内容正文:
绥化市第七中学2025-2026学年度第二学期4月阶段检测
高一物理
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图,甲、乙两轮同轴且无相对转动,传动链条在各轮转动中不打滑,A、B、C分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点,则( )
A. 周期 B. 线速度
C. 角速度 D. 向心加速度
2. 如图所示,半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上,质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处,两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则的最小值为( )
A. B. C. D.
3. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,船在静水中的速率均为,甲、乙两船船头均与河岸成角,如图所示。已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的点,乙船到达河对岸的点,之间的距离为,下列判断正确的是( )
A. 乙船先到达对岸
B. 若仅是河水流速增大,两船的渡河时间都不变
C. 不论河水流速如何改变,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的点
D. 若仅是河水流速增大,两船到达对岸时,两船之间的距离大于
4. 图甲是2026马年春节联欢晚会上人机共舞节目《武BOT》中表演棍术的环节,吸引了无数观众的目光。图乙是棍的示意图,棍上、、三点共线,为的中点。假设点不动,棍绕点匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 、两点的向心加速度大小之比是
B. 、两点的线速度大小之比是
C. 、两点的周期之比是
D. 、两点的角速度之比是
5. 如图所示,飞机在空中转弯可视为水平面内的匀速圆周运动,其向心力由重力和垂直于机翼向上的升力的合力提供,若飞机转弯时保持速率不变,使机翼与水平面的夹角变大,不计空气阻力,则( )
A. 飞机受到的升力减小
B. 飞机做圆周运动的向心力减小
C. 飞机做圆周运动的半径减小
D. 飞机做圆周运动的周期增大
6. 如图所示,不可伸长的轻绳一端系一小球,绕固定轴在竖直平面内做圆周运动,小球质量,可视为质点。当小球运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,落地点与飞出点的水平距离,已知从绳断到小球落地的时间为,轴与小球间的绳长,重力加速度,忽略空气阻力。则( )
A. 轴的位置离地面高度为
B. 小球落地时的速度大小为
C. 小球在圆周运动最低点速度大小为
D. 绳子所能承受的最大拉力为21N
7. 2025年11月3日,我国在文昌航天发射场成功发射遥感四十六号卫星,该卫星由长征七号改运载火箭送入轨道,主要用于防灾减灾、国土资源勘察及气象监测。已知遥感四十六号卫星绕地球做圆周运动的半径为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,球体的体积,忽略地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A. 卫星的加速度大小为 B. 卫星的运行速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 卫星的运行周期为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态
B. 图b中增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度也不变
C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出
D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
9. 关于卫星绕地球的运动,根据开普勒定律,我们可以推出的正确结论有( )
A. 若某一人造地球卫星的轨道是椭圆,则地球处在该椭圆的一个焦点上
B. 卫星绕地球运动的过程中,其速率与卫星到地心的距离有关,距离小时速率小
C. 卫星离地球越远,周期越大
D. 同一卫星绕不同的行星运动,的值都相同
10. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点)与一长的刚性轻杆一端相连,现使杆和球绕轴匀速转动,初始时小球和杆位于水平方向,且与杆夹角为,小球做匀速圆周运动的角速度大小,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为
B. 小球在最高点时,杆对小球作用力方向竖直向上
C. 小球与轨迹圆心等高时,杆对小球作用力大小为
D. 小球在运动过程中杆对小球作用力最大值为
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共26分。
11. 三个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________。
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=2.5cm,则该小球经过b点时的速度大小vb=______m/s.(结果保留三位有效数字,g取10m/s2)
(3)丙同学采用如图丙所示的装置.关于该实验方法,下列选项中与误差无关的是________.
