内容正文:
莎车县2025-2026学年第二学期阶段性练习题
高一物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共计12小题,其中1—7题为单选,8—10题为多选,每题4分,共计40分)
1. 达坂城地区有丰富的风力资源。某风力发电机的叶片尖端在一段较长的时间内做匀速圆周运动。在这段时间内,下列描述叶片尖端运动的物理量发生变化的是( )
A. 线速度 B. 角速度 C. 转速 D. 周期
【答案】A
【解析】
【详解】A.线速度是矢量,方向始终沿圆周切线方向,运动过程中方向时刻改变,因此线速度是变化的,故A正确;
B.匀速圆周运动的角速度均恒定,故B错误;
C.转速是单位时间内转过的圈数,为标量,匀速圆周运动转速恒定不变,故C错误;
D.周期是转动一周的时间,匀速圆周运动周期恒定不变,故D错误。
故选A。
2. 汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶,所受到的阻力大小为,此时发动机输出的实际功率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当汽车在水平路面上匀速行驶时,牵引力大小等于阻力,即有
发动机输出的实际功率等于牵引力与速度的乘积,则有
其中,
解得
故选C。
3. 2025年2月11日17时30分,卫星互联网低轨02组卫星成功发射。如图所示,a、b、c、d为卫星在椭圆轨道上运行时经过的四个位置,则经过的四个位置中地球对卫星的万有引力最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】A
【解析】
【详解】由万有引力公式可知,由于G、M、m不变,a点离地球最近,r最小,故万有引力最大。
故选A。
4. 如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,此时以下说法正确的是( )
A. 小球受到的支持力与小球质量有关
B. 小球受到的支持力与小球运动的速度大小有关
C. 小球受到重力、支持力、向心力
D. 小球受到重力、支持力、沿漏斗壁的下滑力
【答案】A
【解析】
【详解】小球受到重力和支持力,由于小球在水平面内做匀速圆周运动,所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供,设漏斗壁与竖直方向的夹角为,所以小球受到的支持力
即支持力与质量有关,与速度无关。
故选A。
5. 2025年12月11日,我国自主创新的“九天”无人机已经圆满完成首飞任务,不论从载荷上还是航程上都遥遥领先于世界其他国家。假设“九天”无人机在某次试飞中加速上升时,下列说法正确的有( )
A. 所受的合外力为零 B. 机械能守恒
C. 重力做正功 D. 处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,有,加速上升时加速度(向上),故合外力不为零,故A错误;
B.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,无其他外力做功。无人机加速上升时,发动机推力做正功,机械能不守恒,故B错误;
C.重力方向竖直向下,位移方向竖直向上,重力与位移方向相反,故重力做负功,即,故C错误;
D.超重状态指物体对支持物的压力大于自身重力,发生在加速度向上时。无人机加速上升,加速度向上,故处于超重状态,故D正确。
故选D。
6. 2025年4月27日,神舟十九号、神舟二十号航天员乘组进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙,航天员在空间站每约1.5h要经历一次日出日落。关于在空间站的航天员,下列说法正确的是( )
A. 相对地球静止 B. 处于平衡状态
C. 角速度比同步卫星的角速度大 D. 线速度比同步卫星的线速度小
【答案】C
【解析】
【详解】A.空间站周期为1.5h,远小于地球自转周期(24h),航天员绕地球转动,无法相对地球静止,故A错误;
B.航天员随空间站做圆周运动,受地球引力提供向心力,合力不为零,不处于平衡状态,故B错误;
C.角速度公式为,空间站周期(1.5h)小于同步卫星周期(24h),因此角速度更大,故C正确;
D.由线速度公式可知,空间站轨道半径小于同步卫星,故线速度比同步卫星大,故D错误。
故选C。
7. 一质量为的小球,用长为的轻绳悬挂于点,小球在水平力作用下,从平衡位置点缓慢地移动到点,如图所示,则力所做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于小球的运动过程是缓慢移动,则小球在任一时刻都可看成是平衡状态,即小球的动能不变,小球上升过程只有重力和这两个力做功,根据动能定理有
解得
故选C。
8. 如图所示,质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时,路面对汽车的支持力为F1,通过凹形路面最低处时,路面对汽车的支持力为F2,重力加速度为g,则( )
A. F1 < mg B. F1 > mg C. F2 < mg D. F2 > mg
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.汽车通过凸形路面最高处时,有
