内容正文:
2025-2026学年江苏省南京市第五高级中学高一(下)阶段性学情调研物理试卷(4月份)
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 如图所示,蚊香点燃后缓慢燃烧,若该蚊香燃烧点的运动速率保持不变,则该燃烧点( )
A. 线速度不变
B. 角速度变小
C. 向心加速度变大
D. 绕一圈()所用时间保持不变
2. 如图所示,强强乘坐速度为(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光速的传播速度为( )
A. B. C. D.
3. 荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动,如图所示,公园里一个小姑娘在荡秋千,小姑娘(包括坐着的踏板)可视为质点,不考虑绳索的重力,下列判断正确的是( )
A. 小姑娘受重力、绳索拉力和向心力的作用
B. 小姑娘经过最高点时的加速度为0
C. 小姑娘在某时刻的加速度可能沿切线方向
D. 小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力
4. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯
B. 杯子离转盘中心越远越容易做离心运动,若给杯子中加水越多越不容易做离心运动
C. 滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,衣物运动到最高点A点时脱水效果更好
D. 汽车以恒定速率参加越野赛的一段赛道上经过a、b、c三处中,c处最容易爆胎
5. 如图所示,向心力演示器中两钢球质量相等,分别放入半径比为的长槽和短槽中。实验中通过标尺上露出的等分标记观察到两个小球做圆周运动时的向心力大小比值为。则( )
A. 两球角速度大小之比为
B. 两球线速度大小之比为
C. 与皮带相接触的变速塔轮的半径之比为
D. 与皮带相接触的变速塔轮的半径之比为
6. 如图所示,小球甲、乙同时从同一高度斜向上抛出,抛出速度v1、v2与水平方向的夹角分别为θ1、θ2(θ1>θ2)。已知两球均运动到最高点时恰好相遇,不计空气阻力。则( )
A. v1大于v2
B. 相等时间内甲的速度变化量比乙的大
C. 甲相对于乙做匀变速曲线运动
D. 仅减小甲、乙抛出时的距离,两球仍能在空中相遇
7. 竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面,使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下,钢球沿桌面飞出后均做平抛运动,最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动,变化的物理量是( )
A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度
C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率
9. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是( )
A. 线速度的大小关系为
B. 周期关系为
C. 向心加速度的关系
D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s
10. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中,恰好越过高度为h的横杆,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 起跳阶段,地面对人的弹力做正功
B. 上升过程中,克服重力做功为mgh
C. 刚接触海绵垫时,在竖直方向立即做减速运动
D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量
11. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来,在地表附近匀减速下降阶段,克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、实验题:本大题共1小题,共10分。
12. 如图1所示,在“探究平抛运动规律”的实验中,用小锤打击L形弹性金属片,A球会沿水平方向抛出,同时B球由静止开始下落。
(1)甲同学想通过判断两球是否同时落地,来探究平抛运动在竖直方向的运动规律。下列方法最合适的是________
A. 用眼睛看两球是否同时落地
B. 用耳朵听两球是否同时落地
C. 用秒表测两球下落时间是否相同
(2)乙同学用如图2所示的频闪照相法记录了两球落地前在不同时刻的位置,图中实线为正交的水平线和竖直线,且相邻竖直线间距相等。分析该照片,可得出的实验结论是________
A. 仅可判断A球竖直方向做自由落体运动
B. 仅可判断A球水平方向做匀速直线运动
C. 可判断A球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(3)丙同学想通过该频闪照片来测量当地的重力加速度。
①获得A球在某连续三个时刻的位置如图3所示,b位置竖直方向在刻度尺上对应的位置如图4所示,其读数为________cm;
②若照相机的闪光频率为f,图3中a与b、b与c竖直方向的距离分别为和,照片上物体影像长度与物体实际长度的比值为k,则当地的重力加速度________(用题中所给的物理量表示);
③若因器材原因导致A球抛出时速度方向不水平,则仅从这一影响因素分析,重力加速度的测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”),简要说明理由:________。
三、计算题:本大题共4小题,共46分。
13. 已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T。求:
(1)第一宇宙速度v
(2)同步卫星的轨道半径r
14. 共享电动车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。如图所示,某共享电动车和驾驶员的总质量为m=100 kg,电动车的额定功率为P=500 W。若电动车从静止开始以额定功率在水平路面沿直线行驶,行驶中最大速度为5 m/s,假定行驶中所受阻力恒定,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)当电动车速度为2.5 m/s时,其加速度大小;
(2)若电动车从静止开始以1.5m/s2的加速度匀加速启动,这一过程能维持的时间。
15. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台起动前,一质量为m的小物块恰能静止在陶罐内A点处,AO与竖直方向的夹角。当转台以角速度匀速转动时,小物块受到的摩擦力恰好为零。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,、。
(1)求物块和陶罐之间的动摩擦因数;
(2)求角速度的大小;
(3)若角速度增大到,使得物块所受摩擦力的大小和(1)中所受摩擦力大小相同,求的值。
16. 如图所示,水平轨道BC的左端与竖直固定的光滑 圆轨道相切于B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2 kg的滑块从圆轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m,水平轨道BC长为0.4 m,滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6 m,g取10 m/s2 。
(1) 滑块第一次经过B点时对轨道的压力?
