精品解析：天津市天津法耀高级中学2024-2025学年高一下学期第一次统练物理试卷

天津法耀高级中学2024-2025学年第二学期 高一物理 第一次统练 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下面说法中正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度大小不一定变化，但速度方向必定变化，A正确； B．速度变化的运动可能是速度大小在变、方向不变的直线运动，B错误； C．加速度恒定的运动可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动，C错误； D．加速度变化的运动可能是变加速直线运动，也可能是变加速曲线运动，D错误。 故选A。 2. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于上世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性能力，又有飞航式导弹的灵活性。如图是导弹的一段飞行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置点，导弹在这四个位置点的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体速度方向为轨迹在该点的切线方向，而合外力应指向轨迹的凹侧，二者分居于轨迹两侧。 故选D。 3. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行过程中，速率不变 B. 土星的公转周期小于一年 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 开普勒第三定律，其中的大小与行星的质量有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球绕太阳运行过程中，根据开普勒第二定律可知，地球处于近日点时的速度最大，处于远日点时的速度最小，故A错误； B．根据开普勒第三定律，由于土星的公转半径大于地球的公转半径，则土星的公转周期大于地星的公转周期，即土星的公转周期大于一年，故B错误； C．根据开普勒第一定律可知，太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上，故C正确； D．开普勒第三定律，其中的大小与行星的质量无关，与太阳的质量有关，故D错误。 故选C。 4. 一水平圆盘绕竖直方向的AB轴匀速转动，AB轴通过圆心，圆盘上有P、Q两个相同的小物块随圆盘一起转动而不打滑，P比Q离O点远一些，下列说法正确的是（ ） A. P比Q的周期大 B. P受到的摩擦力为恒力 C. Q受摩擦力方向一定指向O点 D. P、Q受到的摩擦力大小可能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆盘上有P、Q两个相同的小物块随圆盘一起转动而不打滑，则P、Q是同轴转动，则角速度相同，周期相同，故A错误； B．P受到的摩擦力大小为 其大小会随着角速度的增大而增大，方向始终指向圆心，故P受到的摩擦力为变力，故B错误； C．Q所受的摩擦力提供向心力，所以Q受摩擦力方向一定指向O点，故C正确； D．P、Q受到的摩擦力提供向心力，根据 因为P比Q离O点远一些，所以做圆周运动的半径不同，则P、Q受到的摩擦力大小不可能相等，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 【答案】B 【解析】 【详解】CD．把网球看成逆向的平抛运动，竖直方向根据 由于高度相同，所以从打出到撞墙，1、2两轨迹的网球在空中运动的时间相等，故CD错误； AB．水平方向根据 由于沿1轨迹网球的水平位移较大，则沿1轨迹网球的水平分速度较大，即1轨迹网球击中墙时的速度较大；根据 可知沿1轨迹网球打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大，故A错误，B正确。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，全部选对得5分，选不全得3分，有选错或不答得0分。） 6. 在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（ ） A. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行 B. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律 C. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 D. 卡文迪许准确地测得了引力常量G的数值 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．开普勒行星运动的三大定律，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行，A错误； B．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，故B正确； C．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故C正确； D．卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，故D正确。 故选BCD。 7. 有关圆周运动的基本模型，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，A错误； B．在最高点时，当只有重力提供向心力时，杯底对水的支持力为零，由牛顿第三定律得水对杯底压力为零，B正确； C．轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的临界速度为0，C错误； D．设两球与悬点的竖直高度为h，根据牛顿第二定律 又 联立得 所以A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，角速度相等，D正确。 故选BD。 8. 如图，从地面上方某点，将一小球以的初速度沿水平方向抛出。小球经过落地。不计空气阻力，。则可求出（　　） A. 小球抛出时离地面的高度是 B. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是 C. 小球落地时的速度大小是 D. 小球落地时的速度方向与水平地面成角 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，可知小球抛出时离地面的高度是 解得，故A正确； B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小 解得，故B正确； C．小球落地时的竖直速度大小为 可得小球落地时的速度大小，故C错误； D．小球落地时的速度方向与水平地面的夹角满足 因为，可知落地时的速度方向与水平地面不成角，故D错误。 故选AB。 三、填空题（共2题，每空2分，共18分。） 9. 向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们要用到物理学中的________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与_______的关系； A. 钢球质量m B. 运动半径r C. 向心加速度a D. 角速度 （3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为_________。 【答案】 ①. C ②. D ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需要保持质量m、角速度和半径r中的两个量不变，研究向心力F与其它一个量的关系，因此采用的为控制变量法。 故选C。 （2）[2]若两个钢球质量和运动半径相等，根据控制变量法可知，研究的是向心力的大小F与角速度的关系。 故选D。 （3）[3]根据 因钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则两轮的角速度之比为，根据 因变速塔轮为皮带传动，则边缘线速度相等，则半径之比为。 10. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有___________。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。 b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，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的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。 A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 【答案】 ①. BD##DB ②. 球心 ③. 需要 ④. 大于 ⑤. ⑥. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]A．斜槽不需要光滑，只要保持末端速度相同即可，故A错误； B．只要斜槽末端水平，钢球才能在竖直方向做初速度为0的自由落体运动，其轨迹为平抛运动轨迹，故B正确； C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须要满足的要求，故C错误； D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球是为了保持平抛运动每次都有相同的初速度，是充要条件，故D正确。 故选BD。 （2）、[2][3]根据题意可知，钢球球心对应原点，研究竖直方向运动规律时y轴与重锤线方向平行； b、 [4][5]平抛运动竖直方向上为自由落体运动，初速度为0，则根据平抛运动的规律，相等时间内竖直方向通过的位移之比为，由于A点的竖直方向速度大于0，则 由，可知在竖直方向上 水平方向上可知 联立可得 （3）[6]A．用水平喷管喷出细水柱，并拍摄片，可得水柱的轨迹是平抛的轨迹，故A正确； B．频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，故B正确； C. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板间有摩擦阻力，所以铅笔做的不是平抛运动，故C错误。 故选AB。 四、计算题（共3题，11题12分，12题14分，13题16分，共42分。） 11. 如图所示，斜面AC的高度为m，倾角为，将一小球从斜面顶端A点水平抛出，恰好落在斜面底端C点。小球运动轨迹上的B点离斜面的距离最大，不计空气阻力，重力加速度为m/s。求： （1）小球平抛运动的时间； （2）小球的初速度大小； （3）小球经过B点时的速度大小。 【答案】（1）1s；（2）5m/s；（3）m/s 【解析】 【详解】（1）（2）斜面AC的高度为m，倾角为，根据平抛运动规律有 解得 s，m/s （3）当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则知 m/s 12. 如图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想．一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x．通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：（重力加速度为g） （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量； （3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少。 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）物体在月球表面做平抛运动，有水平方向上： 竖直方向上 计算得出月球表面的重力加速度： （2）设月球的质量为，对月球表面质量为的物体，有 计算得出： （3）设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为，则有： 计算得出： 13. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 【答案】（1）0.75；（2）；（3）， 【解析】 【分析】 【详解】（1）物块受力如图甲所示 由平衡条件得 、 且得 （2）物块受力如图乙所示 由圆周运动的条件得 圆周运动半径 得 （3）当转台的角速度为时，物块有向内滑的趋势，摩擦力向外，其受力并建立坐标系如图丙 x方向 y方向 得 、 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津法耀高级中学2024-2025学年第二学期 高一物理 第一次统练 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下面说法中正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 2. 钱学森弹道是我国科学家钱学森于上世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，使之既有弹道导弹的突防性能力，又有飞航式导弹的灵活性。如图是导弹的一段飞行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置点，导弹在这四个位置点的速度v与所受合外力F的关系可能正确的是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 3. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（　　） A. 地球绕太阳运行过程中，速率不变 B. 土星的公转周期小于一年 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 开普勒第三定律，其中的大小与行星的质量有关 4. 一水平圆盘绕竖直方向的AB轴匀速转动，AB轴通过圆心，圆盘上有P、Q两个相同的小物块随圆盘一起转动而不打滑，P比Q离O点远一些，下列说法正确的是（ ） A. P比Q的周期大 B. P受到的摩擦力为恒力 C. Q受摩擦力方向一定指向O点 D. P、Q受到的摩擦力大小可能相等 5. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，全部选对得5分，选不全得3分，有选错或不答得0分。） 6. 在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（ ） A. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行 B. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律 C. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 D. 卡文迪许准确地测得了引力常量G的数值 7. 有关圆周运动的基本模型，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 8. 如图，从地面上方某点，将一小球以的初速度沿水平方向抛出。小球经过落地。不计空气阻力，。则可求出（　　） A. 小球抛出时离地面的高度是 B. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是 C. 小球落地时的速度大小是 D. 小球落地时的速度方向与水平地面成角 三、填空题（共2题，每空2分，共18分。） 9. 向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们要用到物理学中的________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与_______的关系； A. 钢球质量m B. 运动半径r C. 向心加速度a D. 角速度 （3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为_________。 10. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有___________。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。 b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，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的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。 A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 四、计算题（共3题，11题12分，12题14分，13题16分，共42分。） 11. 如图所示，斜面AC的高度为m，倾角为，将一小球从斜面顶端A点水平抛出，恰好落在斜面底端C点。小球运动轨迹上的B点离斜面的距离最大，不计空气阻力，重力加速度为m/s。求： （1）小球平抛运动的时间； （2）小球的初速度大小； （3）小球经过B点时的速度大小。 12. 如图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想．一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x．通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：（重力加速度为g） （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量； （3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少。 13. 如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $