内容正文:
2025年高一暑期调研测试
物理
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间为75分钟,考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名,准考证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡的规定位置上,并认真核对条形码上的信息是否与本人相符。
3.选择题必须使用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动、请用橡皮擦干净后,再涂其他答案。非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水的签字笔在规定的答题区域内作答。不准使用修正带和涂改液,否则答题无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘写清楚线条符号等需加粗加黑。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
2. 走时准确的时钟如图所示,A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点,关于A、B两点下列说法正确的是( )
A. A点线速度大 B. B点角速度大 C. 周期相同 D. 加速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由于时针的周期为12h,分针的周期为1h,所以分针的周期小于时针的周期,故
根据,
联立可得,故AC错误;
B.根据
可得,故B正确;
D.根据,
联立可得,故D错误。
故选B。
3. 2024年5月8日,“嫦娥六号”月球探测器成功实施近月制动,顺利进入绕月椭圆轨道。也是我国探月事业的进步,如图所示,位置A距离月球最近,位置C距离月球最远。则“嫦娥六号”( )
A. 在C点的速度最大
B. 从A点到B点做加速运动
C. 在A点的加速度最大
D. 从B点到C点加速度方向沿轨迹的切线方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,探测器在近月点速度最大,在远月点速度最小,C点距离月球最远,因此在C点的速度最小,故A错误;
B.从A点到B点,探测器远离月球,万有引力做负功,动能减小,速度减小,做减速运动,故B错误;
C.根据牛顿第二定律和万有引力定律有,
解得加速度
可知距离越小,加速度越大,A点距离月球最近,因此在A点的加速度最大,故C正确;
D.探测器在运动过程中只受万有引力作用,加速度方向与万有引力方向相同,始终指向月球球心,不沿轨迹的切线方向,故D错误。
故选C。
4. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据
可知图像斜率表示电场强度,由图可知
可得
故选D。
5. 某广场喷泉喷出的两水柱如图中a、b所示。不计空气阻力,a、b中的水( )
A. 加速度相同
B. 喷出时的初速度相同
C. 在最高点的速度相同
D. 在空中的运动时间相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.不计空气阻力,在喷泉喷出的水在空中只受重力,加速度均为重力加速度,故A正确;
D.设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为,水平方向速度为,竖直方向,根据对称性可知在空中运动的时间
可知
D错误;
BC.最高点的速度等于水平方向的分速度
由图像可知水平方向的位移大小关系,最高点的速度大小关系,根据速度的合成可知无法判断初速度的大小,BC错误;
故选A。
6. 2024年11月4日凌晨,神舟十八号载人飞船成功返回了地球,返回舱在匀减速下降阶段( )
A. 速度减小得越来越快 B. 速度减小得越来越慢
C. 速度方向与加速度方向相同 D. 速度方向与加速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】AB.返回舱做匀减速运动,加速度恒定不变。加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度不变,说明速度减小的快慢是不变的,故AB错误;
CD.物体做减速运动时,加速度方向与速度方向必然相反。返回舱向下运动,速度方向向下,因为是减速,所以加速度方向向上,两者方向相反,故C错误 ,D正确。
故选D。
7. 如图所示,一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下( )
A. 自由下落阶段,人处于超重状态 B. 自由下落阶段,人所受合外力为零
C. 制动系统启动后,人处于失重状态 D. 制动系统启动后,人所受合外力向上
【答案】D
【解析】
【详解】AB.自由下落阶段,座舱和人一起做自由落体运动,此时人只受重力作用,合外力为,处于完全失重状态,不是超重,A错误,B错误;
CD.制动系统启动后,座舱向下运动,但要做减速运动直到停下,所以加速度方向竖直向上,人受到的支持力大于重力,合力方向向上,属于超重状态,不是失重,C错误,D正确。
故选D。
8. 某同学探究两个互成角度的力的合成规律,如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为细线,O为橡皮筋与细线的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。关于该实验正确的是( )
A. 实验中须保持两细线夹角为90°
B. 同一次实验,可将橡皮筋的结点拉至不同位置
C. 不同次实验,可将橡皮筋的结点拉至不同位置
D. F的方向一定沿AO方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.本实验旨在探究互成角度的两个力的合成规律,两细线的夹角适当即可,便于作图和减小误差,并不强制要求夹角为,故A错误;
B.本实验采用等效替代法,为了保证两个分力、共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同,在同一次实验中,必须将橡皮筋的结点拉至同一位置,故B错误;
C.在不同次实验中,为了探究普遍规律,可以改变拉力的大小和方向,因此可以将橡皮筋的结点拉至不同位置,故C正确;
D.由图乙可知,是根据平行四边形定则作出的和的合力的理论值,由于实验存在误差,的方向不一定与橡皮筋伸长方向(即方向)重合;而是实际用一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力,其方向一定沿方向,故D错误。
故选C。
9. 在篮球比赛中,篮球投出的初速度大小和方向都会影响投篮的命中率。如图甲所示为某运动员在投篮训练。两次跳起投篮时投球点和篮筐正好在同一水平面上,篮球运动的轨迹如图乙中1、2所示,则( )
A. 轨迹1运动的时间长 B. 轨迹1最高点时速度大
C. 轨迹2抛出的初速度一定大 D. 轨迹2速度变化小
【答案】B
【解析】
【详解】A.篮球从最高点运动到篮筐过程做平抛运动,竖直方向
解得
篮球在空中的运动时间
由图示可知,轨迹2的运动时间长,故A错误;
B.由平抛规律有
图中可知第一次从最高点到篮筐的水平位移较大,轨迹1斜抛运动到最高点时间短,故平抛初速度大,即轨迹1最高点时速度大,故B正确;
C.轨迹2最高点水平速度,比轨迹1的小,但由于轨迹2的高度大,则落地时竖直方向速度比轨迹1的大,则轨迹2抛出的初速度
轨迹2抛出的初速度不一定大,故C错误;
D.篮球只受重力,加速度
速度变化量
因为轨迹 2运动时间长,加速度g不变,所以轨迹2的速度变化量大,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
A. 0.5W B. 1W C. 2W D. 4W
【答案】A
【解析】
【详解】电容器始终与电源连接,两极板间的电压保持不变,由匀强电场的场强公式可知,当两板间距离增大为原来的2倍时,板间电场强度变为原来的
电场力做功(为、两点沿电场线方向的距离)
由于、两点位置固定,沿电场线方向距离不变,故电场力做功变为原来的,即。
故选A。
11. 达·芬奇手稿中描述这样一实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列几何图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设罐子沿水平方向向右做匀加速直线运动,加速度为。设时刻罐子从原点出发,初速度为0,高度为。在时刻()漏出的沙子,其离开罐子时的水平位置为,水平速度为
经过时间后(即在时刻观察),该沙子的位置坐标为,水平方向做匀速运动
竖直方向做自由落体运动
此时罐子的位置坐标为,
沙子相对于罐子的位置为,
联立上述两式,消去时间项,可得
即
由于和均为常数,可知与成正比,说明任意时刻漏出的沙子相对于罐子都在同一条直线上。又因为(沙子在罐子左侧),(沙子在罐子下方),所以沙子排列在罐子左下方的一条倾斜直线上。
故选D。
二、非选择题:共5小题,共60分,其中第12-15题解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤,只有答案没有过程的不得分,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 小明利用手机测量当地的重力加速度,如图1所示,他将一木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用_________。
A. 钢球 B. 乒乓球 C. 橡胶球
(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则_________cm。
(3)作出图线,如图3所示,则可得到重力加速度_________。
(4)在图1中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,若将手机放在地面A点,设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为_________(用h、t和v表示)。
(5)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确,简要说明理由_________。
【答案】(1)A (2)61.20
(3)9.55 (4)
(5)设木条的厚度为d,小球下落过程位移
整理得
图像的斜率k=g,应用图像法处理实验数据,木条的厚度对实验没有影响。
【解析】
【小问1详解】
为了减小空气阻力等误差影响,应该选用材质密度较大的小钢球。
故选A。
【小问2详解】
刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位,由图可知h=61.20cm;
【小问3详解】
根据
整理得
在图像中斜率表示重力加速度,则根据图线有
【小问4详解】
下落过程中声音传播的时间为
则小球下落的时间为
【小问5详解】
设木条的厚度为d,小球下落过程位移
整理得
图像的斜率k=g,应用图像法处理实验数据,木条的厚度对实验没有影响。
13. “转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
【答案】,
【解析】
【详解】发光物体的速度大小为
发光体做匀速圆周运动,则静摩擦力充当做圆周运动的向心力,则静摩擦力大小为
