内容正文:
6月高一年级测试
物理(二)
注意事项:1.本试卷考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求。
1.对于做曲线运动的物体,下列说法正确的是
A.若物体做平抛运动,则所受合力一定与物体速度成锐角
B.若物体做匀速圆周运动,则其运动性质为匀加速曲线运动
C.若物体所受合力方向不变,只要与初速度方向不共线,物体就做曲线运动
D.曲线运动中,物体速度方向沿轨迹切线方向,合力方向也一定沿轨迹切线方向
2.为监测全球气候变暖情况,某科研团队发射的一颗人造地球卫星在距离地面一定
高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动。由于任务需要,经多次调整后卫星的线速
度增大,调整后卫星仍稳定做匀速圆周运动,忽略其他天体的引力影响,则下列
说法正确的是
A.卫星的轨道半径增大
B.卫星的运行周期减小
C.卫星的角速度减小
D.卫星的向心加速度不变
3.如图,两个质量分别为m和2m的小木块A和B(可视为质点)放在水平圆盘
上,A与转轴的距离为1,B与转轴的距离为2,两物块与圆盘之间的动摩擦因
数均为μ,A和B跟随圆盘绕OO转动(A、B未滑动),下列说法正确的是
1
A.A、B的向心加速度aA=2aB
o,
B.A、B的转动周期TA=2TB
C.A、B所受的摩擦力2FA=FB
D.若转速不断增加,A先发生相对滑动
4.如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v。斜向上抛出,最后落
回地面。最高点距离地面高度为H,以抛出点为参考平面,不计空气阻力,下
列说法中正确的是
A.石块到达地面时的动能为2m哈一mgH
B.石块到达地面时的重力势能为mgh
C.石块在最高点的机械能为2md
7
D.石块在整个运动过程中重力势能一直在减小
高一物理(二)第1页共6页
5.宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统。如图所示,质量均为m的三个星
球A、B、C。图甲中,三星球构成边长为a的等边三角形,三星在同一平面内
绕三角形中心O(未标出)做匀速圆周运动;图乙中,三星球在一条直线上,两图
中相邻两星球间的距离均为α,A、C绕B点做匀速圆周运动,则两种情况下星
球A的角速度大小之比为
A.3
B.
2√3
5
C.25
3/15
5
D.
之
5
6.某条高铁将全线开通运行·使用的是中国标准动车组复兴号。假设在某平直路段
上高铁列车以恒定功率由静止开始加速启动.经一段时间后列车运动可视为匀速
直线运动,发动机的输出功率恒为1.0×10kW.且行驶过程中受到的阻力大小
恒定,列车的质量约为500吨、最大行驶速度为360km/h。下列说法错误的是
A.高铁列车受到阻力大小为1×105N
B.在加速阶段,高铁列车的加速度在逐渐变小
C.当高铁列车的速度为180km/h时,列车的加速度大小为0.4m/s2
D.若高铁列车在加速阶段经历时间5min,则加速阶段行驶的距离为5km
7.2025年5月14日,我国成功将太空计算卫星星座发射升空,卫星顺利进入预定
轨道,发射任务获得圆满成功,标志着我国首个整轨互联的太空计算星座正式进
人组网阶段。如图所示,假设其中一颗太空计算卫星绕地球的运动可视为匀速圆
周运动,距地面的高度为h,观察发现每经过时间,该卫星绕地球转过的圆心
角为6(弧度)。已知地球半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是
A该卫星的线速度大小为四
OR
B.该卫星的向心加速度大小为(R+h)严2
C.地球的质量为父
D.地球的第一字宙速度大小为日(R+)R一九
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,
有两个或两个以上正确答案,全部选对得6分,漏选得3分,错选得0分。
8.处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星雅到更高的轨道一“墓地轨道”,这
样它就远离正常卫星,继续围绕地球运行。我国实践21号卫星(SJ一21)曾经
将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了“墓地轨道”上。
拖拽过程如图所示,轨道1是同步轨道,轨道2是转移轨道,轨道3是墓地轨
道,则下列说法正确的是
高一物理(二)第2页共6页
A.卫星在轨道2上的周期大于24小时
B.卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度
C.卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度
D.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能
9.如图所示,在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖
直,一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到
达最高点B时恰好对轨道没有压力,已知AP=2.5R,重力加速度为g,则小球
从P到B的运动过程中
PQ
A.重力势能减小了5.5mgR
B.克服摩擦力做功mgR
C.动能增加了1.5mgR
D.机械能减少了mgR
10.如图所示,轻弹簧一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连,小球套
在固定的竖直光滑杆上,P点到O点的距离为L,OP与杆垂直,杆上M、N
两点与0点的距离均为2L。已知弹簧原长为L,重力加速度为g。现让小球
从M处由静止释放,下列说法正确的是
A.小球从M运动到N的过程中,有三个位置小球的加速度为g
B.小球从M运动到P的过程中,小球的机械能先减小后增大
C.小球从M运动到P的过程中,小球的动能增加量等于弹簧弹性
势能的减少量
D.小球通过N点时速率为2W√3gL
三、非选择题:本题共5道小题,共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的,答案中必须明确
写出数值和单位。
11.(6分)向心力演示仪构造如图甲所示,简化示意图如图乙所示。挡板A到转轴
距离为2R,挡板B、C到转轴距离为R,其中左右塔轮半径从上到下比例分别
为:①:④=1:1;②:⑤=2:1;③:⑥=4:1。
一标尺
弹簧测力筒
小球
挡板A
小球
档板
变速塔轮长槽、
短槽
一变速塔轮
传动皮带
手柄
塔轮
图甲
图乙
(1)本实验采取的主要研究方法是
高一物理(二)第3页共6页
A.微元法
B.理想实验法
C.等效替代法
D.控制变量法
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,可将传动皮带套在②⑤塔轮上,将两
个完全相同的小球分别放在挡板
处(选填“A和C”或“B和C”);
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系,应将皮带套在
塔轮上
(选填“①④”“②⑤”或“③⑥”);
(4)将皮带套在②⑤上,质量比为2:1的不同材质的小球放在挡板A、C处,
当左右标尺露出的格数之比为时,向心力的公式得到验证。
12.(8分)“前进”实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。小组成员将两
物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的
打点计时器。现将物块A从距离地面一定高度由静止释放,打点计时器将在纸带上
打出如图乙所示的一系列的点迹,0是打下的第一个点。用天平测出A、B两物块
的质量分别为3m、m,打点计时器打点周期为t,查阅得知当地重力加速度为g。
打点
h色hs,
单位:cm
传m2s
计时器
234
5.82--
0
1.20
甲
乙
(1)在打0~5点过程中系统重力势能的减小量△E。=
,系统动能的增加
量△Ek=
,在实验误差范围内二者相当,则系统机械能守恒。(均用
题中所给物理量表示)
(2)关于此实验,说法正确的是
A.A、B两物体组成的系统机械能守恒,单个物体机械能也守恒
B.可用公式v=√2gh计算重物速度
C.若操作正确,A、B组成的系统重力势能的减少量也会略大于系统动能
的增加量
D.多次测量求平均值可以减小本次实验的偶然误差
(3)另一实验小组打算利用该装置测量当地重力加速度,用v表示物块A的速
度,五表示物块A下落的高度。若某同学作出的-力图像如图丙所示,则
可求出当地的重力加速度测量值g=/s2(结果保留三位有效数字)。
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13.(10分)如图所示,质量为m=0.1kg的小物块从平台的右端A点以速度vo=
3m/s水平飞出后,恰由P点沿切线方向进入竖直圆轨道,并恰好通过轨道最
高点M飞出。已知小物块可视为质点,圆轨道半径R=0.4m,圆心为O,N点
为轨道最低点,∠PON=53°,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,
c0s53°=0.6,求:
(1)小物块在P点的瞬时速度大小⑦p;
(2)小物块在圆轨道上运动的过程中克服摩擦力做的功W。
M
53°
77
14.(14分)在某次地外探险中,宇宙飞船发现了某卫星A绕行星做匀速圆周运动,
卫星A的轨道半径为行星半径的4倍,它的公转周期为T。飞船在该行星表面
降落,宇航员将一小球从星球表面上的倾角为α的斜面顶端以初速度。水平抛
出,经过时间t,小球落回斜面上。已知引力常量为G,不计空气阻力,不考虑
行星的自转。求:
(1)该行星表面的重力加速度g;
(2)该行星的密度P。
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15.(16分)如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧
轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等
高,圆弧轨道半径R=1.2m,现有一个质量为m=0.3kg且可视为质点的小物
体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE
距离h=6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g取
10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力。
-E■
Bs分
777777777777777777产
(I)求物体第一次运动至C点时的速度大小vc以及此时轨道对物体的支持力
FNC;
(2)求斜面AB的长度LAB(保留两位有效数字);
(3)请描述物块最终的运动特点并求出物块在斜面上滑行的路程x。
高一物理(二)第6页共6页6月高一年级测试
物理(二)答案
1.C
【详解】A.在平抛运动的初始位置,速度方向水平,合力(即重力)方向竖直向下,两者夹
角为90°,故A错误;
B.若做匀速圆周运动,加速度大小不变、方向变化,物体做变加速运动,故B错误:
C.若合外力方向不变且与初速度不共线,物体的加速度方向恒定,速度方向不断变化,轨迹
必为曲线(如平抛运动),故C正确;
D.曲线运动中,合外力必须存在法向分量以改变速度方向。若合外力沿切线方向,则无法产
生法向加速度,物体将做直线运动,故D错误。
2.B
【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力G伽=m
2
可得v=
GM
卫星的轨道半径应减小,故A错误:
B。卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力G恤-m答,可得T
2sm
4x2r3
GM
卫星的运行周期应减小,故B正确:
C.卫星绕地球微匀速圆周运动,由万有引力提供向心力G加-m7,
可得ω=
厚,卫星的角速度应增大,故C错误:
D.卫星绕地球微匀速圆周运动,由万有引力提供向心力G-ma,可得a=G以,
,由A选项
可知,卫星的轨道半径减小,卫星的向心加速度应增大,故D错误。故选B。
3.A
【详解】AB.A、B同轴转动,角速度相同,周期相同;A、B转动半径分别为1和21,由α=rw
1
得a:=0,A正确、B错误:
C.两个木块都由静摩擦力提供向心力,由F=得,F。=4F4,C错误。
D.转速增加,B物块先达到最大静摩擦力,最先滑动。D错误。故选A。
4.C
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【详解】A.根据动能定理,石块到达地面时的动能满足gh=县,解得及=meh+m,
故A错误;
B.以抛出点为参考平面,石块到达地面时的重力势能为-gh,故B错误:
C.石块在运动过程中,只受重力,机械能守恒,故石块在最高点的机械能等于开始时的机械
能,即E=m,2+0=m3,故C正确:
D.石块在整个运动过程中重力势能先增大后减小,故D错误。故选C。
5.C
【详解】图甲中A受到的万有引力大小为瓦=2 Go30:-5Gm,有
a?
根据向心力公式,可
列乃=V3G
2.V3a
-=1mo
3Gm
3
图乙中1受到的万有万大小月·需,表据向心力公代,可到
5Gm
=mo吃·a,z=
所以两种情况下星球A运动的角速度大小之比为
4a2
0年_2W15
,故选C。
0z
6.C
【详解】A.当列车速度达到最大值'm时,牵引力与阻力大小相等,由P=m=m
解得阻力f=P=1×10N,故A正确:
N
B.由牛顿第二定律得F-f=ma,其中P=,联立可得a=P-,
故加速阶段速度v逐渐增
nwy n
大,因此加速度a逐渐变小,故B正确;
C.当速度为180mh时,牵引力F=-2×10N,根据牛顿第二定律,有F-f=Mm,解得
1
加速度a=F-f=2×105-1x105
m/s2=0.2m/s2,故C错误;
5×10
D.加速阶段末速度为vm,若高铁列车从静止加速到最大速度vm所用时间为t,由动能定理得
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P-众=m2,将f=上代入解得x=
P
3
2P
5000m,故D正确。本题选错误的,故选C。
7.D
【详解】该卫星绕地球做圆周运动的角速度ω三,卫星的线速度v三®R+)K十力,A
t
错误;根据a=
Rth
'可得卫星的向心加速度a=(R+
