摘要:
**基本信息**
高一物理期中卷以开普勒定律、万有引力等核心知识为载体,结合嫦娥三号、新能源汽车等真实情境,通过分层设问考查科学思维与物理观念。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8题/24分|开普勒定律、万有引力计算|结合行星运动情境,辨析运动与相互作用观念|
|多选题|4题/16分|物理学史、圆周运动|考查科学推理与质疑创新能力,如卫星变轨分析|
|实验题|1题/8分|平抛运动|通过轨迹图像分析,培养科学探究中的证据意识|
|解答题|4题/52分|机械能守恒、圆周运动与传送带综合|分层设计问题,如圆轨道与斜面结合题,融合模型建构与能量观念|
内容正文:
平凉一中2028届第二学期第二次阶段性考试试题(卷)
高一物理
命题教师:史心宜
一、单选题((本题共8小题,每小题3分,共24分。在给出的四个选项
h
中,只有一项符合要求)
1、对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法中正确的是()
A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,运行速度越小
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定
分-k中,月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的化值相同
2.如图所示,质量为m、半径为R的均匀球体A,质量为m2、半径为2R的均匀球体
B,A、B间相距L=3R,引力常量为G,则A、B间引力大小约为()
2R
B
露
Gmm2
B.
Gmm2
Gmmz
C.
Gm,m2
A.
D.
3R
6R
(3R)2
(6R)2
3.如图所示,A为地球表面赤道上的待发射卫星,B为轨道在赤道平面内的实验卫是;
C为在赤道上空的地球静止卫星,已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2:1,且两
卫星的环绕方向相同,下列说法正确的是()
A.卫星B、C运行速度之比为2:1
B.卫星B的向心力大于卫星A的向心力
C.同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大
D.卫星B的周期为6√5h
4.
某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端
由静止下滑,至底端时速度为y.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试:物理第1页
度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为()
1
A.mgh
B.mv
C.mgh+-mv
2
D.mghm
5.某卫星入轨后做匀速圆周运动,轨道半径为r,卫星在时间t内转过的圈数为,引
力常量为G,不考虑地球的自转,则地球的质量为()
A.4π2t
B.4n'n
C.2πt2r3
D.2nn2
Gn2
G12
Gn2
Gt2
6.某同学(体重60kg)在-一次跳绳比赛中,一分钟跳了120次,假定他脚离地的时间
与脚接触地的时间之比为2:1,估算他在一分钟跳绳比赛中克服重力做功的功率大约为
()
A.16W
B.160W
C.250W
D.500W
7.2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星
发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察.嫦娥三号的飞行轨道示意图如图
所示.假设“嫦娥三号”在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力.则
()
射及
环月段里轨道
人暖
环升夏底则轨通
男为i学
她月转善及
A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可以计算出月
球的密度
B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加
速
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的动能大于Q点的动能
D.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上运行过程中,其机械能小于在环月段圆轨道上的
机械能(取同一参考点)
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试:物理第2页
8.有一段粗糙轨道AB长为S,第-次物块以初速度,由A出发,向右运动到达B时
速度减为零,第二次物块以初速度,由B出发向左运动。以A为坐标原点,物块与地
面的摩擦力的大小∫随位置x的变化如图,已知物块质量为m,下列说法正确的是()
ZA262A24KKK34583877767445725B
0
A.物块在第一次运动中做匀减速直线运动
B.∫-x图像的斜率为m的
2S2
C.第二次能到达A点,且花费时间较第一次长
D.两次运动中,在距离A点二S处摩擦力功率大小相等
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在给出的四个选项中
有多个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,选错得0分)
9.下列有关物理学史的说法中正确的是()
A.伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因.
