内容正文:
高一物理一
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1. 关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,下列说法正确的是( )
A. 当物体的运动速度远小于光速时,经典力学是适用的
B. 经典力学认为时间和空间与物体及其运动有关系
C. 相对论时空观适用于宏观物体、低速运动问题,不适用于高速运动的问题
D. 相对论时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的
2. 一个物体做曲线运动,若其所受合外力方向与速度方向的夹角始终为锐角,则物体运动过程中关于其速度,下列说法正确的是( )
A. 速度大小减小,方向改变 B. 速度大小增大,方向改变
C. 速度大小不变,方向改变 D. 速度大小和方向都不变
3. 在日常生活中有许多关于圆周运动的实例,如转笔、摩天轮,汽车通过拱形桥等。如图所示,一位同学转动手中的圆珠笔,假设这位同学能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的笔帽线速度方向沿着笔杆指向O点
B. 转笔的角速度一定时,笔帽线速度的大小和半径成反比
C. 笔杆上除了O点,其他点的角速度大小都一样
D. 匀速圆周运动是一种匀加速运动
4. 登月是一个艰巨的工程。宇宙飞船奔向月球之前,会先在近地圆轨道上进行周期为的匀速圆周运动,然后变轨成周期为T的椭圆运动。如图所示。A为椭圆轨道的近地点,C为远地点,B、D是椭圆短轴的两端点。下列说法正确的是( )
A. 飞船沿顺时针方向从点至第一次运动到点的时间为
B. 飞船沿顺时针方向从点至第一次运动到点的时间小于
C. 若、两点间的距离是地球半径的倍,则
D. 若、两点间的距离是地球半径的倍,则
5. 中国天眼FAST在2023年发现了一个名为PSRJ1953+1844的双星系统,该双星系统是目前发现运行周期最短的脉冲星双星系统。若该双星系统的两颗天体质量之和为,二者之间距离为,绕连线上某点做匀速圆周运动,引力常量为。则下列说法正确的是( )
A. 两颗天体运动的线速度相等
B. 两颗天体中,质量大的天体运动半径大
C. 若两颗天体的质量不等,则两者的周期不相等
D. 该双星系统的运行周期
6. 如图所示,水平地面足够长且光滑,一小球从距地高 的 点以 的速度水平向右抛出。小球与地面发生碰撞后,水平方向的速度不变,竖直方向的速度大小变为碰前的,碰撞时间不计。小球与地面碰撞的位置依次记为 。重力加速度取 , 小球可视为质点,忽略空气阻力,则 和 之间的距离为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个物块、,物块、通过轻绳相连。开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使其角速度缓慢增大。整个过程中,物块、都相对于盘面静止,物块、到转轴的距离分别为、,物块的质量为,物块的质量为,与转盘间的动摩擦因数均为,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 当时,物块B受到的摩擦力大小为
B. 当时,物块A受到的摩擦力先减小后逐渐增大
C. 当时,物块B受到的摩擦力逐渐减小
D. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止,转盘的角速度不能超过
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,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 发射距地球较远的圆轨道卫星时需要进行多次变轨,变轨期间有如图所示的一部分过程:卫星首先进入一个近地的圆轨道,然后在P点变轨,进入椭圆转移轨道,到达远地点Q时再次变轨,使卫星在目标圆轨道上稳定运动。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为,在转移轨道近地点P点的速率为,远地点Q时的速率为,在目标圆轨道上的速率为,三个轨道上运动的周期分别为、、,三个轨道在P、Q两点的加速度分别为、、、,则下列说法正确的是( )
A. 发射卫星时为了节约能源应该由东向西发射
B.