可得
A正确,B错误;
CD.汽车通过凹形路面最低处时,有
可得
C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,、两颗卫星环绕地球运动,其中绕地球做圆周运动,周期为,卫星经过圆轨道上点时的速度为,绕地球做椭圆运动,周期为,卫星经过远地点点时的速度为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.B的半长轴比A运动的半径大,根据开普勒第三定律可知
故A错误,B正确;
CD.根据开普勒第二定律可知,故C正确,D错误;
故选BC。
10. 一质量为m的小物块由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中( )
A. 上升过程中阻力做功为mgh
B. 物体上升到最大高度的过程中机械能增加了mgh
C. 物体的重力势能增加量为mgh
D. 上升过程中动能减少了2mgh
【答案】CD
【解析】
【详解】A.减速上升过程中,根据牛顿第二定律可得
其中,解得
上升过程中阻力做功为,故A错误;
B.机械能的变化等于除重力外其他力做的功,该过程中克服阻力做的功为mgh,则过程中机械能减少了mgh,故B错误;
C.物体在斜面上上升的最大高度为h,则重力势能增加了mgh,故C正确;
D.根据动能定理可得,物体动能的变化量为
即动能减少了2mgh,故D正确。
故选CD。
二、实验探究题(本题共计2小题,每空2分,共计20分)
11. 小吴同学用图甲所示的实验装置来探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系,塔轮半径如图乙所示。实验时,长槽中A立柱、短槽中C立柱到左、右塔轮中心的距离相等,长槽中B立柱到左塔轮中心的距离是A立柱到左塔轮中心距离的2倍。请回答相关问题:
(1)本实验采取的主要研究方法是______
A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)在某次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C立柱位置。将传动皮带调至第一层塔轮,转动手柄。观察左、右标尺的刻度,此时可研究向心力的大小与( )
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r
(3)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,A、C两立柱处的角速度之比为________
(4)在另一次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在A、C两立柱处。传动皮带位于第二层,转动手柄。当塔轮匀速转动时,左、右两标尺露出的格子数之比为________。
【答案】(1)B (2)C
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
本实验探究向心力与质量、角速度、半径三个物理量的关系,需要控制其他变量不变,研究单个变量对向心力的影响,采用的核心方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
已知两钢球质量相等;皮带调至第一层时,左右塔轮半径相等,皮带传动边缘线速度相等,由
得左右塔轮角速度相等;B立柱转动半径是C的2倍,转动半径不同,因此本操作研究向心力大小与半径的关系。
故选C。
【小问3详解】
皮带传动时,左右塔轮边缘线速度大小相等。第三层左塔轮半径为,右塔轮半径为,由
得
因此角速度之比
【小问4详解】
A、C处钢球质量相等,转动半径相等。皮带在第二层时,左塔轮半径为,右塔轮半径为,同理可得角速度
根据向心力公式
得向心力之比
实验中标尺露出格子数与向心力大小成正比,因此露出格子数之比为
【点睛】
12. 某实验小组的同学用如上图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,他们的主要实验步骤如下:
①按图示安装好器材;
②将电火花打点计时器接到电源上;
③接通电源后释放纸带,打出一条纸带;
④换用另外的纸带,重复步骤③;
⑤选取点迹清晰的纸带,测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离;
⑥根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能,比较二者是否相等。
请回答下列问题:
(1)此时实验中需要用到的电源为_______(填“A”或“B”)
A. 的直流电源
B. 220V的交流电源
(2)为完成此实验,除了图中所给器材外,还必需的器材有________(填“A”或“B”)。
A. 毫米刻度尺
B. 秒表
(3)某同学不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏,损坏的是前端部分,剩下的一段纸带上各相邻计时点间的距离已测出,如上图所示。重物的质量,已知打点计时器的打点周期,取重力加速度大小。计算结果均保留两位有效数字。
①打2点时重物的速度大小为______m/s,打5点时重物的速度大小为______m/s。