B.开普勒整理了“天才观察家第谷的数据,得出了行星运动的定律
C.牛顿发现了万有引力定律并通过努力测出了万有引力常量的数值
D.海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星,被称之为“笔尖下发现的行星”
10.如图所示,小球质量为m,用长为L的轻质细线悬挂在O
点,在O点的正下方二处有-钉子P,把细线沿水平方向拉直,
2
无初速度地释放小球,当细线碰到钉子的瞬间,设线没有断裂,
则下列说法正确的是()
A.小球的角速度突然增大
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试物理第3页
B.小球的瞬时线速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球对悬线的拉力突然增大到原来的2倍
11.在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮
表演中,运动员在空中个漂亮的投篮,篮球以与水平面成53°的倾角准确落入篮筐,
这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,且到篮筐距离为9.6m,不考虑
空气阻力,重力加速度的大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正
确的是()
A.篮球在空中运动的时间为1.6s
B.篮球出手的速度大小为10/s
C.篮球投出后运动到最高点时的速度为0D.篮球投出后的最高点相对投球点
的竖直高度为3m
12.某新能源汽车在平直路面上进行测试,汽车以恒定功率P由静止开始沿直线加速,
经过时间t,速度大小为v。已知汽车质量为m,行驶中所受阻力恒为则t时间内()
A.平均速度大于号
B。平均速度小于号
C.位移为m-2P
21
D.位移为2P-m2
2f
三、实验题(每空2份,共8分)
13.小李同学用如图1所示的实验装置研究平抛运动。
电磁铁
77777777777777777
0
图1
图2
(1)为减小空气阻力对实验的影响,应选择的小球是一。
A.小塑料球
B.通草球
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试物理第4页
C.空心小钢球
D.实心小铁球
(2)已知斜槽末端与小球b等高,当小球a从斜槽末端水平飞出时,电路断开,使电磁铁
释放小球b,最终两小球同时落地,改变的大小,重复实验,小球、b仍同时落地,
该实验结果可表明
的
(3)实验时小李同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,记录了小球运
动过程中的多个位置并画出平抛运动的轨迹,根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位
置的坐标,画出小球的竖直位移y与水平位移的平方x的y一x图像如图2所示,图像
是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是;已知该直线的斜率为k,重
力加速度为g,则小球α从轨道未端飞出的速度大小为。(用名、k表示)
四、解答题(共52分)
阁
14.(12分)宇航员在某行星上以速度,竖直上抛一个可视为质点的物体,不计空气
阻力,经时间t居落回手中,
己知该星球半径为R求:
(1)该星球表面的重力加速度大小:
(2)该星球第一宇宙速度的大小。
15.
经
(12分)某同学手持-个质量为2.5kg的小球,以2ms的初速度从离地面1.6m高
度将小球斜向上抛出。不计空气阻力,重力加速度g=10s2。求:
(1)从开始抛出到小球落地的过程中,小球所受重力数的功:
(2)小球落地时的速度大小。
16.(12分)如图所示,质量为0.5kg的物体静止放在水平地面上,已知物体和地面间
說
的摩擦因数为0.5,现对物体施加一斜向上的拉力F,大小为5N,方向与水平面间的夹
角0=37°,当物体运动距离为12m时,求:(g=10m1s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)此运动过程拉力F对物体做的功为多少?
(2)当物体运动距离为12m时拉力F的瞬时功率为多少?
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试物理、第5页
F
17.(16分)如图所示,在竖直平面内固定着半径R=0.45m的四分之一光滑圆轨道
AB,末端与水平传送带BC端点相切,水平传送带长L=0.7m,以恒定速度。=5ms顺
时针运动。传送带C端通过一小段光滑曲面与倾角为37°的足够长斜面相连。一质量
m=0.2kg的物体(可看作质点)从A点静止滑下,物体与传送带及斜面之间动摩擦因
数4=0.5。(已知g=10ms2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
B
C
○37°
(1)物体滑到B点时,圆轨道对物体的支持力大小:
(2)物体在斜面上滑行的最大距离x:
(3)物体在斜面上运动的总路程、:
(4)若圆轨道半径可调,不让物体第二次滑上圆轨道,求半径R的最大值。
25-26学年度第二学期第二次阶段性考试物理第6页
平凉一中2028届第二学期第二次阶段性考试试题(卷)
高一物理
命题教师:史心宜
一、单选题(共24分)
1.对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
B.开普勒第二定律表明,行星离太阳越远,运行速度越小
C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆,地球处在该圆的圆心上
D.开普勒第三定律中,月亮绕地球运动的值与地球绕太阳运动的值相同
2.如图所示,质量为、半径为R的均匀球体A,质量为、半径为2R的均匀球体B,A、B间相距,引力常量为G,则A、B间引力大小约为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,A为地球表面赤道上的待发射卫星,B为轨道在赤道平面内的实验卫星,C为在赤道上空的地球静止卫星,已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2:1,且两卫星的环绕方向相同,下列说法正确的是( )
A.卫星B、C运行速度之比为2:1
B.卫星B的向心力大于卫星A的向心力
C.同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大
D.卫星B的周期为h
4.某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
5.某卫星入轨后做匀速圆周运动,轨道半径为r,卫星在时间t内转过的圈数为n,引力常量为G,不考虑地球的自转,则地球的质量为( )
A. B. C. D.
6.某同学(体重60 kg)在一次跳绳比赛中,一分钟跳了120次,假定他脚离地的时间与脚接触地的时间之比为2:1,估算他在一分钟跳绳比赛中克服重力做功的功率大约为( )
A.16 W B.160 W C.250 W D.500 W
7.2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察.嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示.假设“嫦娥三号”在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力.则( )
A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可以计算出月球的密度
B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的动能大于Q点的动能
D.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上运行过程中,其机械能小于在环月段圆轨道上的机械能。
8.有一段粗糙轨道AB长为S,第一次物块以初速度由A出发,向右运动到达B时速度减为零,第二次物块以初速度由B出发向左运动。以A为坐标原点,物块与地面的摩擦力的大小随位置的变化如图,已知物块质量为,下列说法正确的是( )
A.物块在第一次运动中做匀减速直线运动
B.图像的斜率为
C.第二次能到达A点,且花费时间较第一次长
D.两次运动中,在距离A点处摩擦力功率大小相等
二、多选题(共16分)
9.下列有关物理学史的说法中正确的是()
A.伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
B.开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据,得出了行星运动的定律
C.牛顿发现了万有引力定律并通过努力测出了万有引力常量的数值
D.海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星,被称之为“笔尖下发现的行星”
10.如图所示,小球质量为,用长为的轻质细线悬挂在点,在点的正下方处有一钉子,把细线沿水平方向拉直,无初速度地释放小球,当细线碰到钉子的瞬间,设线没有断裂,则下列说法正确的是( )
A.小球的角速度突然增大
B.小球的瞬时线速度突然增大
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球对悬线的拉力突然增大到原来的2倍
11.在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上,且到篮筐距离为9.6m,不考虑空气阻力,重力加速度的大小,,,则下列说法正确的是()
A.篮球在空中运动的时间为1.6s B.篮球出手的速度大小为10m/s
C.篮球投出后运动到最高点时的速度为0 D.篮球投出后的最高点相对投球点的竖直高度为3m
12.某新能源汽车在平直路面上进行测试,汽车以恒定功率P由静止开始沿直线加速,经过时间t,速度大小为v。已知汽车质量为m,行驶中所受阻力恒为f,则t时间内( )
A.平均速度大于 B.平均速度小于
C.位移为 D.位移为
三、实验题(共8分)
13.小李同学用如图1所示的实验装置研究平抛运动。
(1)为减小空气阻力对实验的影响,应选择的小球是_____。
A.小塑料球 B.通草球
C.空心小钢球 D.实心小铁球
(2)已知斜槽末端与小球等高,当小球从斜槽末端水平飞出时,电路断开,使电磁铁释放小球,最终两小球同时落地,改变的大小,重复实验,小球、仍同时落地,该实验结果可表明_____。
(3)实验时小李同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,记录了小球运动过程中的多个位置并画出平抛运动的轨迹,根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标,画出小球的竖直位移与水平位移的平方的图像如图2所示,图像是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是_____;已知该直线的斜率为,重力加速度为,则小球从轨道末端飞出的速度大小为_____。(用、表示)
四、解答题(共52分)
14.(本题12分)宇航员在某行星上以速度竖直上抛一个可视为质点的物体,不计空气阻力,经时间后落回手中,已知该星球半径为,求:
(1)该星球表面的重力加速度大小;
(2)该星球第一宇宙速度的大小。
15.(本题12分)某同学手持一个质量为的小球,以的初速度从离地面高度将小球斜向上抛出。不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)从开始抛出到小球落地的过程中,小球所受重力做的功;
(2)小球落地时的速度大小。
16.(本题12分)如图所示,质量为0.5kg的物体静止放在水平地面上,已知物体和地面间的摩擦因数为0.5,现对物体施加一斜向上的拉力F,大小为5N,方向与水平面间的夹角,当物体运动距离为12m时,求:(,,)
(1)此运动过程拉力F对物体做的功为多少?