(2) 整个过程中弹簧具有最大的弹性势能为多少?
(3) 滑块最终停在何处?
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2025-2026学年江苏省南京市第五高级中学高一(下)阶段性学情调研物理试卷(4月份)
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 如图所示,蚊香点燃后缓慢燃烧,若该蚊香燃烧点的运动速率保持不变,则该燃烧点( )
A. 线速度不变
B. 角速度变小
C. 向心加速度变大
D. 绕一圈()所用时间保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.线速度是矢量,蚊香燃烧点的运动速率不变,方向时刻改变,故A错误;
B.根据线速度与角速度的关系
蚊香燃烧点的线速度大小不变,半径变小,角速度变大,故B错误;
C.根据向心加速度公式
蚊香燃烧点的线速度大小不变,半径变小,向心加速度变大,故C正确;
D.根据周期与角速度的关系
蚊香燃烧点的角速度变大,绕一圈所需时间变短,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,强强乘坐速度为(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光速的传播速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据光速不变原理,在一切惯性参考系中测量到真空中的光速c都一样,而壮壮所处参考系即为惯性参考系,因此壮壮观测到的光速为1.0c,故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动,如图所示,公园里一个小姑娘在荡秋千,小姑娘(包括坐着的踏板)可视为质点,不考虑绳索的重力,下列判断正确的是( )
A. 小姑娘受重力、绳索拉力和向心力的作用
B. 小姑娘经过最高点时的加速度为0
C. 小姑娘在某时刻的加速度可能沿切线方向
D. 小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.小姑娘只受到重力和绳索的拉力,故A错误;
BC.小姑娘经过最高点时速度为零,向心加速为0,但有沿切线方向的加速度,故B错误,C正确;
D.小故娘经过最低点时受到竖直向上的绳索的拉力和竖直向下的重力,合力向上提供向心力,故绳索的拉力大于重力,故D错误。
故选C。
4. 下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯
B. 杯子离转盘中心越远越容易做离心运动,若给杯子中加水越多越不容易做离心运动
C. 滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,衣物运动到最高点A点时脱水效果更好
D. 汽车以恒定速率参加越野赛的一段赛道上经过a、b、c三处中,c处最容易爆胎
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁路转弯处外轨高于内轨,目的是让火车重力和轨道支持力的合力提供转弯所需向心力,避免轮缘挤压外轨,减少外轨磨损,不是利用轮缘与内轨的侧压力,故A错误;
B.转盘上杯子的静摩擦力提供向心力,刚好发生离心运动时满足
整理得临界角速度
可知杯子离转盘中心越远发生滑动时需要的角速度越小,即越容易做离心运动;质量被消去,与杯子以及内部装水的质量无关,故B错误;
C.滚筒洗衣机中,衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动,由筒壁对衣物的弹力和衣物的重力的合力提供向心力,在最高点,有
得筒壁对衣物的弹力
在最低点,有
得筒壁对衣物的弹力
弹力越大,对衣物的挤压越强,水越容易被甩出,因此最低点脱水效果更好,故C错误;
D.在凸形路面最高点,由重力和支持力的合力提供向心力,有
解得
在凹形路面最低点、,由重力和支持力的合力提供向心力,有
解得
且处路面更陡,曲率半径更小,因此
支持力越大,轮胎受到的压力越大,因此处最容易爆胎,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,向心力演示器中两钢球质量相等,分别放入半径比为的长槽和短槽中。实验中通过标尺上露出的等分标记观察到两个小球做圆周运动时的向心力大小比值为。则( )
A. 两球角速度大小之比为
B. 两球线速度大小之比为
C. 与皮带相接触的变速塔轮的半径之比为
D. 与皮带相接触的变速塔轮的半径之比为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意可知,两球的质量相等,做圆周运动的半径之比为,所需向心力大小之比为,根据可知,两球角速度大小之比为;根据可知,两球线速度大小之比为,故AB错误;
CD.由于与皮带相接触的变速塔轮边缘处的线速度相等,根据,由于两球角速度大小之比为,则与皮带相接触的变速塔轮的半径之比为,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,小球甲、乙同时从同一高度斜向上抛出,抛出速度v1、v2与水平方向的夹角分别为θ1、θ2(θ1>θ2)。已知两球均运动到最高点时恰好相遇,不计空气阻力。则( )
A. v1大于v2
B. 相等时间内甲的速度变化量比乙的大
C. 甲相对于乙做匀变速曲线运动
D. 仅减小甲、乙抛出时的距离,两球仍能在空中相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A.两球均做斜上抛运动,则
