内容正文:
天津市黄花店中学2025-2026学年高一上学期月考
物理试卷
一、单选题
1. 骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图,该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为3∶1∶7,它们的边缘分别有A、B、C三个点,则A、B、C三点的向心加速度大小之比是( )
A. 3∶1∶7 B. 1∶3∶21 C. 1∶7∶21 D. 21∶3∶7
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知,A、B两点的线速度大小相等,根据
可知A、B两点向心加速度大小之比为
B、C两点的角速度大小相等,根据
可知B、C两点向心加速度大小之比为
则A、B、C三点的向心加速度大小之比为
故选B。
2. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离增大为2r,质量都变为原来的2倍,则它们之间的万有引力为( )
A. 0.5F B. F C. 2F D. 4F
【答案】B
【解析】
【详解】两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,根据万有引力定律可得
若它们间的距离增大为2r,质量都变为原来的2倍,则它们之间的万有引力为
故选B。
3. 人造卫星A、B在轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. B的加速度较小 B. A所受的引力较大
C. B的周期较小 D. A的速度较小
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据牛顿第二定律得 ,解得
轨道半径越大,加速度越小,所以B的加速度较小,A正确;
B. 根据万有引力定律得 ,卫星质量未知,无法比较万有引力,B错误;
C. 根据牛顿第二定律得,解得
轨道半径越大,公转周期越大,所以B的周期较大,C错误;
D. 根据牛顿第二定律得,解得
轨道半径越大,线速度越小,所以A的速度较大,D错误。
故选A。
4. 2030年中国计划实现载人登月,到时我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如:在月球表面附近以初速度v₀竖直向上抛出一小球,测得其上升的最大高度为h,已知月球半径为R,引力常量为G,不考虑月球自转影响和其他星体对其影响,忽略一切阻力,下列说法不正确的是( )
A. 月球表面重力加速度的大小为
B. 月球的质量为
C. 在月球上发射卫星的最小发射速度大小为
D. 若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T,则月球的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可得月球表面重力加速度的大小为
选项A正确,不符合题意;
B.根据
月球的质量为
选项B错误,符合题意;
C.根据
可得在月球上发射卫星的最小发射速度大小为
选项C正确,不符合题意;
D.若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T,则根据,
可得月球的密度为
选项D正确,不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,拖车A在水平路面上以速度,向左匀速运动,拖车通过不可伸长的水平绳跨过定滑轮后去拖动船B,船B离开水面后,在绳子拉力作用下沿着倾角为的斜坡上的直线滑道向上滑行,当连接船B的绳子与水平方向夹角为时,船B的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将B的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度,则
解得
故选C。
二、多选题
6. 如图所示,八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转,下列说法中正确的是( )
A. 地球绕太阳运行过程中,速率不变
B. 土星的公转周期大于一年
C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
D. 开普勒第三定律,其中的大小与行星的质量有关
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,地球在椭圆轨道运行时,速率变化,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,因为,故,故B正确;
C.根据开普勒第一定律,太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上,故C正确;
D.开普勒第三定律,其中的大小与中心天体的质量有关,与行星的质量无关,故D错误。
故选BC。
7. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目,游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示。游客(视为质点)以水平速度从A点滑出,然后落在倾角的斜面上的B点。不计空气阻力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 游客在空中运动的时间为0.3s B. A、B两点的水平距离为
C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据平抛运动规律有,
由平抛运动推论有
解得,
故A错误,B正确;
C.游客在点的竖直方向速度大小为
游客在点的速度大小
故C正确。
D.A到过程中,位移偏转角为,由平抛运动推论得速度偏转角的正切值
游客从A运动到过程中的速度偏转角小于,故D错误。
故选BC。
8. 通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量.这两个物理量可以是
A. 卫星的速度和角速度
B. 卫星的质量和轨道半径
C. 卫星的质量和角速度
D. 卫星的运行周期和轨道半径
【答案】AD
【解析】
【详解】试题分析:卫星围绕冥王星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,已知卫星的速度和角速度,则轨道半径,根据即可求解冥王星质量M,故A正确;根据可知,卫星的质量可以约去,只知道半径不能求出冥王星质量,故B错误;根据可知,卫星的质量可以约去,只知道角速度不能求出冥王星质量,故C错误;根据可知,知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M,故D正确;故选AD.