(2)当物体运动距离为12m时拉力F的瞬时功率为多少?
17.(本题16分)如图所示,在竖直平面内固定着半径的四分之一光滑圆轨道AB,末端与水平传送带BC端点相切,水平传送带长,以恒定速度顺时针运动。传送带C端通过一小段光滑曲面与倾角为37°的足够长斜面相连。一质量的物体(可看作质点)从A点静止滑下,物体与传送带及斜面之间动摩擦因数。(已知,,)求:
(1)物体滑到B点时,圆轨道对物体的支持力大小;
(2)物体在斜面上滑行的最大距离x;
(3)物体在斜面上运动的总路程s;
(4)若圆轨道半径可调,不让物体第二次滑上圆轨道,求半径R的最大值。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高一物理期中考试》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
D
B
B
D
C
ABD
AC
题号
11
12
答案
AB
AD
1.B
【详解】A.开普勒三大定律不仅仅适用于太阳系中行星的运动,也适合于宇宙中其他天体的运动, A错误;
B.开普勒第二定律表明,行星绕太阳运动时,行星离太阳越远,速度越小,B正确;
C.月亮绕地球运动的轨道是一个椭圆,地球处在椭圆的其中一个焦点上,C错误;
D.k值与中心天体的质量有关,月亮绕地球运动的值与地球绕太阳运动的值不相同,D错误。
故选B。
2.D
【详解】由万有引力公式得,故选D。
3.D
【详解】A.根据
知
所以B、C的运行速度之比为,故A错误;
B.由于不知两卫星质量关系,所以无法比较两卫星向心力大小,故B错误;
C.物体在B、C卫星中均处于完全失重状态物体对支持物的压力均为零,故C错误;
D.根据
得
所以B、C的运行周期之比为
又
所以卫星B的周期为h,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】人在下滑的过程中,由动能定理可得
可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为
故选D。
5.B
【详解】卫星做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,根据万有引力定律和向心力公式有
约去卫星质量,整理得地球质量表达式
由题意,卫星时间转过圈,故运行周期
将代入上式得
故选B。
6.B
【详解】该同学1分钟跳120次,故单次跳绳的周期
离地与触地时间比为2:1,故单次离地时间
跳绳离地过程看作竖直上抛过程,则上升和下落时间相等,故上升时间
由自由落体公式可得上升高度
则单次克服重力做功
1分钟总功
故功率
该功率与160W最接近。
故选B。
7.D
【详解】A项,已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,根据
,则可求月球质量,但月球体积未知,所以无法求出月球密度,故A项错误.
B项,卫星的变轨运动,在远月点处减速,此时飞船所受的万有引力大于其做圆周运动所需的向心力,飞船将做向心运动,使其绕月亮沿椭圆轨道做周期运动,故B项错误.
C项,根据开普勒第二定律可知,近月点的速度大于远月点的速度,所以P点的动能小于Q点的动能,故C错误;
D项,圆轨道变到椭圆轨道是减速(高轨到低轨),减速发动机做负功,机械能减小。,故D项正确.