由于
则
故A错误;
B.根据
所以相等时间内甲的速度变化量等于乙的速度变化量,故B错误;
CD.由于两球加速度相同,所以甲相对于乙做水平方向的匀速直线运动,当改变距离时依然甲相对于乙做水平方向的匀速直线运动,两球仍能在空中相遇。故C错误,D正确;
故选D。
7. 竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设小孔到小球转动平面的竖直距离为,细绳与竖直方向的夹角为,根据小球在竖直方向上受力平衡
两小球受到的细绳拉力大小相等,因为
所以
即
小球做圆周运动的半径为
根据小球所受合力提供向心力
解得
两球一起做圆周运动,角速度相同,即两球高度相同。
故选C。
8. 如图所示,在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面,使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下,钢球沿桌面飞出后均做平抛运动,最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动,变化的物理量是( )
A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度
C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可得
两次平抛运动的下落高度相同,由
解得
可知两次平抛运动的时间相同,速度的变化率也相同,故A错误;
B.依题意,两次平抛运动的初速度不同,下落高度相同,有
解得
根据
可知两次平抛运动,落地时瞬时速度不相同,故B正确;
C.由
可知两次平抛运动重力的平均功率相同,故C错误;
D.根据
可知两次平抛运动,落地时重力的瞬时功率相同,故D错误。
故选B。
9. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上,而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为中国空间站,c为地球同步卫星,则下列说法正确的是( )
A. 线速度的大小关系为
B. 周期关系为
C. 向心加速度的关系
D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.a与c的角速度和周期相同,由v=ωr分析可知,va<vc。
由a=ω2r分析可知,ac>aa。
对于b与c,根据万有引力提供向心力得
解得,,
因c的轨道半径比b的大,则vb>vc,Tc>Tb,ab>ac。
综上有,va<vc<vb,Ta=Tc>Tb,ab>ac>aa
故AC错误,B正确;
D.因同步卫星c没有脱离地球的束缚,所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s,故D错误。
故选B。
10. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中,恰好越过高度为h的横杆,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 起跳阶段,地面对人的弹力做正功
B. 上升过程中,克服重力做功为mgh
C. 刚接触海绵垫时,在竖直方向立即做减速运动
D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量
【答案】D
【解析】
【详解】A.在起跳阶段中,地面对人的弹力作用点始终没有离开地面,地面对人脚底的支持力的位移为零,所以地面对人的弹力做功为零,故A错误;
B.上升过程中,人的重心高度增加小于h,则克服重力做功小于mgh,故B错误;
C.刚接触海绵垫时,重力大于海绵垫的弹力,加速度向下,该同学在竖直方向向下做加速运动,当海绵垫的弹力大于该同学的重力后,该同学做减速运动,故C错误;
D.设接触海绵时人的动能为,则从接触海绵垫到压至最低点过程中,动能定理有
整理得
故从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量,故D正确。
故选D。
11. 2024年4月30日神舟十七号载人飞船胜利归来,在地表附近匀减速下降阶段,克服阻力做功W、重力势能与下降距离x或时间t的关系图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.因为神舟十七号在地表附近匀减速下降,根据牛顿第二定律
可知神舟十七号下降过程中阻力不变,故克服阻力做功为
故图像是一条过原点的倾斜直线,图像是开口向下的抛物线,故A正确,B错误;
CD.重力势能的变化量为
可得
所以图像是一条倾斜直线,图像是开口向上的抛物线,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题:本大题共1小题,共10分。
12. 如图1所示,在“探究平抛运动规律”的实验中,用小锤打击L形弹性金属片,A球会沿水平方向抛出,同时B球由静止开始下落。
(1)甲同学想通过判断两球是否同时落地,来探究平抛运动在竖直方向的运动规律。下列方法最合适的是________
A. 用眼睛看两球是否同时落地
B. 用耳朵听两球是否同时落地
C. 用秒表测两球下落时间是否相同
(2)乙同学用如图2所示的频闪照相法记录了两球落地前在不同时刻的位置,图中实线为正交的水平线和竖直线,且相邻竖直线间距相等。分析该照片,可得出的实验结论是________
A. 仅可判断A球竖直方向做自由落体运动
B. 仅可判断A球水平方向做匀速直线运动
