内容正文:
天津市北辰区秋怡中学2025-2026学年第二学期阶段检测
高一物理
一、单选题(每小题5分,共25分)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度
C. 加速度 D. 合外力
【答案】B
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度大小,即速率不一定发生变化,例如匀速圆周运动,A错误;
B.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度的方向时刻发生变化,即一定变化的物理量是速度,B正确;
CD.做曲线运动的物体,在运动过程中,其所受外力的合力与加速度可能不变,例如平抛运动,CD错误。
故选B。
2. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图示可知,加速度方向与速度方向夹角大于90度,物体做减速运动,故A错误;
B.由图示可知,速度方向与加速度方向相同,物体做直线运动,不做曲线运动,故B错误;
C.由图示可知,物体做曲线运动的轨迹应该在加速度与速度的夹角之中,加速度的方向指向轨迹的凹侧,故C错误;
D.由图示可知,加速度方向与速度方向夹角小于90度,物体做加速曲线运动,故D正确。故选D。
3. 如图所示,轻杆两端分别固定着可视为质点的小球A、B,放置在光滑水平面上,杆上O点有一竖直方向的固定转动轴,A、B到O点的距离之比为rA:rB=1:2, 当轻杆绕轴匀速转动时,小球A、B的( )
A. 角速度大小之比为ωA:ωB=1:2
B. 角速度大小之比为ωA:ωB=2:1
C. 线速度大小之比为vA:vB=1:2
D. 线速度大小之比为vA:vB= 2:1
【答案】C
【解析】
【详解】小球A、B同轴转动,两球的角速度相等,即角速度大小之比为
根据可知,小球A、B的线速度大小之比为
故选C。
4. 如图所示,下列有关圆周运动的实例分析,其中说法正确的是( )
A. 甲图中,汽车匀速率通过凹形路面的最低点时支持力等于重力
B. 乙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对火车轮缘会有挤压作用
C. 丙图中,脱水筒的脱水原理是由于衣服受到离心力作用,把水从衣服上甩出
D. 丁图中,小球固定在轻杆的一端,在竖直面内绕轻杆的另一端O点做圆周运动,小球经过最高点时速度可以为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,向心加速度竖直向上,支持力大于重力,处于超重状态,故A错误;
B.乙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,重力与支持力的合力不足以提供向心力,所以外轨对外轮缘会有挤压作用,故B错误;
C.丙图中,脱水筒的脱水原理是附着在衣服上的水做离心运动被甩出,不是受离心力作用,故C错误;
D.丁图中,小球经过最高点时,若杆对其支持力与其重力平衡,速度为零,故D正确。
故选D。
5. 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。
二、多选题(每小题5分,共15分。全部选对得5分,选对但不全得3分,选错不得分)
6. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到4个力的作用,分别是重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 物体受到3个力的作用,分别是重力、弹力和摩擦力
C. 当圆筒的角速度ω增大以后,物体会相对于圆筒发生滑动
D. 当圆筒的角速度ω增大以后,弹力增大,摩擦力不变
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.物体受到3个力的作用,分别是重力、弹力和摩擦力,三个力的合力充当向心力,A错误,B正确;
CD.当圆筒的角速度ω增大以后,根据
N=mω2r
可知弹力增大,最大静摩擦力变大,因摩擦力与重力平衡,可知摩擦力不变,当圆筒的角速度ω增大以后,物体不会相对于圆筒发生滑动,C错误,D正确。
故选BD。
7. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货物速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 货车的速度等于vcos
B. 货车的速度等于
C. 货物处于超重状态
D. 货车的对地面的压力大于货车的重力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.货车沿着绳子方向的速度等于货箱的速度,因此
可得
A错误,B正确;
C.货车匀速前进过程中,绳子倾角逐渐减小,可得货箱的速度逐渐增大,因此货箱向上做加速运动,处于超重状态, C正确;
D.由于货车受到缆绳的拉力,货车对地面的压力小于货车的重力,D错误。
故选BC。
8. 如图所示,小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动,两小球运动的半径均为R,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球a经过最高点时的速度可能小于
B. 小球b经过最高点时的速度可能小于
C. 小球a经过最高点时,细绳对小球a一定有拉力作用
D. 小球b经过最高点时,细杆对小球b可能有支持力作用
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.当绳子拉力为零时,小球通过最高点的速度最小,根据
解得
小球a经过最高点时的速度不得小于,故AC错误;
BD.杆可以对物体支持力,当支持力等于重力时,速度最小为0,则小球b经过最高点时的速度可能小于,故BD正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共16分)
9. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则
(1)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时可以探究向心力大小与___________的关系(选填“半径”、“角速度”或“质量”,下同);
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与___________的关系;
(3)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与___________的关系。
【答案】(1)半径 (2)角速度
(3)质量
【解析】
【小问1详解】
当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时,此时两球做圆周运动的角速度相等,可以探究向心力大小与半径的关系。
【小问2详解】
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时,此时两球做圆周运动的半径相等,可以探究向心力大小与角速度的关系。
【小问3详解】
当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不相等的小球分别放在A、C时,此时两球做圆周运动的角速度相等,做圆周运动的半径相等,可以探究向心力大小与质量的关系。
10. 某小组同学进行了“探究平抛运动的特点”实验,具体如下(部分步骤省略):
(1)如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变。根据实验,___________(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
(2)如图2所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出,落在水平挡板MN上,白纸上将留下一系列痕迹点。为了保证钢球每次以相同的初速度从O点水平飞出,下列实验条件必须满足的是___________。
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末端水平
C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(3)若该组同学做实验时,未标抛出点O,只记录了A、B、C三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图3所示的坐标系,根据图3中数据可计算小球平抛的初速度为___________m/s(取)。
【答案】(1)能 (2)BC
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变。说明两球在竖直方向具有相同的运动情况,所以根据实验,能判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
【小问2详解】