A.槽与小球间有摩擦
B.槽末端切线不水平
C.小球每次自由滚下的位置不同
12. 在用图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动的半径之比为;变速塔轮自上而下每层左、右两侧半径之比分别为、和,如图乙所示。
(1)探究向心力与质量之间的关系时,应将质量不同的小球分别放在( )
A. 挡板A和挡板B B. 挡板B和挡板C C. 挡板A和挡板C
(2)探究向心力与角速度之间的关系时,左、右两个标尺露出的格子数之比为,此时传动皮带是连接在图乙中的( )塔轮上(填选项前面的字母)。
A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层
(3)一次实验中,将质量相同的小球放在挡板B和挡板C处后,误将传动皮带放在图乙中的第三层塔轮上,则左、右两个标尺露出的格子数之比为______。
(4)某实验小组同学利用传感器升级实验装置后,探究小球对挡板的压力与其做圆周运动周期的关系。仅改变转速,记录多组压力的大小与对应周期的数据进行分析研究,若不计阻力,则以下图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
四、计算题:本大题共2小题,共28分。
13. 如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x=10 m为使小球从屋顶水平向右抛出落在围墙外的空地上,g取10 m/s2。
求:小球离开屋顶时的速度v0的大小范围;
14. 如图所示的玩具转盘半径为l,角速度ω可以调节,转盘中心O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用两轻绳AC和BC一起连接在竖直杆上,轻绳AC长为l,与竖直杆上A点相连,轻绳BC连接在竖直杆上的B点,OA = 1.3l。两细绳都伸直时绳AC与竖直方向夹角θ1 = 37°,绳BC与竖直方向夹角θ2 = 53°。不计摩擦阻力,重力加速度为g。
(1)要保持两轻绳拉直,求ω的取值范围;
(2)当时,求轻绳AC、BC所受的弹力大小;
(3)在转动过程中小球忽然脱离,要求小球不能碰到圆盘,求ω的取值范围。
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绥化市第七中学2025-2026学年度第二学期4月阶段检测
高一物理
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图,甲、乙两轮同轴且无相对转动,传动链条在各轮转动中不打滑,A、B、C分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点,则( )
A. 周期 B. 线速度
C. 角速度 D. 向心加速度
【答案】D
【解析】
【详解】C.甲和丙链条转动,所以其线速度大小相等,即
根据
因为
所以
甲乙同轴转动,则二者角速度相等,即
则
故C错误;
A.根据
可得
故A错误;
B.根据
且
可得
故B错误;
D.对甲、丙由
根据,,可得
对甲、乙由
根据,,可得
故
故D正确。
故选D。
2. 如图所示,半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上,质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处,两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当动摩擦因数最小时,则对圆筒壁上的物块,根据牛顿第二定律可得,水平方向有
竖直方向有f-mg=0
又有f=μFN
对底面物块,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
3. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为,船在静水中的速率均为,甲、乙两船船头均与河岸成角,如图所示。已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的点,乙船到达河对岸的点,之间的距离为,下列判断正确的是( )
A. 乙船先到达对岸
B. 若仅是河水流速增大,两船的渡河时间都不变
C. 不论河水流速如何改变,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的点
D. 若仅是河水流速增大,两船到达对岸时,两船之间的距离大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,由分运动和合运动具有等时性,知甲、乙两船到达对岸的时间相等,即渡河的时间为
故A错误;
B.水流速度不影响船渡河时间,若仅是河水流速增大,则两船的渡河时间都不变,故B正确;
C.河水流速大于甲船速度时,无论怎么改变角,甲船都不能到达河的正对岸点,故C错误;
D.若仅是河水流速增大,则两船到达对岸时间不变,根据速度的分解,船在水平方向相对于静水的分速度仍不变,则两船之间的距离仍然为,故D错误。
故选B。
4. 图甲是2026马年春节联欢晚会上人机共舞节目《武BOT》中表演棍术的环节,吸引了无数观众的目光。图乙是棍的示意图,棍上、、三点共线,为的中点。假设点不动,棍绕点匀速转动,下列说法正确的是( )
A. 、两点的向心加速度大小之比是
B. 、两点的线速度大小之比是
C. 、两点的周期之比是
D. 、两点的角速度之比是
【答案】A
【解析】
【详解】D.棍绕O点匀速转动,M、N两点属于同轴转动,角速度相等,即,故D错误;
C.根据周期公式
可知M、N两点的周期相等,即,故C错误;
B.由题意知M为ON的中点,则转动半径
根据线速度公式
可得,故B错误;
A.根据向心加速度公式
可得,故A正确。
故选A。
5. 如图所示,飞机在空中转弯可视为水平面内的匀速圆周运动,其向心力由重力和垂直于机翼向上的升力的合力提供,若飞机转弯时保持速率不变,使机翼与水平面的夹角变大,不计空气阻力,则( )
A. 飞机受到的升力减小
B. 飞机做圆周运动的向心力减小
C. 飞机做圆周运动的半径减小
D. 飞机做圆周运动的周期增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.飞机竖直方向受力平衡,水平方向合力提供匀速圆周运动的向心力。分析升力,竖直方向升力的分力平衡重力,即
整理得
当变大时,减小,因此升力增大,故A错误;
B.分析向心力,水平方向合力为向心力,即