②从打2点时运动至打5点时的过程中重物的动能增加量______J,重力势能减少量______J。比较计算结果可得实验结论:在误差允许的范围内,机械能守恒定律成立。
【答案】(1)B (2)A
(3) ①. 1.5 ②. 2.1 ③. 0.052 ④. 0.052
【解析】
【小问1详解】
题干及图中明确标出使用的是电火花打点计时器。电火花打点计时器使用的是220V的交流电源。
故选B。
【小问2详解】
该实验需要测量纸带上各点之间的距离,以计算下落的高度和瞬时速度,因此必须用到毫米刻度尺。打点计时器本身就是一个计时工具,所以不需要秒表。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]根据匀变速直线运动的推论:一段时间内的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度。打2点时的瞬时速度为1点到3点的平均速度
保留两位有效数字,
打5点时的瞬时速度为4点到6点的平均速度
保留两位有效数字,
[3][4]从打2点到打5点的过程中,重物的动能增加量为
从打2点到打5点的过程中,重物下落的高度为、、三段距离之和,即
重力势能的减少量为
三、解答题(本题共计4小题,共计40分)
13. 飞机在做俯冲拉起运动时,可以看成是在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若在最低点附近做半径为R =500m的圆周运动,飞行员的质量m=60kg, 飞机经过最低点P时的速度为v =100m/s,g 取10m/s², 试计算:
(1)飞机经过最低点P时,飞机的向心加速度a的大小;
(2)飞机经过最低点P时,飞行员对座椅的压力FN的大小和方向。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
由题可知,其向心加速度
代入数据解得
【小问2详解】
对飞行员进行受力分析,则飞行员在最低点受重力和座椅的支持力,向心力由二者的合力提供,根据牛顿第二定律可得
代入数据得
由牛顿第三定律可知,方向竖直向下。
14. “玉兔号”月球车在月球表面着陆的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”在月球表面做了一个自由落体实验,测得物体从静止自由下落h高度的时间为t,已知月球半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球表面重力加速度g;
(2)月球的质量M;
(3)月球的“第一宇宙速度”。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由自由落体运动规律有
解得
【小问2详解】
在月球表面的物体受到的重力等于万有引力,则
解得
【小问3详解】
月球的“第一宇宙速度”为近月卫星做匀速圆周运动的运行速度,根据重力提供向心力得
解得月球的“第一宇宙速度”
15. 质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若将运动员看成质点,以水面为参考平面,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)运动员起跳时的动能;
(2)运动员在跳台上时具有的重力势能;
(3)运动员入水时的机械能大小。
【答案】(1)750J;(2)6000J;(3)6750J
【解析】
【详解】(1)起跳时的动能
(2)在跳台上时具有的重力势能
(3)运动员运动过程中机械能守恒,因此入水时机械能等于起跳时机械能
16. 2021年3月1日起最新刑法修正案生效,“高空抛物”正式入刑。因此,我们在日常生活中要注意防止发生高空抛物事件。假如一质量为的物体从高空由静止开始下落,下落后物体可看作匀速下降。若物体所受空气阻力与速度成正比,其中。取。求:
(1)物体匀速下降时的速度v;
(2)下落26m的过程中物体克服空气阻力做的功W;
(3)请在图中定性画出物体由静止到稳定下落的速度—时间图像。
【答案】(1)20m/s
(2)12J (3)
【解析】
【小问1详解】
物体匀速下落时mg=kv
解得v=20m/s
【小问2详解】
下落过程中,根据动能定理得
解得物体克服空气阻力做的功W=12J
【小问3详解】
物体下落时,空气阻力逐渐变大,根据牛顿第二定律得
知物体下落时,速度先增大,则加速度减小,所以物体做加速度逐渐减小的加速运动,直到最后匀速运动,则v﹣t图像如图所示。
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莎车县2025-2026学年第二学期阶段性练习题
高一物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共计12小题,其中1—7题为单选,8—10题为多选,每题4分,共计40分)
1. 达坂城地区有丰富的风力资源。某风力发电机的叶片尖端在一段较长的时间内做匀速圆周运动。在这段时间内,下列描述叶片尖端运动的物理量发生变化的是( )
A. 线速度 B. 角速度 C. 转速 D. 周期
2. 汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶,所受到的阻力大小为,此时发动机输出的实际功率为( )