14. 火星是距离太阳第四近的行星,其半径为R,我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星之前围绕火星做圆周运动,其环绕速度为v,轨道半径为r,已知引力常量为。求火星的:
(1)质量M;
(2)表面重力加速度;
(3)第一宇宙速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设“天问一号”质量为,以“天问一号”为研究对象。它绕火星做半径为的圆周运动,万有引力提供向心力
可得
【小问2详解】
取火星表面质量为的物体为研究对象,火星表面的重力可视为万有引力
可得
代入小问1在相同火星参数下得到的质量表达式
解得
【小问3详解】
第一宇宙速度是物体在火星表面附近做圆周运动时的环绕速度。设该物体质量为,其速度为,轨道半径取火星半径。由万有引力定律和圆周运动向心力关系,火星表面附近的引力提供向心力。列径向方程
约去并整理,得
代入小问1在相同火星参数下得到的质量表达式,得
由于速度取正值,得
15. 如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t;
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v;
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平台BC的最大长度L。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑雪者在倾角45°的坡道上滑行时,由牛顿第二定律:
解得加速度
滑雪者从A点由静止匀加速滑行距离d到P点,由运动学公式
整理得:
【小问2详解】
已知从P点由静止下滑恰好到达B点,设P到B过程中坡道部分水平位移为、水平道部分位移为
由动能定理:
P到B全过程动能定理可简化为:
从A点由静止滑到B点的过程,动能定理:
整理得:
【小问3详解】
因坡道倾角均为45°,则滑雪者从B点飞出后做斜抛运动,当滑雪者恰好能着陆C点对应的缓冲坡边缘
运动规律为:
得最大长度:
16. 计算机断层(CT)扫描仪是医院常用设备,如图所示为其部分结构的示意图,图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线经MN间电场加速后进入EF间电场偏转,最后打到水平放置的靶台P上。已知MN极板间电压为;EF极板长为L,间距也为L,上极板E接地,EF极板区域外电场不计;长为0.5L的靶台与的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已知电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力和所受空气阻力。
(1)求电子穿过N极板小孔时的速度大小;
(2)若EF极板所加电压为,电子从A点离开偏转电场,求电子在偏转电场内运动时竖直方向位移大小y和电子在A点的电势能;
(3)若EF极板所加电压为,电子恰能打到靶台最右端,求EF极板与MN极板间所加电压之比。
【答案】(1)
(2); (3)1
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中由静止开始运动,动能定理得:
整理后解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后,水平方向匀速运动,运动时间
竖直方向受电场力加速度
代入,竖直位移:
化简得
上极板E接地电势为0,EF间为匀强电场,电场强度方向竖直向上,A点相对于E板的竖直距离为
因此A点电势:
电势能
【小问3详解】
根据类平抛的“速度反向延长线过水平位移中点”推论:设电子出偏转电场时竖直偏移量为,出偏转电场后到靶台的水平距离为,则
解得
又偏转电场内竖直偏移量通用公式为
代入,得:
解得
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注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间为75分钟,考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名,准考证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡的规定位置上,并认真核对条形码上的信息是否与本人相符。
3.选择题必须使用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动、请用橡皮擦干净后,再涂其他答案。非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水的签字笔在规定的答题区域内作答。不准使用修正带和涂改液,否则答题无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘写清楚线条符号等需加粗加黑。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
2. 走时准确的时钟如图所示,A、B分别为时针和分针上到轴心距离相等的点,关于A、B两点下列说法正确的是( )
A. A点线速度大 B. B点角速度大 C. 周期相同 D. 加速度相同
3. 2024年5月8日,“嫦娥六号”月球探测器成功实施近月制动,顺利进入绕月椭圆轨道。也是我国探月事业的进步,如图所示,位置A距离月球最近,位置C距离月球最远。则“嫦娥六号”( )
A. 在C点的速度最大
B. 从A点到B点做加速运动
C. 在A点的加速度最大
D. 从B点到C点加速度方向沿轨迹的切线方向
4. 在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
