摘要:
**基本信息**
高一5月物理期中试卷,以“进化一号”火箭、校运会铅球等真实情境为载体,融合天体运动、机械能等核心知识,通过实验探究与综合计算,考查物理观念、科学思维及科学态度与责任。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|8/32|开普勒定律、曲线运动、万有引力|以火箭发射情境考查空间站运动,体现科技前沿|
|多项选择|2/10|圆周运动、机械能|结合转台模型分析向心力,注重科学推理|
|非选择题|5/58|向心力实验、机械能守恒、天体运动综合|通过多段轨道问题(如传送带、圆弧轨道)考查模型建构与能量观念|
内容正文:
1
高一5月物理·答案
选择题:共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一个选项符合题目要求,每小题4分,共32分。第9~10题有多个选项符合题目要求,每小题5分,共10分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.答案 A
命题透析 本题考查物理学教材基本知识,考查考生的物理观念。
思路点拨 海王星被称为“笔尖下发现的行星”,故A正确;开普勒提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆,牛顿发现了万有引力定律,故B错误;地球是运动的,故C错误;卡文迪什测出了引力常量G的数值,故D错误。
2.答案 B
命题透析 本题考查力和运动的关系,考查考生的物理观念。
思路点拨 速度仅大小发生变化的运动是直线运动,A选项错误;若物体受恒力作用,不可能做圆周运动,故合力是变力,B正确;当地球离太阳较远时,地球绕太阳运行的速度较小,C选项错误;平抛运动的物体只受重力,加速度为重力加速度,恒定不变,所以平抛运动是匀变速运动,D选项错误。
3.答案 D
命题透析 本题以时下科技新闻为情景,考查考生的物理观念。
思路点拨 飞船加速升空时加速度向上,处于超重状态,A错误;质量是物体固有属性,不会发生变化,B错误;由 知,轨道半径变大,引力变小,C错误;由 知,轨道半径越大,周期越大,因为空间站的轨道高度低于地球同步卫星轨道,所以周期小于地球自转周期,D正确。
4.答案 B
命题透析 本题以平面内质点做曲线运动为背景,考查考生的科学思维。
思路点拨 将速度沿x轴和y轴方向正交分解,由于合力沿y轴负方向,因此在x轴方向做匀速运动,在y轴方向的速度先减小后反向增加,当沿y轴方向速度减为零时,合速度最小,沿x轴方向的分速度为1m/s,当质点速度大小变为2m/s时,设速度与x轴夹角为θ,则有 可知此时速度与x轴的夹角为60°,质点沿y轴方向速度由0增加到 m/s,根据牛顿第二定律 可知所需时间 故选B。
5.答案 D
命题透析 本题考查竖直平面内做圆周运动的小球有关力和功率相关知识,考查物理观念、科学思维和科学探究能力。
思路点拨设小球向下摆动过程中,轻绳与水平方向夹角为α,根据动能定理 得 v = 角速度 向心加速度 α从0°增加到90°,ω、 an一直增大,故A、
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B错误;由于竖直方向的速度先增大后减小,重力的瞬时功率也先增大后减小,C错误;绳子对球的拉力为T,向心力 得T=3mgsinα,轻绳对球的拉力一直增大,最大值为3mg,D正确。
6.答案 C
命题透析 本题以加速度和时间关系图像为情景,考查考生的科学思维能力。
思路点拨 t=0.3s时,物块加速度为零,合力为零,弹簧处于伸长状态,拉力和重力相等,A选项错误;t=0.6s时,物体加速度为向上最大,说明物块运动到最低点,速度为0,B选项错误;0.6s到0.9s,物块加速向上运动,物块动能增加,C选项正确;a-t图像所围成的面积,表示这一段时间内物块速度的变化量,0.3到0.9s,累计的面积大于1.2m /s,D选项错误。
7.答案 D
命题透析 本题以动滑轮和定滑轮为载体,考查机械能守恒定律,考查物理观念、科学思维和科学探究能力。
思路点拨 设A的质量为m,A上升h高度时,B重物下落2h高度,A的速度vA是B的速度vB的一半,即 由机械能守恒定律得 解得 D正确。
8.答案 B
命题透析 本题以校运动会上学生推铅球为情景,考查考生的科学思维。
思路点拨 设铅球离开手时速度大小为v,铅球速度与水平方向夹角α,落地时间为t,将铅球运动分解成水平和竖直方向的运动, 联立解得 代入数值得v= B正确。
