四川省成都市实验外国语学校2021-2022学年高一下学期第一次阶段性考试物理试题(0001)(1)

成都市实验外国语2021-2022 学年下期第一次阶段考试 高一年级物理试题 考试时间90 分钟满分100 分 命题人：刘志刚审题人：卢远陶 一、单项选择题（本题共6 个小题，每小题3 分，共18 分） 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 任何曲线运动都一定有加速度，加速度可能变化 B. 任何曲线运动速度都在变化，加速度不 可能变化 C. 匀变速曲线运动任意相等时间内速率变化量相等 D. 匀速圆周运动，加速度恒定不变 2. 某条河河岸平行，河宽200m，河水速度恒定为3m/s，若小船在静水中速度为5m/s，则关于 小船渡河过程的描述正确的是（ ） A. 小船渡河的 最短时间为50s B. 小船渡河的 最短位移为200m C. 若船头垂直于河岸渡河，小船渡河的时间与水流速度有关 D. 若船头垂直于河岸渡河，小船渡河的位移与水流速度无关 3. 每天到了中午，很多同学会因为肚子饿而分散课堂注意力，如果小刘同学把注意力放到关注 钟表上，他从12 点整发现此时的分针与秒针恰好重合，直到下一次分针与秒针再次重合，请问 他这次分散课堂注意力过程的时间为（ ） A. 1 分钟 B. 61 60 分钟 C. 60 59 分钟 D. 59 61 分钟 4. 在某次运动会上，有一位铅球运动员投掷动作不规范，他将质量为5kg 的铅球以4m/s 的速度 水平抛出，抛出点离地高度1.8m，不计空气阻力，g=10m/s2，则关于这次投掷描述正确的是（ ） A. 铅球落地速度为6m/s B. 铅球从抛出到落地过程位移为2.4m C. 铅球从抛出到落地过程时间为0.6s D. 若速度大小不变，方向斜向上投出，则该同学的比赛成绩一定更好 5. 旋转秋千是青少年最喜欢的游乐项目之一，启动时，座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中 心轴旋转漂游。如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬 挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法 正确的是（ ） A. A 座位的线速度比B 座位的线速度大 B. A 座位与B 座位的向心加速度大小相等 C. 悬挂A、B 座位的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A 座位的缆绳所受的拉力比悬挂B 座位的小 6. 美国加州理工学院的天文学家宣称找到了太阳系八大行星之外的第九大行星；他们通过数学 建模和计算机模拟，得出该行星的质量大约是地球质量的10 倍，它与太阳之间的平均距离约是 天王星与太阳之间的距离的30 倍；已知天王星的公转周期约是84 年，若将太阳系内所有行星的 公转当做圆周运动来处理，则可估算出第九大行星的公转周期大约是（ ） A. 2 年 B. 22 年 C. 1.2×103年 D. 1.4×104年 二、多项选择题（此题含6 道小题，每题4 分，共计24 分） 7. 如图所示，斜面倾角为 ，从斜面的P 点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B 两个小球，不 计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则（ ） A. 两球的水平位移之比为1：4 B. 两球飞行时间之比为1：2 C. 两球下落的高度之比为1：2 D. 两球落到斜面上的速度大小之比为1：4 8. 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过 铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处，在杆的中点C 处拴一细绳，通过 两个滑轮后挂上重物M，C 点与O 点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由 竖直位置以角速度ω 缓缓转至水平。下列有关此过程的说法中正确的是（ ） A. 重物M 做匀速直线运动 B. 重物M 做变速直线运动 C. 重物M 的最大速度是2ωL D. 重物M 的速度先增大后减小 9. 对于我们生活的宇宙，人类对它的认识直到今天都很肤浅。从地心说到日心说，从开普勒定 律到牛顿万有引力定律，从恒星演变到黑洞推演，直到我们最近新拍到黑洞照片，关于天体物 理，下列说法正确的是（ ） A. 万有引力定律是牛顿提出的，但引力常量G 由卡文迪许测出 B. 日心说是由丹麦天文学家第谷提出的 C. 地球围绕太阳运动椭圆轨道的半长轴R1和周期T1，月球围绕地球运动椭圆轨道的半长轴为 R2，周期为T2，则 3 3 1 2 2 2 1 2 R R T T  D. 若已知某恒星绕一黑洞旋转做圆周运动的周期以及恒星到黑洞中心距离，则可以估算该黑洞 的质量 10. 现有一根长0.4m 的刚性轻绳，其一端固定于O 点，另一端系着一个可视为质点且质量为1kg 的小球，将小球提至O 点正上方的A 点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻 力，g＝10m/s2，则（ ） A. 