考点:万有引力定律的应用
三、解答题
9. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备,如下图所示,物理小组用自制的抛石机演练抛石过程,所用抛石机长臂的长度,质量的石块装在长臂末端的口袋中.开始时长臂处于静止状态,与水平面间的夹角.现对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出,其落地位置与抛出位置间的水平距离.不计空气阻力,重力加速度取.求:
(1)石块刚被抛出时的速度大小:
(2)石块刚抛出时口袋对石块作用力的大小和方向。
【答案】(1)6m/s;(2)110N,向下
【解析】
【详解】(1)石块被抛出后做平抛运动,水平方向
竖直方向
解得
(2)在最高点时
解得
FN=110N
方向向下。
10. 1969年7月20日,人类第一次登上月球,宇航员在月球表面做了这样一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度同时由静止释放,二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间落到月球表面.已知引力常量为G,月球的半径为R,不考虑月球自转的影响.求:
(1)月球表面的自由落体加速度大小g月;
(2)月球的质量M;
(3)在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期.
【答案】(1) (2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)月球表面附近的物体做自由落体运动
h=g月t2
月球表面的自由落体加速度大小
(2)若不考虑月球自转的影响
月球的质量
(3)质量为m'的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动
在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期
11. 汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,重力加速度取10 m/s2。
(1)汽车所能达到的最大速度是多少?
(2)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
(3)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
【答案】(1)12m/s;(2)4m/s;(3)16s
【解析】
【分析】
【详解】(1)当阻力和牵引力相等时,速度最大,故有
(2)从静止开始运动过程中,受到牵引力和阻力作用,根据牛顿第二定律可得
解得;根据,可得此时的速度为
(3)汽车由静止开始做匀加速起动的过程中a不变,当v增大时,P增大。当时,此过程结束,有
解得
12. 如图所示,固定斜面AB平滑连接固定光滑圆弧轨道BCD,C为圆弧最低点,圆弧与斜面AB相切于B点,圆弧最高点与光滑半圆管DE水平相切于D点,半圆管上端出口与长度为L=3m的水平传送带左端相切于E点。一个质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A下滑。已知斜面高h=0.3m,斜面倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5,圆弧BCD和半圆管DE半径分别为R=0.5m,r=0.1m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,管的内径可忽略。
(1)若小物块从A点由静止开始下滑,求物块经过C点时对轨道的压力大小;
(2)若使小物块以初速度从传送带最右端F点滑上传送带,传送带同时由静止开始以加速度为逆时针转动,两者间动摩擦因数,求小物块运动到E点的速度;
(3)若在A点给小物块合适的初动能,使其沿斜面向下运动并能够到达E点,求初动能Ek的最小值。
【答案】(1)3.6N;(2);(3)2.1J
【解析】
【详解】(1)小物块从A到C过程由动能定理
小物块在C点根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律,支持力和压力大小相等,方向相反,所以C点对轨道的压力是3.6N。
(2)传送带和物块速度相等过程
解得
此时物块速度
此过程物块运动距离
此后,因为,则物块向左做匀加速直线运动加速度大小为,根据速度位移公式
解得小物块运动到E点的速度
(3)使其沿斜面向下运动并能够到达E点,假设物块能通过D点,且到达E点的最小速度为零,到E过程,根据动能定理
解得
同时,物块应该能通过D点,在D点的最小速度满足
由A到D过程,根据动能定理
解得
综上所述,使其沿斜面向下运动并能够到达E点,最小速度为,则最小动能为
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物理试卷
一、单选题
1. 骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图,该自行车的大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为3∶1∶7,它们的边缘分别有A、B、C三个点,则A、B、C三点的向心加速度大小之比是( )
A. 3∶1∶7 B. 1∶3∶21 C. 1∶7∶21 D. 21∶3∶7
2. 两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离增大为2r,质量都变为原来的2倍,则它们之间的万有引力为( )