9.答案 AC
命题透析 本题主要考查水平面内圆周运动,考查物理观念和科学思维能力。
思路点拨 三个物块与转台保持相对静止,角速度ω相等,根据线速度v=ωr知,A、B的线速度大小相等,选项A正确;三者匀速转动时,都是由静摩擦力提供向心力,根据公式. 三者摩擦力分别为 即B物块所受摩擦力最大,向心力最大,选项B错误,选项C正确;物块刚好要滑动时,最大静摩擦力提供向心力,即 分别求出每个物块刚要滑动时的角速度,对A 物块, 得, 同理得 物块C最后与转台发生相对滑动,选项D错误。
10.答案 ABC
命题透析 本题以斜面上物体运动为情景,考查动力学和能量有关知识,考查考生的物理观念、科学思维能力和科学探究能力。
思路点拨 小物体上升3m,在斜面上运动 除重力以外的做功引起机械能的变化,即拉力和摩擦力做功引起机械能的变化, 代入(3m,45 J)得 F-μmgcosα=9,由题意知撤力前小物体滑行 ,撤后小物体滑行距离为 设撤力前后小物块加速度大小分别为a₁、
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a₂,根据匀变速公式 得, 根据牛顿第二定律得 解得 撤去拉力时小物块速度大小 小物块返回斜面底端过程的加速度大小 A、B、C正确,D错误。
11.答案 (1)B(2分)
(2)A(2分)
(3)1:2(2分) 2:1(2分)
命题透析 本题考查向心力大小与物体的质量、半径、角速度关系的实验,考查考生的科学探究能力。
思路点拨(1)该实验探究物理量关系时,采用的核心科学方法是控制变量法,选项B正确。
(2)因为两球的质量相同,角速度相同,所以此时探究的是向心力与轨道半径的关系,选项A正确。
(3)根据 因为两球质量相等,则 即 解得 又因为皮带传动线速度相等 所以
12.答案(1)A(2分)
(2)1.96(2分)
(3)0.384(或0.385,2分) 0.392(2分)
(4)存在空气阻力(或绳与滑轮间存在摩擦力,振针与纸带间存在阻力,g取值偏大,合理即可。2分)
命题透析 本题利用打点计时器打出纸带上的点,来验证系统机械能守恒定律,考查考生的科学探究能力、科学态度与责任。
思路点拨(1)选用体积小、密度大的物体,可减小空气阻力对实验的影响,从而减小实验误差,故A正确;电磁打点计时器应使用低压交流电源,故B错误;实验时应先接通打点计时器,后释放重物,故C错误。
(3 )=0.392 J。
(4)△Ep大于△Eₖ的原因可能是存在空气阻力、绳与滑轮间存在摩擦力、振针与纸带间存在阻力等。
13.命题透析 本题以宇航员抛出小球为情景,考查平抛和万有引力相关知识,考查考生的科学思维。
思路点拨(1)垂直撞在斜面上,将小球在斜面上的速度分解为水平vₓ,竖直v,根据平抛运动规律得 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2分)
其中
解得 (2分)
(2)由于 (2分)
代入数值得 (1分)
设该星球的第一宇宙速度为v,因为忽略星球自转的影响,则星球表面附近物体万有引力等于重力
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即 (1分)
又 (1分)
解得 (1分)
14.命题透析 以电动玩具汽车为情景,考查力和运动关系以及功能关系,考查考生的物理观念和科学思维能力。
思路点拨(1)由题意可知,电动玩具汽车和物块受到的阻力为
(2分)
二者以v₁匀速直线运动时,牵引力为
(2分)
匀速运动时 (1分)
根据以上解得 (1分)
(2)轻绳断裂后车再次做匀速直线运动
(1分)
匀速运动时 (1分)
再次匀速运动的速度为v₂
(1分)
经过t=0.5s运动距离为s,根据动能定理得
(2分)
由以上解得 (1分)
15.命题透析 本题以竖直平面小球做曲线运动为情景,考查功能关系以及数学分析能力,考查考生的物理观念、科学思维和科学探究。
思路点拨 (1)小物块从位置A到B点,根据动能定理有 (1分)
在B点,根据牛顿第二定律可得 (1分)
解得 (1分)
根据牛顿第三定律,小物块运动到B点时对轨道的压力大小为5 N (1分)
(2)小物块恰好能到达C点时,即 (1分)
可得 (1分)
从A位置到C点,根据机械能守恒定律可得 (1分)
解得 (1分)
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此种情况到达 D 点时速度vD,根据动能定理有