,B错误;根据
2
GMm
(R+)2
=m®(R+),可得地球的质量M=(R+,C错误;根据G=,
Gr
R=m
,联立
R
θ(R+h)
R+h
可得:=
,D正确。
R
8.AB
【详解】轨道1是同步轨道,卫星在轨道1上运行周期为24小时。因在轨道2的半长轴大于
轨道1的半径,根据开普物第三定律只-青可知,卫星在铣道2上运行的周期大于在轨道1
的周期24小时,A正确:卫星从轨道1进入到轨道2要在P点加速做离心运动,所以卫星在
轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度,B正确:根据牛顿第二定律列GM
=ma
r2
可得a=
,产,所以卫星在轨道2上点的加速度等于在轨道3上Q点的加速度,故C错误:
GM
卫星从轨道2到轨道3要在Q点加速做离心运动所以卫星在轨道2上的机械能小于在轨道3
上的机械能,D错误。故选AB。
9.BD
【详解】A.重力做功Wc=g(2.5R-R)=1.5gR,重力做功与重力势能变化量关系为
W。=-△E。,重力势能减小1.5gR,故A错误:
BCD.小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,由牛顿第二定律可得g=m
解得=√gR,动能增加量为mgR:根据动能定理得,合力做功可表示为
取。=所+斯-2-g,摩擦力做功为形=mgR,克服摩擦力做功mgR,可知机械能减少
mgR,故C错误,BD正确。故选BD。
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10.AD
【详解】OM=ON=2L,OP=L,弹簧的原长为L,所以小球在MD之间某个位置时弹簧处
于原长,弹簧弹力为0,小球受到的合力等于重力,同理小球在PW之间某个位置时弹簧处于
原长,弹簧弹力为0,小球受到的合力等于重力,当小球经过P点时小球受到的合力等于重力,
则小球从M运动到N的过程中,有三个位置小球的加速度为g,故A正确:
小球从M运动到N的过程中,弹簧先对小球做正功后做负功,则小球从M运动到P的过程
中,小球的机械能先增大后减小,故B错误:
由能量守恒可知,小球从M运动到P的过程中,动能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量加
小球重力势能的减小量,故C错误:
小球在M、W两个位置时,弹簧的长度相等,所以弹簧的弹性势能相等,在整个过程中小球的
重力势能全部转化为动能,有g×25Z-m,,解得v-23gL,故D正确
11.【答案】(1)D(1分):(2)B和C(1分,字母符号不正确不得分):(3)①④(2分,未按要
求作答不得分):(4)1:1(2分,写成“1”也可得分)
【详解】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,我们通过控
制、0、r中两个物理量不变,探究F与另一个物理量之间的关系,所以用到了控制变量法。
故选D:
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,要保持转动半径和质量一定,则可将传动皮带套在
塔轮②⑤上,将质量相同的小球分别放在挡板B和C处:
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系,要保持角速度和质量一定,应将皮带套在①④
塔轮上;
(4)由向心力的公式F=o2R,得F:F,=1:1。
12.【答案】2mgh+么)(2分),m伍,+么(2分:2CD(2分,漏选得1分):
2t2
(3)9.70(2分)
【详解】(1)在打点0~5过程中系统重力势能的减小量△E。=(m4-)g(h+h)=2g(h+h);
动能增加量a么-%,+%,小
h+h2_+h}
2t2
(2)A.系统机械能守恒,单个物体受到细绳(外力)作用,单个物体机械能不守恒,故A
高一物理(二)第4页共7页
错误:
B.计算速度时应利用平均速度代替中间时刻的瞬时速度,故B错误:
C.重物下落过程中受到空气阻力、摩擦阻力作用,则会使重物动能增加量减小,即动能的增
加量小于重力势能的减少量,故C正确:
D.由读数造成的误差为偶然误差,可以用多次测量取平均值的方法减小,故D正确:
3很据机板能守恒定律得心,山贴m,+必,可待)y心心h,由图丙可得
4+B
-h图俊斜率-%名贺n6,代入数据得g=90。
ma+m8
13.(1)vp=5m/s;(2)W=0.41J
【详解】(1)小物块进入轨道时,刚好沿P点切线进入,其分速度与合速度如下图
53
由图可知C0S530=0…(2分
Vp
解得yp=5m/S…(2分)
(2)由题意可知,小物块恰好从M点飞出,对小物块在M点受力分析
可得g=m
…(1分)
R
解得M=2m/S…
…(2分)
小物块从P到M的过程,应用动能定理,可得:
7mgR1+cos53)-W-号m2-)2.