A. 0.5F B. F C. 2F D. 4F
3. 人造卫星A、B在轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. B的加速度较小 B. A所受的引力较大
C. B的周期较小 D. A的速度较小
4. 2030年中国计划实现载人登月,到时我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如:在月球表面附近以初速度v₀竖直向上抛出一小球,测得其上升的最大高度为h,已知月球半径为R,引力常量为G,不考虑月球自转影响和其他星体对其影响,忽略一切阻力,下列说法不正确的是( )
A. 月球表面重力加速度的大小为
B. 月球的质量为
C. 在月球上发射卫星的最小发射速度大小为
D. 若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T,则月球的密度为
5. 如图所示,拖车A在水平路面上以速度,向左匀速运动,拖车通过不可伸长的水平绳跨过定滑轮后去拖动船B,船B离开水面后,在绳子拉力作用下沿着倾角为的斜坡上的直线滑道向上滑行,当连接船B的绳子与水平方向夹角为时,船B的速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
6. 如图所示,八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转,下列说法中正确的是( )
A. 地球绕太阳运行过程中,速率不变
B. 土星的公转周期大于一年
C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
D. 开普勒第三定律,其中的大小与行星的质量有关
7. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目,游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示。游客(视为质点)以水平速度从A点滑出,然后落在倾角的斜面上的B点。不计空气阻力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 游客在空中运动的时间为0.3s B. A、B两点的水平距离为
C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为
8. 通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量.这两个物理量可以是
A. 卫星的速度和角速度
B. 卫星的质量和轨道半径
C. 卫星的质量和角速度
D. 卫星的运行周期和轨道半径
三、解答题
9. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备,如下图所示,物理小组用自制的抛石机演练抛石过程,所用抛石机长臂的长度,质量的石块装在长臂末端的口袋中.开始时长臂处于静止状态,与水平面间的夹角.现对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出,其落地位置与抛出位置间的水平距离.不计空气阻力,重力加速度取.求:
(1)石块刚被抛出时的速度大小:
(2)石块刚抛出时口袋对石块作用力的大小和方向。
10. 1969年7月20日,人类第一次登上月球,宇航员在月球表面做了这样一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度同时由静止释放,二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落,经时间落到月球表面.已知引力常量为G,月球的半径为R,不考虑月球自转的影响.求:
(1)月球表面的自由落体加速度大小g月;
(2)月球的质量M;
(3)在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动飞行器的周期.
11. 汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,重力加速度取10 m/s2。
(1)汽车所能达到的最大速度是多少?
(2)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
(3)若汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
12. 如图所示,固定斜面AB平滑连接固定光滑圆弧轨道BCD,C为圆弧最低点,圆弧与斜面AB相切于B点,圆弧最高点与光滑半圆管DE水平相切于D点,半圆管上端出口与长度为L=3m的水平传送带左端相切于E点。一个质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A下滑。已知斜面高h=0.3m,斜面倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5,圆弧BCD和半圆管DE半径分别为R=0.5m,r=0.1m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,管的内径可忽略。
(1)若小物块从A点由静止开始下滑,求物块经过C点时对轨道的压力大小;
(2)若使小物块以初速度从传送带最右端F点滑上传送带,传送带同时由静止开始以加速度为逆时针转动,两者间动摩擦因数,求小物块运动到E点的速度;
(3)若在A点给小物块合适的初动能,使其沿斜面向下运动并能够到达E点,求初动能Ek的最小值。
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