏至时的速度比冬至时的速度小
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定
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
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于地球公转轨道近似椭圆,地球在近日点(约在北半球的冬至附近)运动速度较大,在远日点(约在北半球的夏至附近)运动速度较小,故A正确;
B.根据牛顿第三定律,太阳与地球之间的万有引力大小相等、方向相反,故B错误;
C.开普勒第三定律中,由中心天体(太阳)的质量决定,行星质量对的影响可忽略,故C错误;
D.开普勒第二定律表明“相等时间内扫过的面积相等”,而不是“转过相同角度扫过的面积相等”,故D错误。
故选A。
3. 垂钓能给人们带来悠然自得的乐趣。如图所示某钓鱼爱好者收线的过程中,鱼沿水平直线从A位置被拉到B位置,线与杆的结点O保持不动。O点与鱼之间的线始终拉直,鱼视为质点,下列说法正确的是( )
A. 若该爱好者匀速收线,则鱼做匀速运动
B. 若该爱好者匀速收线,则鱼做减速运动
C. 若该爱好者加速收线,则鱼做匀速运动
D. 若该爱好者加速收线,则鱼做加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】假设绳与水平方向夹角为,鱼的速度v水平向左,分解为垂直于绳的分速度和沿绳子收缩方向的分速度,其中满足。收线过程夹角为增大。若该爱好者匀速收线,即不变,则v变大,即鱼做加速运动;若该爱好者加速收线,即变大,则v变大,鱼做加速运动。
故选D。
4. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的2倍,两轮中心到A、C的距离相等,则A、B、C三点( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为AB两点同缘传动,则两点线速度相等,根据
可知,A的角速度大于B的角速度;因为BC同轴转动,两点角速度相等,则A的角速度大于C的角速度。根据
可知,B的线速度大于C的线速度,则A的线速度大于C的线速度。
故选C。
5. 如图所示,某同学从水平地面上不同位置先后抛出甲、乙两个小球,两球运动的最大高度相同,且落在同一点P,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中甲球的加速度比乙球大
B. 乙球的落地速度比甲球大
C. 甲、乙两球运动的时间相同
D. 甲、乙两球在最高点速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于不计空气阻力,运动过程中两球的加速度都是重力加速度,故A错误;
C.甲、乙两球运动的最大高度相同,根据可知,两球运动的时间相同,故C正确;
D.由图可知,甲球的水平位移大,根据水平方向做匀速直线运动,则有可知甲球的水平分速度大,即甲球在最高点的速度大,故D错误;
B.两球在竖直方向的高度相同,故落地时两球在竖直方向的分速度大小相等,但甲球在水平方向的分速度更大,根据运动的合成,可知甲球落地的速度也大,故B错误。
故选C。
6. 将地球视为半径为R的均匀球体,物体受地球引力大小F随它距地面高度h变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力表达式
根据题图可知
当时,
故选D。
7. 如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升,这时人从A点走到B点,前进的距离为s,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角.若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于( )
A. Gstanθ B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】绳子由竖直位置到与水平方面成θ角的过程中,物体上升的高度:,物体缓慢上升,物体动能不变,根据功能关系知人的拉力所做的功等于物体重力势能的增加,即得:;故选C.
【点睛】本题考查了求人所做的功,应用功能原理或动能定理即可正确解题,本题的解题关键是运用几何知识求出物体上升的高度,要注意:物体上升的高度不等于s.
二、多选题(共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,选错不得分。)
8. 美国国家航空地球物理学家通过计算可知,因为日本的地震导致地球的自转快了1.6微秒(一秒的百万分之一).通过理论分析下列说法正确的是( )
A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球赤道上物体的重力会略变大
C. 静止卫星的高度要略调高点 D. 静止卫星的高度要略调低点
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由题可知,地震导致地球自转快了1.6,即地震导致地球自转的周期变小。
以赤道地面的物体来分析:由于地球自转的周期变小,自转加快,在地面上的物体随地球自转所需的向心力会增大,而“向心力”等于“地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力”,万有引力的大小不变,所以必然是地面对物体的支持力减小地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”,所以是物体的重力会减小故A正确,B错误;
CD.对地球静止卫星而言,卫星的运行周期等于地球的自转周期地球自转的周期T变小则由
得
知,半径变小,故D正确,C错误。
故选AD。
9. 如图所示,“套圈”活动中,某同学在同一位置分别以不同的速度抛出质量相同的套环a和套环b,恰好套中了同一个物体。已知套环a、套环b抛出时的初速度大小分别为,着地时重力的瞬时功率分别为,运动过程中所用的时间分别为,重力做的功分别为。若两套环均可视为质点,不计空气阻力,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.两套环a、b从同一高度处抛出,套环a做平抛运动,套环b做斜上抛运动,显然,故A正确;
B.水平方向上均做匀速运动,两套环水平位移一致,又,故,但还有竖直分速度,因此无法判断的大小关系,B错误;
C.着地时套环a重力的瞬时功率,其中
着地时套环b重力的瞬时功率,其中
所以,故C正确;
D.由于质量相同,故重力做功只与初末位置的高度差有关,D正确。
故选ACD。