为了保证钢球每次以相同的初速度从O点水平飞出,需要保证斜槽轨道末端水平,且每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球;但斜槽轨道不需要光滑。
故选BC。
【小问3详解】
由图丙可知AB与BC的水平位移相等,所用时间相等,竖直方向有
解得
则小球平抛的初速度为
四、计算题(共48分)
11. 一颗人造卫星的质量为,离地面的高度为,卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为,地球表面重力加速度为,求:
()地球的质量;
()卫星绕地球运动的速率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】()在地球表面的物体万有引力近似等于重力
解得
()对于绕地球运动的卫星,万有引力提供了卫星运动时的向心力
解得
12. 如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,大小F=50N的拉力作用,物体移动的距离物体与地面间的动摩擦因数,g取。(,)求:
(1)拉力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)处拉力做功的瞬时功率。
【答案】(1)160J
(2)-32J (3)320W
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得,拉力做功为==160J
【小问2详解】
根据题意,由平衡条件有
又有
则摩擦力做功为
联立代入数据解-32J
【小问3详解】
根据题意,由牛顿第二定律有
又有
拉力做功的瞬时功率为
联立代入数据解得=320W
13. 如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.1kg的小球以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动L=4m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球运动到A点时的速度大小vA;
(2)小球从B点落到C点的时间t;
(3)若AC的距离为1.2m,小球经过B点时对轨道的压力大小FB。
【答案】(1)5m/s;(2)0.4s;(3)1.25N
【解析】
【详解】(1)小球向左匀减速运动,有
解得
(2)B到C小球做平抛运动,则
解得
(3)B到C小球在水平方向,有
解得
在B点,有
解得
根据牛顿第三定律可得小球经过B点时对轨道的压力大小为
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高一物理
一、单选题(每小题5分,共25分)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度
C. 加速度 D. 合外力
2. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,轻杆两端分别固定着可视为质点的小球A、B,放置在光滑水平面上,杆上O点有一竖直方向的固定转动轴,A、B到O点的距离之比为rA:rB=1:2, 当轻杆绕轴匀速转动时,小球A、B的( )
A. 角速度大小之比为ωA:ωB=1:2
B. 角速度大小之比为ωA:ωB=2:1
C. 线速度大小之比为vA:vB=1:2
D. 线速度大小之比为vA:vB= 2:1
4. 如图所示,下列有关圆周运动的实例分析,其中说法正确的是( )
A. 甲图中,汽车匀速率通过凹形路面的最低点时支持力等于重力
B. 乙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对火车轮缘会有挤压作用
C. 丙图中,脱水筒的脱水原理是由于衣服受到离心力作用,把水从衣服上甩出
D. 丁图中,小球固定在轻杆的一端,在竖直面内绕轻杆的另一端O点做圆周运动,小球经过最高点时速度可以为零
5. 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
二、多选题(每小题5分,共15分。全部选对得5分,选对但不全得3分,选错不得分)
6. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动,下列说法正确的是( )
A. 物体受到4个力的作用,分别是重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 物体受到3个力的作用,分别是重力、弹力和摩擦力
C. 当圆筒的角速度ω增大以后,物体会相对于圆筒发生滑动
D. 当圆筒的角速度ω增大以后,弹力增大,摩擦力不变
7. 如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物,货车向左做匀速直线运动,在将货物提升到图示的位置时,货物速度为v,连接货车的缆绳与水平方向夹角为,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 货车的速度等于vcos
B. 货车的速度等于
C. 货物处于超重状态
D. 货车的对地面的压力大于货车的重力
8. 如图所示,小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动,两小球运动的半径均为R,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球a经过最高点时的速度可能小于
B. 小球b经过最高点时的速度可能小于
C. 小球a经过最高点时,细绳对小球a一定有拉力作用
D. 小球b经过最高点时,细杆对小球b可能有支持力作用
三、实验题(每空2分,共16分)
9. 我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则
(1)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在B、C时可以探究向心力大小与___________的关系(选填“半径”、“角速度”或“质量”,下同);
(2)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与___________的关系;
(3)当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量不相等的小球分别放在A、C时可以探究向心力大小与___________的关系。
10. 某小组同学进行了“探究平抛运动的特点”实验,具体如下(部分步骤省略):
(1)如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变。根据实验,___________(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动。
(2)如图2所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出,落在水平挡板MN上,白纸上将留下一系列痕迹点。为了保证钢球每次以相同的初速度从O点水平飞出,下列实验条件必须满足的是___________。
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末端水平
C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(3)若该组同学做实验时,未标抛出点O,只记录了A、B、C三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图3所示的坐标系,根据图3中数据可计算小球平抛的初速度为___________m/s(取)。
四、计算题(共48分)
11. 一颗人造卫星的质量为,离地面的高度为,卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为,地球表面重力加速度为,求:
()地球的质量;
()卫星绕地球运动的速率。
12. 如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,大小F=50N的拉力作用,物体移动的距离物体与地面间的动摩擦因数,g取。(,)求:
(1)拉力所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)处拉力做功的瞬时功率。
13. 如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.1kg的小球以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动L=4m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球运动到A点时的速度大小vA;
(2)小球从B点落到C点的时间t;
(3)若AC的距离为1.2m,小球经过B点时对轨道的压力大小FB。
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