内容正文:
集宁二中2025-2026学年下学期高一年级期中检测卷
物理
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共28分)
1. 关于匀速圆周运动和平抛运动,下列认识正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀速运动,平抛运动是匀变速运动
B. 匀速圆周运动和平抛运动都是匀变速运动
C. 匀速圆周运动的线速度大小不变,平抛运动的加速度不变
D. 匀速圆周运动和平抛运动都是变加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.做匀速圆周运动的物体速度大小是变化的,加速度大小不变,方向改变,所以是变速运动,平抛运动加速度恒定,所以是匀变速运动,故ABD错误;
C.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,平抛运动的加速度是重力加速度,不变,故C正确。
故C正确。
2. 关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是( )
A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C. 离太阳越近的行星的自转周期越长
D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运动时,轨道都是椭圆,但是不在同一个椭圆轨道上,A错误;
B.行星绕太阳运动时,太阳位于所有椭圆轨道的一个公共焦点上,而不是位于中心处,B错误;
C.根据开普勒第三定律,有
可知,离太阳越近的行星的自转周期越短,C错误;
D.根据开普勒第三定律,可知所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,D正确。
故选D。
3. 如图所示一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周动。分析小物体受到的力,下列说法正确的是( )
A. 重力和支持力
B. 重力和静摩擦力
C. 重力、支持力和静摩擦力
D. 重力、支持力、静摩擦力和向心力ω
【答案】C
【解析】
【详解】在竖直方向上,小物体受到重力和盘面给小物体的支持力。水平方向上,静摩擦力提供向心力。所以物体受到重力、支持力和静摩擦力。
故选C。
4. 如图所示,长为L的轻质细绳一端固定于O点,另一端系一个小球(可看成质点),在O点的正下方距O点处有一钉子。小球从一定高度摆下,细绳与钉子碰撞后瞬间,下列说法正确的是( )
A. 小球的线速度变为原来的两倍
B. 小球的角速度变为原来的一半
C. 小球的向心加速度变为原来的两倍
D. 小球受到的绳子拉力变为原来的两倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.细绳与钉子碰撞前后瞬间,由于惯性,小球的线速度不变,故A错误;
B.根据
可知小球的角速度变为原来两倍,故B错误;
C.根据
可知小球的向心加速度变为原来两倍,故C正确;
D.对小球受力分析,根据牛顿第二定律
可知小球受到的向心力变为原来两倍,但受到的轻绳拉力小于原来两倍,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功
C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,支持力与位移垂直,不做功,重力做正功,摩擦力做负功,故A正确。
6. “嫦娥六号”从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨,进入椭圆轨道Ⅱ,由近月点落月,如图所示。关于“嫦娥六号”,下列说法正确的是( )
A. 沿轨道Ⅰ运行至点时,需加速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期
C. 沿轨道Ⅱ运行经点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运行经点时的加速度
D. 沿轨道Ⅱ从点运行到点的过程中,月球对探测器的万有引力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.“嫦娥六号”从高轨道Ⅰ变轨到低轨道Ⅱ,在P点需要减速,使得万有引力大于该点所需的向心力,从而做向心运动进入椭圆轨道Ⅱ。因此,需减速才能进入轨道Ⅱ,故A错误;
B.轨道Ⅰ是圆轨道,轨道Ⅱ是椭圆轨道。由图可知,轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径,根据开普勒第三定律可知 ,沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期,故B正确;
C.“嫦娥六号”所受的向心力由月球的万有引力提供,又根据牛顿第二定律
可得运行经点时的加速度大小为
可知加速度大小仅与到月球中心的距离有关,在轨道Ⅰ和低轨道Ⅱ的同一点P,距离月球中心的距离都是相同的,所以加速度大小相同,故C错误;
D.沿轨道Ⅱ从P点运行到Q点的过程中,探测器与月球的距离减小,万有引力方向与运动方向的夹角为锐角,所以万有引力做正功,故D错误。
故选B。
7. 科学家发现,在太空中有一些人类宜居星球,其中有一个人类宜居星球的质量约为地球的2倍,半径约为地球的1.5倍,已知地球表面的重力加速度为g。一个质量为m的宇航员来到该星球表面,忽略地球和星球自转影响,宇航员在该星球表面的重力约为( )
A. mg B. mg C. mg D. mg
【答案】A
【解析】
【详解】在地球表面
在星球表面
解得
A项正确。
二、多选题(共18分)
8. 质量为m的物体在汽车的牵引下匀速上升,当细绳与水平面间的夹角为时,汽车的速度为v,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度大小为 B. 物体的速度大小为
C. 绳子的拉力等于 D. 绳子的拉力大于
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示,物体上升的速度大小等于汽车沿绳子方向的分速度大小,即有
故A正确,B错误;
CD.物体在汽车的牵引下匀速上升,所以绳子拉力等于物体重力,故C正确,D错误;
故选AC。
9. 下图中a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A. b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
D. a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将减小
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.根据万有引力提供向心力可得
可得
,