10. 图甲、乙所示的是一辆质量的公共汽车在和末两个时刻的两张照片。当时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得,取重力加速度大小,根据题中提供的信息,下列说法正确的是( )
A. 汽车的长度约8.3m B. 1.7s末汽车的速度约8.0m/s
C. 1.7s末汽车合外力的功率约 D. 1.7s内汽车牵引力所做的功约
【答案】AC
【解析】
【详解】A.以小球为研究对象,由牛顿第二定律可得
解得
则汽车的长度为,故A正确;
B.1.7s末汽车的速度为,故B错误;
C.1.7s末汽车合外力的功率为,故C正确;
D.合外力做功为
汽车启动时牵引力F>F合(需克服阻力),故牵引力做功
但题目未给阻力,无法直接计算牵引力做功,故D错误。
故选AC。
三、实验题(共两小题,第11小题每空2分,第12小题每空3分,共15分。)
11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为,回答以下问题:
(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. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内,使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置,匀速转动手柄,可以探究___________。
A. 向心力的大小与质量的关系 B. 向心力的大小与半径的关系
C. 向心力的大小与角速度的关系 D. 以上三者均可探究
(3)若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格数之比为___________。
【答案】(1)C (2)C
(3)
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,通过控制质量,半径、角速度中两个物理量相同,探究向心力与另外一个物理量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
两球质量相同,做圆周运动的半径相同,在调整塔轮上皮带的位置时,由于皮带上任意位置的线速度相同,根据可知改变了两个塔轮做圆周运动的角速度,物体的角速度也随之改变,故可以探究向心力大小与角速度的关系。
故选C。
【小问3详解】
、位置半径满足
由于两塔轮之间使用皮带传动,线速度相同,根据线速度公式可得
两个位置的钢球质量相同,根据向心力公式可得两小球的向心力之比
左右两标尺露出的格数之比为左右挡板所受弹力之比,挡板弹力提供向心力,因此比值为
12. 采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是( )
A. 要求斜槽轨道保持水平且光滑
B. 每次小球应从同一高度由静止释放
C. 为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景小方格的边长为5cm,g取10m/s²,则:
①小球运动的初速度v₀=_______m/s;
②小球过B点的竖直方向速度_______m/s;
【答案】(1)B (2) ①. 1.5 ②. 2.0
【解析】
【小问1详解】
A.要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑,故A错误;
B.为保证小球做平抛运动的初速度相同,则每次小球必须从同一高度由静止释放,故B正确;
C.为描出小球的运动轨迹,描绘的点要用平滑曲线连线,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
①[1]由竖直方向做自由落体运动,有
解得拍摄周期为
小球初速度为
②[2]小球过B点的竖直方向速度
四、解答题(第13题10分,第14题15分,第15题17分。共42分。)
13. 如图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为=45°,半圆轨道的半径为2m,一小球从斜面下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,当小球通过C点时,小球对轨道的压力为66N,小球的质量为3kg,g取10 m/s2试求:
(1)小球通过C 点的速度为多大?
(2)小球从离开轨道到落到斜面所用的时间
【答案】(1)8m/s;(2)0.4s
【解析】
【分析】
【详解】(1)在C点,根据牛顿第二定律可得
解得
vC=8m/s
(2)小球做平抛运动,则
联立解得
t=0.4s
14. 某火星探测器登陆火星后,在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球,经时间t落地,已知火星半径为R,引力常量为G。求:
(1)火星表面的重力加速度大小;
(2)火星的质量;
(3)若该探测器要再次起飞成为火星的卫星,需要的最小发射速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在火星表面以速度竖直向上抛出一小球,经时间落地,由竖直上抛的对称性可知,小球上升到最高点的时间为,根据竖直上抛公式
解得
【小问2详解】
在星球表面万有引力定律
又已知
解得火星质量
【小问3详解】
探测器要成为火星的卫星,其发射速度至少要达到第一宇宙速度,即火星表面的环绕速度,由第一宇宙速度公式
解得
将火星质量代入解得
15. 额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶最大速度是20m/s,汽车质量2×103kg,如果汽车从静止开始先做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,达到额定功率后以额定功率行驶,在运动过程中阻力不变,则:
(1)汽车匀加速运动时受到的牵引力多大?
(2)汽车做匀加速直线运动的最大速度多大?
(3)汽车从静止开始运动11s的过程中牵引力做的功多大?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当汽车达到额定功率后,先加速,后匀速,匀速阶段牵引力等于摩擦力,所以
汽车从静止开始先做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,所以
(2)汽车做匀加速直线运动最后一刻,汽车刚好达到最大功率,所以
(3)匀加速直线运动的时间为
位移为
后阶段功率不变,所以从静止开始运动11s的过程中牵引力做的功为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$