A. B.
C. D.
3. 2025年2月11日17时30分,卫星互联网低轨02组卫星成功发射。如图所示,a、b、c、d为卫星在椭圆轨道上运行时经过的四个位置,则经过的四个位置中地球对卫星的万有引力最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
4. 如图所示,把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动,此时以下说法正确的是( )
A. 小球受到的支持力与小球质量有关
B. 小球受到的支持力与小球运动的速度大小有关
C. 小球受到重力、支持力、向心力
D. 小球受到重力、支持力、沿漏斗壁的下滑力
5. 2025年12月11日,我国自主创新的“九天”无人机已经圆满完成首飞任务,不论从载荷上还是航程上都遥遥领先于世界其他国家。假设“九天”无人机在某次试飞中加速上升时,下列说法正确的有( )
A. 所受的合外力为零 B. 机械能守恒
C. 重力做正功 D. 处于超重状态
6. 2025年4月27日,神舟十九号、神舟二十号航天员乘组进行交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙,航天员在空间站每约1.5h要经历一次日出日落。关于在空间站的航天员,下列说法正确的是( )
A. 相对地球静止 B. 处于平衡状态
C. 角速度比同步卫星的角速度大 D. 线速度比同步卫星的线速度小
7. 一质量为的小球,用长为的轻绳悬挂于点,小球在水平力作用下,从平衡位置点缓慢地移动到点,如图所示,则力所做的功为( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时,路面对汽车的支持力为F1,通过凹形路面最低处时,路面对汽车的支持力为F2,重力加速度为g,则( )
A. F1 < mg B. F1 > mg C. F2 < mg D. F2 > mg
9. 如图所示,、两颗卫星环绕地球运动,其中绕地球做圆周运动,周期为,卫星经过圆轨道上点时的速度为,绕地球做椭圆运动,周期为,卫星经过远地点点时的速度为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 一质量为m的小物块由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中( )
A. 上升过程中阻力做功为mgh
B. 物体上升到最大高度的过程中机械能增加了mgh
C. 物体的重力势能增加量为mgh
D. 上升过程中动能减少了2mgh
二、实验探究题(本题共计2小题,每空2分,共计20分)
11. 小吴同学用图甲所示的实验装置来探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系,塔轮半径如图乙所示。实验时,长槽中A立柱、短槽中C立柱到左、右塔轮中心的距离相等,长槽中B立柱到左塔轮中心的距离是A立柱到左塔轮中心距离的2倍。请回答相关问题:
(1)本实验采取的主要研究方法是______
A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)在某次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C立柱位置。将传动皮带调至第一层塔轮,转动手柄。观察左、右标尺的刻度,此时可研究向心力的大小与( )
A. 质量m B. 角速度 C. 半径r
(3)若传动皮带套在塔轮第三层,则塔轮转动时,A、C两立柱处的角速度之比为________
(4)在另一次实验中,小吴同学把两个质量相等的钢球放在A、C两立柱处。传动皮带位于第二层,转动手柄。当塔轮匀速转动时,左、右两标尺露出的格子数之比为________。
12. 某实验小组的同学用如上图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,他们的主要实验步骤如下:
①按图示安装好器材;
②将电火花打点计时器接到电源上;
③接通电源后释放纸带,打出一条纸带;
④换用另外的纸带,重复步骤③;
⑤选取点迹清晰的纸带,测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离;
⑥根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能,比较二者是否相等。
请回答下列问题:
(1)此时实验中需要用到的电源为_______(填“A”或“B”)
A. 的直流电源
B. 220V的交流电源
(2)为完成此实验,除了图中所给器材外,还必需的器材有________(填“A”或“B”)。
A. 毫米刻度尺
B. 秒表
(3)某同学不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏,损坏的是前端部分,剩下的一段纸带上各相邻计时点间的距离已测出,如上图所示。重物的质量,已知打点计时器的打点周期,取重力加速度大小。计算结果均保留两位有效数字。
①打2点时重物的速度大小为______m/s,打5点时重物的速度大小为______m/s。
②从打2点时运动至打5点时的过程中重物的动能增加量______J,重力势能减少量______J。比较计算结果可得实验结论:在误差允许的范围内,机械能守恒定律成立。
三、解答题(本题共计4小题,共计40分)
13. 飞机在做俯冲拉起运动时,可以看成是在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若在最低点附近做半径为R =500m的圆周运动,飞行员的质量m=60kg, 飞机经过最低点P时的速度为v =100m/s,g 取10m/s², 试计算:
(1)飞机经过最低点P时,飞机的向心加速度a的大小;
(2)飞机经过最低点P时,飞行员对座椅的压力FN的大小和方向。
14. “玉兔号”月球车在月球表面着陆的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”在月球表面做了一个自由落体实验,测得物体从静止自由下落h高度的时间为t,已知月球半径为R,引力常量为G。求:
(1)月球表面重力加速度g;
(2)月球的质量M;
(3)月球的“第一宇宙速度”。
15. 质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若将运动员看成质点,以水面为参考平面,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)运动员起跳时的动能;
(2)运动员在跳台上时具有的重力势能;
(3)运动员入水时的机械能大小。
16. 2021年3月1日起最新刑法修正案生效,“高空抛物”正式入刑。因此,我们在日常生活中要注意防止发生高空抛物事件。假如一质量为的物体从高空由静止开始下落,下落后物体可看作匀速下降。若物体所受空气阻力与速度成正比,其中。取。求:
(1)物体匀速下降时的速度v;
(2)下落26m的过程中物体克服空气阻力做的功W;
(3)请在图中定性画出物体由静止到稳定下落的速度—时间图像。
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