C. 可判断A球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动
(3)丙同学想通过该频闪照片来测量当地的重力加速度。
①获得A球在某连续三个时刻的位置如图3所示,b位置竖直方向在刻度尺上对应的位置如图4所示,其读数为________cm;
②若照相机的闪光频率为f,图3中a与b、b与c竖直方向的距离分别为和,照片上物体影像长度与物体实际长度的比值为k,则当地的重力加速度________(用题中所给的物理量表示);
③若因器材原因导致A球抛出时速度方向不水平,则仅从这一影响因素分析,重力加速度的测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”),简要说明理由:________。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 4.75~4.85 ②. ③. 没有影响 ④. 因为平台不水平时小球A做斜抛运动,竖直方向仍然做加速度为g的匀加速直线运动
【解析】
【小问1详解】
判断两球是否同时落地,最好的办法是用耳朵分辨,听两球是否同时落地,故选B;
【小问2详解】
可判断A球在相同时间内水平位移都相同,即水平方向做匀速直线运动;竖直方向与做自由落体运动的物体的竖直位移总相等,可知小球在竖直方向做自由落体运动,故选C。
【小问3详解】
①[1]b位置竖直方向在刻度尺上对应的位置读数为4.80cm;
②[2]根据
可得
③[3][4]没有影响;因为平台不水平时小球A做斜抛运动,竖直方向仍然做加速度为g的匀加速直线运动。
三、计算题:本大题共4小题,共46分。
13. 已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T。求:
(1)第一宇宙速度v
(2)同步卫星的轨道半径r
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在地球表面附近,卫星做匀速圆周运动,重力提供向心力,则有
解得第一宇宙速度为
【小问2详解】
设地球的质量为M,在地球表面则有
解得
对同步卫星而言,则有
联立解得
14. 共享电动车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。如图所示,某共享电动车和驾驶员的总质量为m=100 kg,电动车的额定功率为P=500 W。若电动车从静止开始以额定功率在水平路面沿直线行驶,行驶中最大速度为5 m/s,假定行驶中所受阻力恒定,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)当电动车速度为2.5 m/s时,其加速度大小;
(2)若电动车从静止开始以1.5m/s2的加速度匀加速启动,这一过程能维持的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当F牵= f时,电动车速度最大,根据
解得电动车受到的阻力为f=100N
当v1=2.5m/s时,受到的牵引力为
根据牛顿第二定律,有
解得电动车的加速度大小为
【小问2详解】
电动车做匀加速直线时,根据牛顿第二定律,有
解得
当P达到额定功率时,匀加速运动结束,此时有
根据速度-时间公式
联立解得
15. 如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台起动前,一质量为m的小物块恰能静止在陶罐内A点处,AO与竖直方向的夹角。当转台以角速度匀速转动时,小物块受到的摩擦力恰好为零。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,、。
(1)求物块和陶罐之间的动摩擦因数;
(2)求角速度的大小;
(3)若角速度增大到,使得物块所受摩擦力的大小和(1)中所受摩擦力大小相同,求的值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
题意可知转台起动前,小物块恰能静止在陶罐内A点处,对物块,由平衡条件有
解得
【小问2详解】
题意可知,当转台以角速度匀速转动时,小物块受到的摩擦力恰好为零则物块竖直方向有
水平方向
联立解得
【小问3详解】
根据题意可知摩擦力的方向应沿切面向下且大小为,小物块竖直方向有
水平方向有
联立解得
16. 如图所示,水平轨道BC的左端与竖直固定的光滑 圆轨道相切于B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2 kg的滑块从圆轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m,水平轨道BC长为0.4 m,滑块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6 m,g取10 m/s2 。
(1) 滑块第一次经过B点时对轨道的压力?
(2) 整个过程中弹簧具有最大的弹性势能为多少?
(3) 滑块最终停在何处?
【答案】(1)60N,方向竖直向下;(2)1.4J;(3)C点左边0.25m
【解析】
【详解】(1)滑块由A点到B点过程,根据动能定理
设轨道对滑块的支持力为N,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律,滑块对轨道的压力等于轨道对滑块的支持力
方向竖直向下;
(2)从A点到D点,根据动能定理
解得
(3)全程运动,根据动能定理
解得
所以,最终停在C点左边0.25m。
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