(2分)
2
解得W=0.41J…
(1分)
高一物理(二)第5页共7页
14.【答案】(1)g=
2vtand:(2)p=
92元
t
GT2。
【详解】(1)小球抛出后做平抛运动有SC0s=t…(2分)
ssina=-
…(2分)
解得g=
2v tana
(2分)
t
(2)设该星球的半径为R,对卫星分析有G
AR
…(3分)
(4R)
M
由密度定义有P=
AT R
…(2分)
3
解得p=
192元
G79
(3分)
15.【答案】(1)12ms,39N,方向竖直向上;(2)7.6m;(3)特点见解析,21.75m
【详解(1)物体从E到C由动能定理可列g(h+R)=二v。…(2分)
)
代入数据解得v。=12m/s…
…(1分)
在C点,由牛顿第二定律得Fc-g=m
…(1分)
R
解得FNC=39N
…(1分)
方向竖直向上…
…(1分)
(2)从C到A,由动能定理得
-g(R-Rcos37°+LApsin37)-im1gc0s37°·LAB=0-w2…(2分)
代入数据解得L4B≈76m…(1分)
(3)物体最终将在光滑圆弧上往复运动,最高点为B,最低点为C,
此轨迹关于C点对称…(2分)
设动摩擦因数为4时物块刚好能静止在斜面上,则有gn37°=4gcos37°…(1分)
解得山1=075…(1分)
高一物理(二)第6页共7页
由于4<山=0.75,物块在斜面上多次往返,最后在B点速度为零,则有
mg(h+Rc0s37)-01gc0s37°.X=0…(2分)
解得x=21.75m…
…(1分)
高一物理(二)第7页共7页6月高一年级测试
物理(二)评分细则
11.【答案】(1)D(1分):(2)B和C(1分,字母符号不正确不得分):(3)①④(2分,未按要
求作答不得分);(4)1:1(2分,写成“1”也可得分)
【详解】(1)在研究向心力的大小F与质量、角速度ω和半径r之间的关系时,我们通过控
制、o、r中两个物理量不变,探究F与另一个物理量之间的关系,所以用到了控制变量法。
故选D:
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,要保持转动半径和质量一定,则可将传动皮带套在
塔轮②⑤上,将质量相同的小球分别放在挡板B和C处;
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系,要保持角速度和质量一定,应将皮带套在①④
塔轮上;
(4)由向心力的公式F=mw2R,得F:F=1:1。
12.【答案】)2mgh+九)(2分),m伍,+(2分:2CD(2分,漏选得1分):
2t2
(3)9.70(2分)
【详解】(1)在打点0~5过程中系统重力势能的减小量△E。=(4-g)g(h+h)=2gh+h):
动能增加量△E=(4+mg广
么+4-h+h:
、2t
2t2
(2)A.系统机械能守恒,单个物体受到细绳(外力)作用,单个物体机械能不守恒,故A
错误;
B.计算速度时应利用平均速度代替中间时刻的瞬时速度,故B错误:
C.重物下落过程中受到空气阻力、摩擦阻力作用,则会使重物动能增加量减小,即动能的增
加量小于重力势能的减少量,故C正确:
D.由读数造成的误差为偶然误差,可以用多次测量取平均值的方法减小,故D正确:
3)报搭机候能寸恒定律架似,-m,切-,+风,,可行-受%功,由图丙可府
ma+nB
)h图像率kmA2g=582
m4+mg1.20
m/s2,代入数据得g=9.70m/s2。
高一物理(二)第1页共3页
13.(1)yp=5m/s;(2)W=0.41J
【详解】(1)小物块进入轨道时,刚好沿P点切线进入,其分速度与合速度如下图
530
由图可知c0s53°=
…(2分)
Vp
解得yp=5m/S…(2分)
(2)由题意可知,小物块恰好从M点飞出,对小物块在M点受力分析
可得g=m…
…(1分)
解得yM=2/S…
(2分)
小物块从P到M的过程,应用动能定理,可得:
mgR(1+co3)-
(2分)
解得W=0.41J…
(1分)
192π
14.
【答案】(1)g=26am
t
2(2)p=
GT2
【详解】(I)小球抛出后做平抛运动有Sc0S=t…(2分)
ssina=
…(2分)
解得g=
2vtana
(2分)
Mn
2元
(2)设该星球的半径为R,对卫星分析有G
(4R)…(3分)
(4R)
高一物理(二)第2页共3页
M
由密度定义有P二
An R
…(2分)
3
192元
解得p=
G72
(3分)
15.【答案】(1)12ms,39N,方向竖直向上;(2)7.6m;(3)特点见解析,21.75m
【详解(1)物体从E到C由动能定理可列g(h+R)=二w2…(2分)
代入数据解得g=12m/s…
…(1分)
在C点,由牛顿第二定律得Rc-g=m
…(1分)
R
解得FG=39N…(1分)
方向竖直向上…(1分)
(2)从C到A,由动能定理得
-1g(R-Rcos37°+L4ssin37)-11gcos37°·LAB=0-
…(2分)
代入数据解得L4B≈7.6…(1分)
(3)物体最终将在光滑圆弧上往复运动,最高点为B,最低点为C,
此轨迹关于C点对称…
…(2分)
设动摩擦因数为4时物块刚好能静止在斜面上,则有gsn37°=山igcos.37°…(1分)
解得儿三0.75…………………………………………四
…(1分)
由于<山=0.75,物块在斜面上多次往返,最后在B点速度为零,则有
g(h+RC0s37)-i1gc0s370.X=0…(2分)
解得x=21.75m…
…(1分)
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