当变大时,增大,因此向心力增大,故B错误;
C.分析圆周运动半径,由向心力公式
整理得
速率不变,增大,因此半径减小,故C正确;
D.分析周期,周期公式
不变,减小,因此周期减小,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,不可伸长的轻绳一端系一小球,绕固定轴在竖直平面内做圆周运动,小球质量,可视为质点。当小球运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,球以绳断时的速度水平飞出,落地点与飞出点的水平距离,已知从绳断到小球落地的时间为,轴与小球间的绳长,重力加速度,忽略空气阻力。则( )
A. 轴的位置离地面高度为
B. 小球落地时的速度大小为
C. 小球在圆周运动最低点速度大小为
D. 绳子所能承受的最大拉力为21N
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球做平抛运动,竖直方向有
此为绳断处离地高度,轴离地高度,故A错误;
C.小球做平抛运动,水平方向有
解得绳断时速度,故C错误;
B.小球落地时竖直分速度
落地速度,故B错误;
D.在最低点,由牛顿第二定律得
代入数据得,故D正确。
故选D。
7. 2025年11月3日,我国在文昌航天发射场成功发射遥感四十六号卫星,该卫星由长征七号改运载火箭送入轨道,主要用于防灾减灾、国土资源勘察及气象监测。已知遥感四十六号卫星绕地球做圆周运动的半径为,地球的半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,球体的体积,忽略地球自转的影响,下列说法正确的是( )
A. 卫星的加速度大小为 B. 卫星的运行速度大小为
C. 地球的平均密度为 D. 卫星的运行周期为
【答案】B
【解析】
【详解】A.忽略地球自转时,地球表面物体重力等于万有引力,即
得黄金代换式
卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,满足
由
得卫星加速度
因卫星轨道半径,则,故A错误;
B.由
得卫星运行速度
代入
得
故B正确;
C.地球质量
地球体积
平均密度
故C错误;
D.由
得卫星周期
故D错误。
故选B。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态
B. 图b中增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度也不变
C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出
D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图a中汽车通过凹形桥的最低点时,加速度向上,则处于超重状态,A正确;
B.图b中,根据
解得
则增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度也不变,B正确;
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而做离心运动被甩出,C正确;
D.图d中火车转弯超过规定速度行驶时重力与支持力的合力不足以提供向心力,火车有向外运动趋势,会挤压外轨,故D错误。
故选ABC。
9. 关于卫星绕地球的运动,根据开普勒定律,我们可以推出的正确结论有( )
A. 若某一人造地球卫星的轨道是椭圆,则地球处在该椭圆的一个焦点上
B. 卫星绕地球运动的过程中,其速率与卫星到地心的距离有关,距离小时速率小
C. 卫星离地球越远,周期越大
D. 同一卫星绕不同的行星运动,的值都相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,所有地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,故A正确;
B.根据开普勒第二定律,卫星绕地球运动的过程中,其速率与卫星到地心的距离有关,距离小时速率大,故B错误;
C.根据开普勒第三定律
则卫星离地球越远,越大,则周期越大,故C正确;
D.开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星,有
同一卫星绕不同的行星运动,不同,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点)与一长的刚性轻杆一端相连,现使杆和球绕轴匀速转动,初始时小球和杆位于水平方向,且与杆夹角为,小球做匀速圆周运动的角速度大小,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为
B. 小球在最高点时,杆对小球作用力方向竖直向上
C. 小球与轨迹圆心等高时,杆对小球作用力大小为
D. 小球在运动过程中杆对小球作用力最大值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球做圆周运动的轨道半径由几何关系得
匀速圆周运动的向心力大小为
匀速圆周运动角速度、轨道半径不变,向心力大小恒定为,故A正确;
B.将重力分解为平行转轴方向和垂直转轴(圆周平面)方向,平行转轴方向无加速度(加速度只有向心加速度,在垂直转轴方向),因此合力为零。重力平行转轴分量
故杆的平行转轴分量大小恒为
重力垂直转轴(圆周平面内)分量
大小方向恒定。圆周平面内满足矢量关系
即(是杆在圆周平面的分量)
小球在最高点时,与同向,得(负号表示沿径向背离圆心)
杆的总作用力是(沿转轴向上)和(径向背离圆心)的合矢量,合矢量存在水平分量(不为零),因此作用力方向不是竖直向上,故B错误;
C.小球与轨迹圆心等高时,与垂直,由勾股定理
杆的总作用力大小
故C正确;
D.由矢量模长性质,
当与反向时,最大,最大值为
因此杆对小球作用力的最大值
故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共26分。
11. 三个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________。
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为L=2.5cm,则该小球经过b点时的速度大小vb=______m/s.(结果保留三位有效数字,g取10m/s2)
(3)丙同学采用如图丙所示的装置.关于该实验方法,下列选项中与误差无关的是________.