故选D
8.C
【详解】A.由图像可知,摩擦力随位置增大而增大,根据牛顿第二定律,加速度随增大而增大,物块做加速度逐渐增大的减速运动,不是匀减速直线运动,A错误。
B.设图像斜率为,则
根据动能定理,第一次从A到B过程,克服摩擦力做功等于图像的面积:
解得,B错误。
C.第二次从B到A,全程克服摩擦力做功仍为
刚好等于初动能,因此到达A点时速度减为0,能到达A点。
第一次的加速度逐渐变大,第二次的加速度逐渐变小,两图像围成的面积相同
第二次花费时间更长,C正确。
D.在处,摩擦力大小相同,但摩擦力做功不同,速度不同,摩擦力功率大小,显然,D错误。
故选C。
9.ABD
【详解】伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因,选项A正确;开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据,得出了行星运动的定律,选项B正确;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许通过努力测出了万有引力常量的数值,选项C错误;海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星,被称之为“笔尖下发现的行星”,选项D正确;故选ABD.
10.AC
【详解】AB.由于合力与速度垂直,所以碰钉子前后瞬时速度大小不变,根据,半径减小,角速度突然增大,选项A正确、B错误;
C.小球的向心加速度,随着角速度的增大而增大,选项C正确;
D.向心力
解得
小球加速度之比为
所以小球对悬线的拉力之比为
选项D错误;
故选AC。
11.AB
【详解】AB.设篮球出手的速度大小为,篮球在空中运动的时间为,篮球在空中做斜抛运动,根据对称性可知,水平方向有
竖直方向有
联立解得
,
故AB正确;
C.篮球运动到最高点的水平速度不为零,故最高点的速度不为零,故C错误;
D.篮球投出后的最高点相对投球点的竖直高度为
故D错误。
故选AB。
12.AD
【详解】AB.对汽车利用牛顿第二定律有F-f=ma
根据P=Fv可知在功率恒定时,v增大,则牵引力F减小;由题意可知阻力f恒定,故小车的加速度变小,结合v-t图像可知,汽车在时间t内的位移大于,可知,平均速度大于,故A正确,B错误;
CD.在小车运动过程,利用动能定理,有
整理可得小车前进的位移为,故C错误,D正确。
故选AD。
13.(1)D
(2)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
(3) 抛物线
【详解】(1)为了减小阻力的影响,应选择密度大、体积小的铁球。
故选D。
(2)多次实验两球都是同时落地,说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
(3)平抛运动在水平方向上,则有
在竖直方向上则有
联立解得
图像是一条经过原点的直线,说明小球的运动轨迹为一条抛物线,其斜率为
解得小球抛出时的初速度为
14.(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知
故星球表面的重力加速度
(2)根据
得
所以
15.(1) ;(2)
【详解】(1)小球在运动过程中重力所做的功是
解得
(2)以地面为重力势能的参考平面,小球从抛出到落地机械能守恒
解得
16.(1);(2)
【详解】(1)拉力F对物体做的功为
(2)物体的加速度为
当物体运动距离为12m时的速度为
所以瞬时功率为
17.(1)
(2)
(3)2.0 m
(4)
【详解】(1)从A到B,由动能定理有
解得
在B点,由牛顿第二定律有
解得
(2)由于,物体在传送带上匀加速,加速度a=μg
从B到C由速度—位移公式有
解得
物体上滑到最高点过程动能为0,由动能定理
解得
(3)物体在斜面速度减为0后,沿斜面下滑,加速度
可见物体会在斜面上做往复运动,最终停在斜面底端C点,根据动能定理有
解得s=2.0 m
(4)设向右过C点的速度为v1,从斜面返回C时的速度为v2,临界条件是返回到B点时速度刚好减小到0,斜面上的距离为x。
物体由静止释放到B点,根据动能定理有
从B点到C点,根据匀变速直线运动规律有
物体在斜面运动过程中,根据动能定理有,,
从C点返回到B点,根据匀变速直线运动规律有
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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