C. ,
D. 若让卫星从目标轨道上返回近地圆轨道,则需要在Q、P点减速
9. 如图所示,内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上,其质量为M,有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动,运动过程中始终不脱离轨道,在此过程中,铁块始终保持静止,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球在由A到B的过程中,地面对铁块有向右的摩擦力
B. 小球到达与圆心等高的B点时小球对铁块一定有弹力
C. 小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于
D. 小球在圆轨道最高点C点时,地面受到的压力可能为0
10. 有一种设想,如图,设计一种贯通地球的弦线光滑真空列车隧道:质量为的列车不需要引擎,从入口的A点由静止开始依靠引力穿过隧道到达另一端的B点。为隧道的中点,与地心的距离为,假设地球是半径为的质量均匀分布的球体,地球表面的重力加速度为,不考虑地球自转影响。已知质量均匀分布的球壳对球内物体引力为0,点到的距离为,下列说法正确的是( )
A. 列车在段为匀加速直线运动
B. 列车在点的加速度
C. 列车在点的加速度
D. 列车在点的速度大小为
三、实验题(本题一共有两个小题,每空2分,共16分)
11. 如图1所示,在“探究平抛运动规律”的实验中,用小锤打击L形弹性金属片,A球会沿水平方向抛出,同时B球由静止开始下落。
(1)同学用如图2所示的频闪照相法记录了两球落地前在不同时刻的位置,图中实线为正交的水平线和竖直线,且相邻竖直线间距相等。分析该照片,可得出的实验结论是______;
A. 仅可判断A球竖直方向做自由落体运动
B. 仅可判断A球水平方向做匀速直线运动
C. 可判断A球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(2)另一位同学想通过该频闪照片来测量当地的重力加速度。获得A球在某连续三个时刻的位置如图3所示,若照相机的闪光频率为,图3中a与b、b与c竖直方向的距离分别为和,则当地的重力加速度______(用题中所给的物理量表示);
(3)若因器材原因导致A球抛出时速度方向不水平,则仅从这一影响因素分析,重力加速度的测量值______(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
12. 在研究做匀速圆周运动的物体所受向心力大小与质量、角速度和半径的关系实验中:
(1)某同学用如图甲所示装置进行实验。在探究向心力大小与圆周运动半径的关系时,将两个相同质量的小球,分别放在C挡板处与______(选填“A”或“B”)挡板处,同时将传动皮带套在半径______(选填“相同”或“不同”)的两个塔轮上。
(2)另一同学用如图乙所示装置验证向心力大小与角速度的关系。长度为的细线上端固定,下端悬挂质量为的小球(视为质点),将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上,其圆心在细线悬挂点的正下方。现给小球一初速度,使其恰沿纸面上半径为的圆做匀速圆周运动,此时小球对纸面无压力,用秒表记录小球转动圈所用的总时间为。不计空气阻力,重力加速度大小为。
①此时绳子的拉力为______(用、、、表示);
②小球做匀速圆周运动的角速度为______(用、表示);
③保持的取值不变,改变L和进行多次实验,可获取不同的。若以为纵坐标,作出的图像为一条直线,则横坐标可能为______(选填选项前的字母)。
A. B. C. D.
四、解答题(共3小题,共41分)
13. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。图甲是北斗导航系统卫星分布示意图,乙所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G。
(1)求地球的质量M;
(2)求该卫星的轨道距离地面的高度h。
14. 如图所示,一轻质光滑小圆环Q通过一竖直轻杆悬挂在可绕竖直轴旋转的装置上,一条轻绳穿过小圆环Q,两端分别连接小物块B和小球A,当小球A自然下垂时,小物块B静止在倾角的斜面上恰好不下滑。已知Q在水平地面上的投影为,Q到点的高度,Q与A间的轻绳长度为,Q与B的连线平行于斜面,小物块B和斜面间的动摩擦因数,小球A的质量,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求小物块B的质量;
(2)现使小球A在水平面内按图中所示做匀速圆周运动,要求小物块B相对斜面不滑动,求轻绳的最大拉力以及小球A转动的最大角速度;
(3)在(2)的条件下,小球A以最大角速度转动时,轻绳突然断裂,求小球A落地时离点的距离。
15. 如图,在粗糙水平台阶上Q点放置一质量可视为质点的小物块,在台阶右侧固定了一个圆弧挡板,圆弧半径,圆弧的圆心在台阶边缘O点。小物块在与水平方向成、大小的拉力作用下,从静止开始沿粗糙水平面做加速度为的匀加速直线运动,到O点时撤去拉力,小物块水平抛出并击中挡板。不计空气阻力,重力加速度取,,,求:
(1)小物块与台阶平面间的动摩擦因数;
(2)若小物块击中挡板上的P点,OP与水平方向夹角为,求小物块由Q运动到O的时间;
(3)以O点为原点、水平向右为、竖直向下为建立平面直角坐标系。改变小物块出发点的位置,可使其击中挡板上的不同点,欲使其击中挡板时的速度最小,求击中挡板的点的纵坐标(结果可保留根式)。
高一物理一
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本大题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】C
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,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】AD
【10题答案】
【答案】BD
三、实验题(本题一共有两个小题,每空2分,共16分)
【11题答案】
【答案】(1)C (2)
(3)没有影响
【12题答案】
【答案】(1) ①. B ②. 相同
(2) ①. ②. ③. C
四、解答题(共3小题,共41分)
【13题答案】
【答案】(1);(2)
【14题答案】
【答案】(1)
(2)15N,
(3)0.5m
【15题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
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