小球以4m/s 的速度水平抛出的瞬间，绳中的张力大小为30N B. 小球以2m/s 的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力大小为0 C. 小球以1m/s 的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力大小为7.5N D. 小球以1m/s 的速度水平抛出到绳子再次伸直时所经历的时间为 3 5 s 11. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的 铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量 为m 的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A 开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆 轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球在轨道内做圆周运动过程中受到合外力即为向心力 B. 小球在运动到圆轨道左侧B 点时，地面受到的摩擦力可能为0 C. 小球经过最低点A 时地面受到的压力可能等于Mg mg  D. 小球在圆轨道最高点C 时，地面受到的压力可能为0 12. 摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其 中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比r 甲：r 乙=3：1，且在正常工作时两轮盘不 打滑。今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相 同，两滑块距离轴心O、O′的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增 加，则下列叙述正确的是（ ） A. 在A、B 没有发生相对滑动以前角速度之比为2∶1 B. 在A、B 没有发生相对滑动以前线速度之比为1∶6 C. 在A、B 没有发生相对滑动以前加速度之比为2∶9 D. 随着转速越来越大，B 先发生相对滑动 三、实验题（本题共两小题，其中13 题6 分，14 题6 分，共12 分） 13. 如图所示为某次实验中一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均 为5cm。如果取g=10 m/s2，那么： ①闪光频率是___________Hz ②小球平抛时的初速度的大小是___________m/s ③小球经过B 点的速度大小是___________m/s 14. 如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F 与质量m、角速度ω 和半径 r 之间的关系。横臂的档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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的 比值。某次实验图片如图，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F 与质量m、角速度ω 和半径r 之间的关系时我们主要用到了物理学 中的________； A.累积法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法 （2）如图所示，若图中实验球都为完全相同钢球时，是在研究向心力的大小F 与________的关 系： A.质量m B.角速度ω C.半径r （3）由图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值若为1：9，运用圆周运 动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为____________ A.3：1 B.4：1 C.9：1 D.2：1 四、计算题（其中15 题8 分，16 题11 分，17 题11 分，18 题16 分） 15. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m 的小球，甩动手 腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为 3 4 d，重力加速度为 g。忽略手的运动半径和空气阻力。 (1)求绳断时球的速度大小v0？ (2)问绳能承受的最大拉力多大？ 16. 如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A 以v1=6m/s 的初速度 沿斜面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体B 以某一初速度水平抛出。如果当A 上滑到最 高点时恰好被B 物体击中。（A、B 均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s2）求： (1)物体A 上滑到最高点所用的时间t； (2)物体B 抛出时的初速度v2； (3)物体A、B 间初始位置的高度差h。 17. 