A.槽与小球间有摩擦
B.槽末端切线不水平
C.小球每次自由滚下的位置不同
【答案】 ①. 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 ②. 1.25 ③. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]在同一高度,同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体的小球总是同时落地,说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动;
(2)[2]取a、b、c三点分析,水平方向间隔均为2L,所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同,设均为T,在竖直方向上由
Δy=gT2
解得
T=0.05s
根据水平方向匀速运动有
2L=v0T
解得
v0=1.0m/s
小球经过b点时竖直方向上的速度
vy==0.75m/s
所以小球经过b点时的速度大小
vb==1.25m/s
(3)[3]槽与小球间有摩擦,对本实验没有直接影响,只要小球每次从同一位置由静止释放,小球做平抛运动的初速度都相同,故A正确,BC错误。
12. 在用图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验中。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动的半径之比为;变速塔轮自上而下每层左、右两侧半径之比分别为、和,如图乙所示。
(1)探究向心力与质量之间的关系时,应将质量不同的小球分别放在( )
A. 挡板A和挡板B B. 挡板B和挡板C C. 挡板A和挡板C
(2)探究向心力与角速度之间的关系时,左、右两个标尺露出的格子数之比为,此时传动皮带是连接在图乙中的( )塔轮上(填选项前面的字母)。
A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层
(3)一次实验中,将质量相同的小球放在挡板B和挡板C处后,误将传动皮带放在图乙中的第三层塔轮上,则左、右两个标尺露出的格子数之比为______。
(4)某实验小组同学利用传感器升级实验装置后,探究小球对挡板的压力与其做圆周运动周期的关系。仅改变转速,记录多组压力的大小与对应周期的数据进行分析研究,若不计阻力,则以下图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C (2)B
(3) (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,需要保持角速度和圆周运动半径相同,改变质量。 已知
、处半径相等;皮带连接同一层塔轮时,可保证左右塔轮线速度相等,进而相同,满足控制变量要求,故选C。
【小问2详解】
探究与的关系,需保持、相同,由
得
因此
皮带传动线速度相等
由
得
对应第二层塔轮左右半径比
故选B。
【小问3详解】
已知,
第三层塔轮
由皮带传动
得
即
由
得
因此格子数之比(等于向心力之比)为。
【小问4详解】
由向心力公式
又
代入得
、不变,因此与成正比,为过原点的倾斜直线,故选A。
四、计算题:本大题共2小题,共28分。
13. 如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x=10 m为使小球从屋顶水平向右抛出落在围墙外的空地上,g取10 m/s2。
求:小球离开屋顶时的速度v0的大小范围;
【答案】5 m/s≤v0≤13 m/s
【解析】
【分析】
【详解】设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v1,则小球的水平位移:
L+x=v1t1
小球的竖直位移
解以上两式得
v1=(L+x)=13 m/s
设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为v2,则此过程中小球的水平位移:
L=v2t2
小球的竖直位移
解以上两式得
小球抛出时的速度大小范围为5 m/s≤v0≤13 m/s
14. 如图所示的玩具转盘半径为l,角速度ω可以调节,转盘中心O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用两轻绳AC和BC一起连接在竖直杆上,轻绳AC长为l,与竖直杆上A点相连,轻绳BC连接在竖直杆上的B点,OA = 1.3l。两细绳都伸直时绳AC与竖直方向夹角θ1 = 37°,绳BC与竖直方向夹角θ2 = 53°。不计摩擦阻力,重力加速度为g。
(1)要保持两轻绳拉直,求ω的取值范围;
(2)当时,求轻绳AC、BC所受的弹力大小;
(3)在转动过程中小球忽然脱离,要求小球不能碰到圆盘,求ω的取值范围。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小球分析可知
解得
当BC恰伸直时,则L = l,,可得
当AC恰伸直时,则,,可得
可知要保持两轻绳拉直,的取值范围
【小问2详解】
当时,对小球受力分析可知
水平方向有
竖直方向有
解得,
【小问3详解】
在转动过程中小球忽然脱离,俯视图如图所示
由平抛运动的规律可得,水平方向有x0 = v0t
竖直方向
要使小球不碰到半径为l的圆盘,即
已知,R = lsinθ1
由于v0 = ωR
则要小球不能碰到圆盘,ω的范围为。
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