内容正文:
第一阶段性训练
高一物理学科试卷
一、单选题(共28分)
1.开普勒根据观测数据总结出了关于太阳系各行星运动规律的三大定律,下列说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于行星轨道的中心处
B.行星在近日点的速率比远日点的速率大
C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
D.所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比
2.做匀速圆周运动的物体,若角速度为ω,轨道半径为r,线速度的大小为v,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
3.小球由细线拉着在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。某瞬间细线被拉断,则关于细线被拉断后小球在光滑水平桌面上的运动,下列说法正确的是( )
A.仍做匀速圆周运动 B.沿切线方向做减速运动
C.沿半径方向做直线运动 D.沿切线方向做直线运动
4.如图所示,某家用轿车开前车门时,后视镜a和车门拉手b会随门一起绕轴转动,记a、b的角速度分别为ωa和ωb,线速度大小分别为ωa和ωb,则( )
A. B. C. D.
5.炎热的夏天,一辆车在丘陵地带匀速率行驶,由于轮胎太旧,在驶过如图所示的一段地形时有可能爆胎,则下列地点中爆胎概率最大的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
6.2025年11月14日,神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号载人飞船返回地球。如图所示,神舟二十一号飞船在圆形轨道上绕地球匀速运行,为返回地球,飞船在P点变轨进入椭圆轨道,并在近地点Q再次变轨进入大气层。下列说法正确的是( )
A.飞船在圆形轨道上经过P点时的速度小于在椭圆轨道上经过P点时的速度
B.飞船在椭圆轨道上经过Q点时的加速度小于在圆形轨道上经过P点时的加速度
C.飞船在椭圆轨道上经过P点时的加速度等于在圆形轨道上经过P点时的加速度
D.飞船在圆形轨道上的运行周期小于在椭圆轨道上的运行周期
7.下图为嫦娥探测器绕月运行的一轨道,已知探测器在同一轨道上从远月点向近月点运行时做加速运动,下列四幅图中所标探测器的运行方向和受力方向可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、单选题(共18分)
8.如图为某一皮带传动装置,主动轮M的半径为r1,从动轮N的半径为r2,,已知主动轮做顺时针转动,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
A.两轮的转动方向相反 B.两轮转动角速度相等
C.两轮边缘的线速度大小相等 D.M轮的转速大于N轮转速
9.如图所示,物块随转筒一起以角速度做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.物块受到重力、弹力、摩擦力的作用
B.物块所受合力不为零
C.若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力增大
D.若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受筒壁弹力不变
10.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示,黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径,两个黑洞的总质量为M,两个黑洞中心间的距离为L,则( )
A.黑洞A的角速度一定大于黑洞B的角速度
B.黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度
C.黑洞A的向心力一定大于黑洞B的向心力
D.黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量
三、实验题(每空2分,共14分)
11.利用手机软件可定量探究向心加速度a与半径r、角速度ω的关系。装置如图甲所示,转盘连接在一个可调转速的电机上,在转盘上沿半径方向每隔相等距离打一个方孔,手机可固定在孔上。
(1)本实验采用的科学方法是_________。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法
(2)保持转盘的转速不变,将手机固定在不同的孔位上,读出不同半径r下手机的向心加速度大小a,得到如图乙所示的图像。由图可知当角速度不变时,物体的向心加速度大小与物体做圆周运动的半径成_________(填“正比”或“反比”)。
(3)手机固定在某个孔位中,手机转动过程中向心加速度a与角速度的平方的图像如图丙所示。此时手机所在孔位距转盘中心的距离为r=_________m。(保留两位有效数字)
12.某探究小组用下图实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,已知A、B、C处挡板的转动半径之比为1∶2∶1。
(1)在探究向心力与角速度之间的关系时,皮带绕在半径______(选填“相同”或“不同”)的左、右塔轮上,质量相等的两个小球分别放在______(选填“A、B”或“A、C”或“B、C”)挡板处,然后摇动手柄,观察和记录左、右标尺上露出的红白相间等分标记,粗略计算出两小球所受向心力的比值;
(2)在探究向心力与半径之间的关系时,皮带绕在半径______(选填“相同”或“不同”)的左、右塔轮上,质量相等的两个小球分别放在______(选填“A、B”或“A、C”或“B、C”)挡板处,然后摇动手柄,观察和记录左、右标尺上露出的红白相间等分标记,粗略计算出两小球所受向心力的比值。
四、解答题
13(11分).如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑水平桌面上的图钉做匀速圆周运动,已知小球质量m=2 kg,细线长度l=1 m,沿圆周运动的线速度v=2 m/s。求:
(1)小球绕圆心运动的周期;
(2)细线对小球的拉力的大小。
14(12分).北京时间2025年1月7日04时00分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将实践二十五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。如图所示,虚线为该卫星的轨道示意图,可以认为该卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星离地球表面的高度为R,万有引力常量为G。(忽略地球自转)
(1)假设地球表面静置一个质量为m的物体,试求出地球质量M;
(2)求该卫星在轨道上稳定运行的速度v。
15(17分).如图所示,从A点以某一水平速度v0抛出一质量m=1 kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上,圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4 kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m,R=0.75 m,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,g=10 m/s2。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小物块在B点时的速度大小vB;
(2)小物块滑至C点时,圆弧轨道对小物块的支持力大小FN(从A点至C点,满足);
(3)若长木板足够长,求小物块相对长木板静止时到长木板左端的距离s。
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$高一物理答案
一.选择题。(总分46分)
题号
1
2
3
4
5
6
个
答案
B
A
D
C
D
C
B
二.实验题。(总分14分,每空2分)
11题
(1)A:
(2)正比:
(3)0.16。
12题:
(1)不同;AC:
(2)相同;BC.
三.计算题。(共46分)
13.(总分11分)
2πl
T=
(1)根据周期与线速度的关系有
”V,解得T=πs(5分)
2
F=m-
(2)小球做匀速圆周运动,由细线的拉力提供向心力,则有
解得F=8N(6分)
14.(总分12分)
GMm=mg
(1)在地球表面,物体的万有引力等于物体的重力,则有R2
M=&R2
解得地球的质量为G(6分)
8
9
10
AC
AB
BD
G
Mm
(2)万有引力提供圆周运动的向心力,则有(2R)
gR
V=
解得卫星的速度为
V2
(6分)
15.(总分17分)
(1)(第1问共5分)
从A点到B点,物块做平抛运动
H-h=78
设到达B点时竖直分速度为,则',=
联立解得yw=3m/s(2分)
此时速度方向与水平面的夹角为37°
tan=-业=3
因为
%4
联立解得vo=4m/s
在B点时的速度大小s=V%+=5ms
(3分)
(2)(第2问共6分)
21
从A点至C点,满足
mgH=2mw吃-2
2
(3分)
F -mg=m
在C点对物块,根据牛顿第二定律有
R
联立解得F≈47.3N
(3分)
(3)
对物块受力分析:
m
2R
09
4物块
对木板受力分析:
Mg
长木板
小物块受到的滑动摩擦力大小厂=uW=Wmg=7N
地面对木板的最大静摩擦力/m=uN'=((+Mg)=10N
f<∫m(2分)
故小物块滑上长木板后,长木板静止不动,物块做匀减速直线运动
f=ma,a=7m/s2(2分)
2as=呢,s=2m(2分)。