5. 某广场喷泉喷出的两水柱如图中a、b所示。不计空气阻力,a、b中的水( )
A. 加速度相同
B. 喷出时的初速度相同
C. 在最高点的速度相同
D. 在空中的运动时间相同
6. 2024年11月4日凌晨,神舟十八号载人飞船成功返回了地球,返回舱在匀减速下降阶段( )
A. 速度减小得越来越快 B. 速度减小得越来越慢
C. 速度方向与加速度方向相同 D. 速度方向与加速度方向相反
7. 如图所示,一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感觉。一个可乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下( )
A. 自由下落阶段,人处于超重状态 B. 自由下落阶段,人所受合外力为零
C. 制动系统启动后,人处于失重状态 D. 制动系统启动后,人所受合外力向上
8. 某同学探究两个互成角度的力的合成规律,如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为细线,O为橡皮筋与细线的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。关于该实验正确的是( )
A. 实验中须保持两细线夹角为90°
B. 同一次实验,可将橡皮筋的结点拉至不同位置
C. 不同次实验,可将橡皮筋的结点拉至不同位置
D. F的方向一定沿AO方向
9. 在篮球比赛中,篮球投出的初速度大小和方向都会影响投篮的命中率。如图甲所示为某运动员在投篮训练。两次跳起投篮时投球点和篮筐正好在同一水平面上,篮球运动的轨迹如图乙中1、2所示,则( )
A. 轨迹1运动的时间长 B. 轨迹1最高点时速度大
C. 轨迹2抛出的初速度一定大 D. 轨迹2速度变化小
10. 如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为W。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
A. 0.5W B. 1W C. 2W D. 4W
11. 达·芬奇手稿中描述这样一实验:一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映空中沙子排列几何图形的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5小题,共60分,其中第12-15题解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤,只有答案没有过程的不得分,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 小明利用手机测量当地的重力加速度,如图1所示,他将一木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用_________。
A. 钢球 B. 乒乓球 C. 橡胶球
(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则_________cm。
(3)作出图线,如图3所示,则可得到重力加速度_________。
(4)在图1中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,若将手机放在地面A点,设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为_________(用h、t和v表示)。
(5)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确,简要说明理由_________。
13. “转碟”是传统的杂技项目,如图所示,质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小和受到的静摩擦力大小f。
14. 火星是距离太阳第四近的行星,其半径为R,我国发射的火星探测器“天问一号”在登陆火星之前围绕火星做圆周运动,其环绕速度为v,轨道半径为r,已知引力常量为。求火星的:
(1)质量M;
(2)表面重力加速度;
(3)第一宇宙速度。
15. 如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t;
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v;
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平台BC的最大长度L。
16. 计算机断层(CT)扫描仪是医院常用设备,如图所示为其部分结构的示意图,图中两对平行金属极板MN、EF分别竖直、水平放置。靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线经MN间电场加速后进入EF间电场偏转,最后打到水平放置的靶台P上。已知MN极板间电压为;EF极板长为L,间距也为L,上极板E接地,EF极板区域外电场不计;长为0.5L的靶台与的距离为L、左端与EF极板右端的水平距离也为L。已知电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力和所受空气阻力。
(1)求电子穿过N极板小孔时的速度大小;
(2)若EF极板所加电压为,电子从A点离开偏转电场,求电子在偏转电场内运动时竖直方向位移大小y和电子在A点的电势能;
(3)若EF极板所加电压为,电子恰能打到靶台最右端,求EF极板与MN极板间所加电压之比。
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