如图所示，AB 是在竖直平面内的 1 4 圆弧轨道，半径为r ，在B 点轨道的切线是水平的。在圆 弧轨道的下面有一半径为R 的水平圆盘，绕垂直于盘面的中心轴BO2匀速转动，C 点为轮盘边缘 上一点。一可视为质点且质量为m 的小球从圆弧轨道上某处下滑，达到B 点时速度为v ，此时 速度方向恰与O2C 平行，且C 点与B 球的位置关系如图所示，重力加速度为g 。求： （1）小球到达B 点时对圆弧轨道的压力大小； （2）要使小球刚好落在圆盘边缘，BO2间的距离h； （3）要使小球刚好落在C 点，圆盘转动的转速n。 18. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg 的可视为质点的三个物体A、B、 C。圆盘可绕其中心轴线OO＇转动，三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1，最大静摩擦力近 似等于滑动摩擦力，三个物体与中心轴线的O 点共线，且OC=OB=AB=r=0.1m，现将三个物体分 别用两根轻质细线相连，保持两根细线都伸直且绳中恰无张力，若圆盘从静止开始转动，且角 速度在极其缓慢的变化，重力加速度g=10m/s2，则在这一过程中求： （1）A、B 之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度 1 ； （2）B、C 之间的 绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度 2 以及此时A 、B 之间绳上的张力 T ； （3）当C 所受摩擦力的大小为0.5N 时，圆盘转动的角速度可能的值。 【1 题答案】 【答案】A 【2 题答案】 【答案】B 【3 题答案】 【答案】C 【4 题答案】 【答案】C 【5 题答案】 【答案】D 【6 题答案】 【答案】D 【7 题答案】 【答案】AB 【8 题答案】 【答案】BD 【9 题答案】 【答案】AD 【10 题答案】 【答案】ABD 【11 题答案】 【答案】BD 【12 题答案】 【答案】CD 【13 题答案】 【答案】 ①. 10 ②. 1.5 ③. 2.5 【14 题答案】 【答案】 ①. C ②. B ③. A 【15 题答案】 【答案】(1) 2gd ；(2) 11 3 mg。 【详解】(1)由平抛运动的规律得：竖直方向 2 1 4 2 d gt ＝ 水平方向 d=v1t 解得 v1= 2gd (2)小球做圆周运动有牛顿第二定律得： F-mg=m 2 v r ， 解得 F= 11 3 mg 【16 题答案】 【答案】(1) 1s t  ；(2) 2 2.4m/s v  ； (3) 6.8m h  【详解】(1)物体A 上滑的过程中，由牛顿第二定律得 sin mg ma  代入数据得 2 6m/s a  设经过t 时间A 物体上滑到最高位置，由运动学公式： 1 0 v at   代入数据得 1s t  (2)平抛物体B 的水平位移为 1 1 1 cos37 6 1 0.8m 2.4m 2 2 x v t           平抛速度 2 2.4m/s x v t   (3)物体A、B 间初始位置的 高度差等于A 上升的高度和B 下降的高度的和，所以物体A、B 间的 高度差为 2 2 1 1 1 1 1 sin37 6 1 0.6m 10 1 m 6.8m 2 2 2 2 h v t gt               【17 题答案】 【答案】（1） 2 v mg m r  ；（2） 2 2 2 gR h v  ；（3） kv n R  ，( 1 k 、2 、3 )  【详解】（1）由向心加速度公式有 2 v a r  根据牛顿第二定律可得 2 v F mg m r   支 可得 2 v F mg m r   支 由牛顿第三定律 2 v F F mg m r    压 支 （2）球从B 点起做平抛运动，设飞行时间为t ，水平方向有 R vt  竖直方向有 2 1 2 h gt  由以上两式 2 2 2 gR h v  （3）由 R vt  得 R t v  圆板转动的周期 1 T n  球刚好落在C 点应满足的条件是 t kT  由以上三式可得 kv n R  ，( 1 k 、2 、3 )  【18 题答案】 【答案】（1）5rad/s ；（2） 6rad/s ；0.4N ；（3）见解析 【详解】（1）A、B 之间的绳子即将出现拉力时，对A 2 1 2 2 2 mg m r    得 1 5rad/s 2 g r    （2）B、C 之间的绳子即将出现拉力时，对A 2 2 2 2 2 T mg m r     对B 2 2 mg T m r     得 2 3 6rad/s 5 mg r    2 0.4N 5 T mg    （3）当 2    绳BC 上拉力T为0 时：对C 2 3 0.5 c f m r    得 3 5rad/s  当 2    绳BC 上拉力T不为0，且圆盘对C 摩擦力沿径向向圆心时： 对A 2 4 2 2 2 T mg m r     对B 2 4 T mg T m r      对C 2 4 C T f m r     得 4 5 rad/s 2  当 2    绳BC 上拉力T不为0，且圆盘对C 摩擦力沿径向向半径的延长线时： 对A 2 5 2 2 2 T mg m r     对B 2 5 T mg T m r      对C 2 5 - C T f m r    得 5 35 rad/s 2 