(1分)
得 满足条件,即要保证小物块能到达D点, (1分)
(3)若H=2.6m,小物块到达E点速度为vE,根据动能定理有
(1分)
代入数值得 (1分)
小物块在传送带上匀减速到v时运动的距离为l
则 (1分)
解得l=1m <L=1.2m,故小物块在传送带上先减速后匀速
则小物块离开 F点时的速度
(1分)
小物块从传送带F点离开时速度为v,之后匀速到O₃,飞入 圆弧,从O₃到圆弧时间为t,水平和竖直方向位移分别x和y,根据平抛运动规律有
(1分)
由几何知识得 (1分)
解得 (1分)
可得物块落到 圆弧时的速度 (1分)
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高一5 月物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.自远古以来,当人们仰望星空时,天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意力,科学家们也一直在探索星体运动的奥秘。下列表述中正确的是
A.海王星被称为“笔尖下发现的行星”
B.开普勒发现了万有引力定律
C.地球是静止不动的,月球绕地球运动
D.牛顿测出了引力常量 G的数值
2.下列说法正确的是
A.物体的速度发生变化,一定做曲线运动
B.做圆周运动的物体,受到的合力总是在不断变化
C.当地球离太阳较远时,地球绕太阳运行的速度较大
D.平抛运动的轨迹是抛物线的一部分,所以不可能是匀变速运动
3.合肥星火空间的火箭生产基地,计划 2027 年首飞的“进化一号”采用自研的电循环发动机技术,大幅降低了火箭发射成本,相当于是通往太空的“特惠快车”。若货运飞船携带物资成功发射升空,进入预定轨道后,与空间站完成自主快速交会对接,然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道,则
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A.飞船加速升空过程处于失重状态
B.空间站内的物资质量比静止在地面上时小
C.物资在空间站内受到的万有引力大于在地球表面受到的万有引力
D.空间站绕地球做匀速圆周运动的周期小于地球自转周期
4.如图所示,质量m=1kg的质点在 Oxy平面内以某一速度运动时,受到沿y轴负方向大小不变的合力作用,某时刻速度方向如图中箭头所示,之后质点的速度先减小后增大。已知质点运动的最小速度v=1m/s,合力 F=2 N。质点速度由1m/s增大到2m/s的过程,所用的时间为
C.1s D. +
5.如图所示,长为l不可伸长的轻绳上端固定在O点,下端连接质量为m的小球。拉动小球使轻绳处于水平伸直状态,然后由静止释放小球。小球可看作质点,不计空气阻力,重力加速度为g,小球从释放到第一次运动至最低点的过程中
A.角速度先增大后减小
B.向心加速度先增大后减小
C.重力的瞬时功率一直增大
D.所受拉力的最大值为3mg
6.如图1所示,轻质弹簧一端固定在水平天花板,另一端连接物块处于静止状态,现将物块向上托起一定高度,在t=0时刻由静止释放,物块在竖直方向做往复运动并在t=1.2s时第一次回到最高点。不计空气阻力,以向下为正方向,物块的加速度a随时间t变化的余弦曲线如图2所示,则
A. t=0.3s时,弹簧处于原长
B. t=0.6s时,物块的速度最大
C.从0.6s到0.9s,物块的动能增大
D.从0. 3s 到0.9 s,物块的速度变化量为
1.2m/s
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7.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物A,细线跨过轻质定滑轮悬挂重物B,悬挂滑轮的细线均竖直。开始时,重物A、B处于静止状态,释放后,A、B开始运动。已知A质量是B质量的一半,摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g,当A的位移大小为h时,B的速度大小为
A. B.
C. D.
8.如图所示,在校运动会上,一同学将铅球从手中斜向上推出,推出时铅球速度与水平方向的夹角为45°,铅球最终落在水平地面上。已知铅球离开手时距离地面的高度为h,铅球从离开手到落地的水平距离为4h,不计空气阻力,重力加速度为g,则铅球离开手时的速度大小为
B.
C.
D.