可知b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度;b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度,故AB正确;
C.c加速将做离心运动,不能追上同一轨道上的b;b减速将做近心运动,不可以等候同一轨道上的c,故C错误;
D.a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大,故D错误。
故选AB。
10. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示,某双星系统中P、Q两天体绕O点做匀速圆周运动,两天体的轨道半径之比。关于两天体,下列说法正确的是( )
A. 质量之比
B. 线速度大小之比
C. 向心加速度大小之比
D. 若双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设两天体球心间的距离为,由万有引力提供向心力,有
解得,故A错误;
B.双星运动的角速度相等,根据,则线速度之比,故B正确;
C.由公式,可得向心加速度大小之比,故C错误;
D.由万有引力提供向心力,有,
其中,联立解得
可知双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大,故D正确。
故选 BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,如图所示为小球做平抛运动过程中的频闪照相得到的照片的一部分。已知闪光频率为10Hz,图中背景方格的边长均为5cm,重力加速度g取10。
(1)下列说法正确的是___________。
A.根据水平方向上的间隔相等,可判断平抛运动水平方向上是匀速直线运动
B.根据相邻点之间的竖直方向增加的距离相同,可判断竖直方向为自由落体运动
C.根据照片中的数据,可计算出B点的速度
(2)小球经过B点时的速度大小为=___________m/s。
(3)若已知平抛运动的特点,则A点___________(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点;若不是抛出点,那么小球抛出点离A点的水平距离为___________cm,竖直距离为___________cm。
【答案】 ①. C ②. 2.5 ③. 不是 ④. 15 ⑤. 5
【解析】
【详解】(1)[1]根据水平方向的距离间隔相等,且时间相同,所以可以判断平抛运动水平方向做的是匀速直线运动,不是仅仅根据时间相等就可以判断水平方向是匀速直线运动,A错误;
自由落体运动,初速度是0,所以相邻点之间的竖直方向增加的距离相同,不可以判断竖直方向为自由落体运动,B错误;
由图中数据,竖直方向
则
由A到B的时间为0.1s,所以平抛运动的初速度为
故B点竖直方向的分速度
B点速度为
C正确。
故选C。
(2)[2] B点速度为
(3)[3]由于抛出点到B点的时间为
而A点到B点的时间间隔为0.1s,所以A点不是抛出点。
[4]抛出点到A点的时间为
所以抛出点到A点的水平距离为
=15cm
抛出点到A点的竖直距离为
=5cm
12. 某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为;变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和,如图乙示。
(1)本实验采用的实验方法与下列实验相同的是_____;
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与物体受力、质量的关系
C. 探究影响导体电阻的因素
(2)探究向心力与半径间关系时,传动皮带是连接在图乙中的_____塔轮上;
A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层
(3)实验中记录两个标尺露出的格数时,由于转速不稳定,不便于读数。有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学的评价,你认为正确的是______。
A. 该方法可行,但需要匀速转动手柄
B. 该方法可行,且不需要匀速转动手柄
C. 该方法不可行,因为不能确定拍照时转速是否稳定
【答案】(1)BC (2)A (3)B
【解析】
【小问1详解】
该实验过程是在保证其他影响因素不变的情况下,探究向心力和其中一个影响因素的关系,所以采用的是控制变量法,故BC正确,A错误。
【小问2详解】
为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系,则应该保持小球质量和角速度相等,同一传送带边缘线速度大小相等,则传送带应连接在第一层,故A正确,BC错误。
【小问3详解】
向心力瞬时也是满足关系的,故B正确。
四、解答题(共38分)
13. 如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上加速前进的距离为x=10m,轮胎与地面的摩擦因数µ=0.5,轮胎质量为10kg,已知绳与水平地面间的夹角始终为α=37°,拉力F=100N。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)求:
(1)拉力F所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)合外力所做的功。
【答案】(1)800J
(2)-200J (3)600J
【解析】
【小问1详解】
根据功的计算公式可得
【小问2详解】
摩擦力做功为
【小问3详解】
合力做功为
14. 为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者高锟的杰出贡献,早在1996年,中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。已知“高锟星”的半径为R,其表面的重力加速度为g,引力常量为G,不考虑自转的影响,求解以下问题:(以下结果均用字母表达即可)
(1)卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度大小;
(2)假设“高锟星”为一均匀球体,试求“高锟星”的平均密度(球体积)
(3)假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T,求该卫星距地面的高度。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据
可得第一宇宙速度
(2)因为
密度
=
(3)设高锟星质量为M,卫星质量为m,轨道半径r,根据题意有
联立解得
所以卫星距地面高度
15. 如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点,且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为。求:
(1)小球到B点时的速度大小?
(2)小球从B点运动到C点所用的时间?
(3)小球落到斜面上C点时的速度大小?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为,在B点由重力和轨道的支持力提供向心力,则有
又
联立解得小球到B点时的速度大小为
(2)小球离开B点后做平抛运动,小球落到C点时,根据平抛运动规律得
解得小球从B点运动到C点所用的时间为
(3)小球落在斜面上C点时竖直分速度为
小球落到C点的速度大小为
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物理
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共28分)
1. 关于匀速圆周运动和平抛运动,下列认识正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀速运动,平抛运动是匀变速运动
B. 匀速圆周运动和平抛运动都是匀变速运动
C. 匀速圆周运动的线速度大小不变,平抛运动的加速度不变
D. 匀速圆周运动和平抛运动都是变加速运动
2. 关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是( )
A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C. 离太阳越近的行星的自转周期越长
D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
3. 如图所示一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周动。分析小物体受到的力,下列说法正确的是( )
A. 重力和支持力
B. 重力和静摩擦力
C. 重力、支持力和静摩擦力
D. 重力、支持力、静摩擦力和向心力ω
4. 如图所示,长为L的轻质细绳一端固定于O点,另一端系一个小球(可看成质点),在O点的正下方距O点处有一钉子。小球从一定高度摆下,细绳与钉子碰撞后瞬间,下列说法正确的是( )
A. 小球的线速度变为原来的两倍
B. 小球的角速度变为原来的一半
C. 小球的向心加速度变为原来的两倍
D. 小球受到的绳子拉力变为原来的两倍
5. 如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功
C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功
6. “嫦娥六号”从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨,进入椭圆轨道Ⅱ,由近月点落月,如图所示。关于“嫦娥六号”,下列说法正确的是( )
A. 沿轨道Ⅰ运行至点时,需加速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期
C. 沿轨道Ⅱ运行经点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运行经点时的加速度
D. 沿轨道Ⅱ从点运行到点的过程中,月球对探测器的万有引力做负功
7. 科学家发现,在太空中有一些人类宜居星球,其中有一个人类宜居星球的质量约为地球的2倍,半径约为地球的1.5倍,已知地球表面的重力加速度为g。一个质量为m的宇航员来到该星球表面,忽略地球和星球自转影响,宇航员在该星球表面的重力约为( )
A. mg B. mg C. mg D. mg
二、多选题(共18分)
8. 质量为m的物体在汽车的牵引下匀速上升,当细绳与水平面间的夹角为时,汽车的速度为v,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度大小为 B. 物体的速度大小为
C. 绳子的拉力等于 D. 绳子的拉力大于
9. 下图中a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是( )
A. b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度
B. b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c
D. a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将减小
10. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示,某双星系统中P、Q两天体绕O点做匀速圆周运动,两天体的轨道半径之比。关于两天体,下列说法正确的是( )
A. 质量之比
B. 线速度大小之比
C. 向心加速度大小之比
D. 若双星的质量之和恒定,则双星间距离越大,其转动周期越大
第II卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
11. 在“探究平抛运动的特点”的实验中,如图所示为小球做平抛运动过程中的频闪照相得到的照片的一部分。已知闪光频率为10Hz,图中背景方格的边长均为5cm,重力加速度g取10。
(1)下列说法正确的是___________。
A.根据水平方向上的间隔相等,可判断平抛运动水平方向上是匀速直线运动
B.根据相邻点之间的竖直方向增加的距离相同,可判断竖直方向为自由落体运动
C.根据照片中的数据,可计算出B点的速度
(2)小球经过B点时的速度大小为=___________m/s。
(3)若已知平抛运动的特点,则A点___________(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点;若不是抛出点,那么小球抛出点离A点的水平距离为___________cm,竖直距离为___________cm。
12. 某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为;变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和,如图乙示。
(1)本实验采用的实验方法与下列实验相同的是_____;
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与物体受力、质量的关系
C. 探究影响导体电阻的因素
(2)探究向心力与半径间关系时,传动皮带是连接在图乙中的_____塔轮上;
A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层
(3)实验中记录两个标尺露出的格数时,由于转速不稳定,不便于读数。有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学的评价,你认为正确的是______。
A. 该方法可行,但需要匀速转动手柄
B. 该方法可行,且不需要匀速转动手柄
C. 该方法不可行,因为不能确定拍照时转速是否稳定
四、解答题(共38分)
13. 如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上加速前进的距离为x=10m,轮胎与地面的摩擦因数µ=0.5,轮胎质量为10kg,已知绳与水平地面间的夹角始终为α=37°,拉力F=100N。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)求:
(1)拉力F所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)合外力所做的功。
14. 为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者高锟的杰出贡献,早在1996年,中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。已知“高锟星”的半径为R,其表面的重力加速度为g,引力常量为G,不考虑自转的影响,求解以下问题:(以下结果均用字母表达即可)
(1)卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度大小;
(2)假设“高锟星”为一均匀球体,试求“高锟星”的平均密度(球体积)
(3)假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T,求该卫星距地面的高度。
15. 如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点,且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为。求:
(1)小球到B点时的速度大小?
(2)小球从B点运动到C点所用的时间?
(3)小球落到斜面上C点时的速度大小?
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