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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。
9.如图所示,A、B、C三个物块放在水平转台上,已知B的质量为2m,A、C的质量均为m,A、B到转轴的距离均为R,C到转轴的距离为1.5R。A、B与转台间的动摩擦因数均为μ,C与转台间的动摩擦因数为2μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转台匀速旋转时三个物体与转台保持相对静止,则
A.物块A、B的线速度大小相等
B.物块C 受到的摩擦力最大
C.物块B 的向心力最大
D.当转台转速缓慢增大时,物块C 最先与转台发生相对滑动
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10.如图1 所示,水平地面上有一倾角( 的固定斜面,其底端静止有一小物块。 t=0时刻小物块受到沿斜面向上的拉力.F=13N开始运动,当沿斜面向上运动的竖直高度为3m时撤去 F,小物块沿斜面向上运动的最大高度为3.9m。选择地面为参考平面,向上运动过程中,小物块的机械能随高度 h的变化如图2 所示。重力加速度 g 取 ,下列说法正确的是
A.小物块的质量m=1kg
B.小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5
C.撤去拉力时小物块的速度大小:
D.小物块返回斜面底端过程的加速度大小
三、非选择题:本题共5 小题,共58分。
11.(8分)如图所示是向心力演示器,用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径,所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。请完成下列问题。
(1)该实验探究物理量关系时,采用的核心科学方法是 (填选项序号)。
A.理想实验法 B.控制变量法
C.等效替代法 D.微元法
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(2)若使用质量相等的小球,分别置于B、C挡板处,且传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上,本次实验主要探究向心力与 (填选项序号)的关系。)时刻
3m
运动
A.轨道半径
B.角速度
C.质量
(3)保持两球质量相等,两球仍然置于B、C挡板处,将皮带套在两塔轮半径不同的圆盘上,实验测得左右两侧向心力的比值为1:2,则两球的角速度之比为 ,皮带连接的左、右两侧塔轮半径之比为 。
12.(10分)某小组利用电磁打点计时器、纸带、重物等器材,组装了如图1所示的装置,验证重物m₁和 组成的系统机械能守恒。让 从高处由静止开始下落, 上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
(1)关于本实验,描述正确的是 。
A.需要选取质量大、体积小的重物
B.电磁打点计时器应使用低压直流电源
C.先释放重物再接通打点计时器开始打点
(2)实验时获取一条纸带如图2所示,每相邻两个计数点间还有四个点未标出,打点频率为50 Hz,0是打下的第一个点,计数点间的距离已标注在纸带上,纸带上打下计数点4时重物的速度大小为 m/s(结果保留3位有效数字)。
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(3)已知 重力加速度g取 从计数点0到计数点4 的过程中,重物组成的系统增加的动能 ,减少的重力势能 (结果均保留3 位有效数字)。
(4)(3)中计算出的. 和 不相等的原因可能是 ,实验可以得出的结论:在实验误差允许的范围内,m₁、m₂组成的系统机械能守恒。
13.(10分)如图所示,宇航员在某质量分布均匀的星球表面,将小球以水平初速度 v₀ 向斜面抛出,经时间t小球恰好垂直撞在斜面上。已知斜面倾角( 该星球的半径为R,忽略星球自转的影响,不计一切阻力,求:
(1)小球垂直撞在斜面前瞬间的竖直分速度大小;
(2)该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度分别为多大。
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14.(12分)如图所示,一不可伸长的轻质细绳一端连接质量为m=0.5kg的物块,另一端连接在质量为M=0.5kg的电动玩具汽车上。现汽车始终以恒定功率P=8W水平拉动物块由静止开始在水平地面上运动,经过一段时间后二者做速度大小为v ₁(未知)的匀速直线运动。某时刻轻绳突然断裂,从此时开始电动玩具汽车经过t=0.5s运动距离为s(未知)后,再次开始做匀速直线运动。若电动玩具汽车和物块运动过程中所受阻力均为自身重力的0.8倍,重力加速度g取 求:
(1)速度v 的大小;₁
(2)距离s的大小。
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15.(18分)如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由轨道AB、圆心为O₁半径为 的半圆轨道BC、圆心为 半径为 的半圆圆管轨道 CD、水平面 DE、长度L=1.2m的顺时针转动的传送带 EF、水平面. 圆心为 半径为 的 圆弧组成,且各段连接处平滑衔接。现将一质量为m=0.1kg可视为质点的小物块从轨道高H处由静止释放,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为 其他各处均光滑,不计空气阻力,重力加速度g取.
(1)若H=1.6m,求小物块第一次运动到半圆轨道 B 点时对轨道的压力大小;
(2)要保证小物块能到达D点,求H的最小值;
圆弧时的速度大小。
(3)若
H=2.6m,
求小物块落到
传送带的速度大小
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