2021-2022学年四川省树德中学高一下学期下月阶段性测试物理试卷

高一物理 2022-04 阶考 第1页 共2 页 树德中学高2021 级高一下学期4 月阶段性测试物理试题 命题人：匡昆海 审题人：高一物理备课组 一、单项选择题（本题共有6 个小题，每题3 分，共18 分，每小题只有一个选项符合题目要求） 1、根据你所学物理知识，判断下列说法错误的是（ ） A．曲线运动的物体一定存在加速度 B．做平抛运动物体的速度变化量方向总是竖直向下 C．物体在恒定合外力作用下不可能做匀速圆周运动 D．牛顿进行了“月地检验”，他比较的是月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度 2、 用手掌水平托起质量为m 的苹果， 保持这样的姿势在竖直平面内以角速度按 顺时针方向沿abcd 做匀速圆周运动，圆周的半径为r，重力加速度为g，下列说 法中正确的是（ ） A．苹果过c 点速度至少为 gr B．苹果在点a 一定受摩擦力作用 C．整个运动过程，手对苹果的作用力不可能为零 D．在点b 苹果对手的作用力为   2 2 2 ( ) mg m r   ，方向向右上方 3、因为月球潮汐的影响，地球自转在持续减速，与此同时，地月间的距离不断增 加。若将地球和月球视为一个孤立的双星系统，两者绕其连线上的某一点O 作匀 速圆周运动，地球和月球的质量与大小均保持不变，则在地球自转减速的过程中 （ ） A．地球的第一宇宙速度不断减小 B．地球赤道处的重力加速度不断增大 C．地球、月球绕O 点做匀速圆周运动的周期不断减小 D．地球的轨道半径与月球的轨道半径之比不断增大 4、如图为弹球游戏装置的简化示意图，两块平行挡板竖直固定在水平面上，右侧挡板 下端有一小孔B，小亮将弹性小球自右侧挡板顶端A 以一定的水平速度向左抛出，小 球经两个挡板多次碰撞最终恰好从B 飞出，游戏获胜。已知两挡板的间距为L，A、B 的高度差为h，小球直径略小于小孔的内径，小球与挡板碰撞前后的水平和竖直分速 度大小均不变，且不与水平面相碰，重力加速度取g。则小球抛出时的速度v 和它与 两挡板碰撞总次数N 分别为（ ） A．   2 +1 , 2 1,2,3 g v N L N n n h     （ ） B．   2 +1 , 2 1 1,2,3 g v N L N n n h      （ ） C．   +1 , 2 1,2,3 2 g v N L N n n h     （ ） D．   +1 , 2 1 1,2,3 2 g v N L N n n h      （ ） 5、 2019 年3 月10 日， 长征三号乙运载火箭将“中星6C ”通信卫星 （记为卫星Ⅰ） 送入地球同步轨道上， 在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ， 它运动的每 个周期内都有一段时间t（t 未知）无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因 为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应 的圆心角为2。已知卫星Ⅰ对地球的张角为2，地球自转周期为 0 T ，万有引力 常量为G ，则根据题中条件，可求出（ ） A．地球的平均密度为 2 0 3 GT  B． 卫星Ⅰ、 Ⅱ的角速度之比为   sin sin     C．卫星Ⅱ的周期为 3 0 3 sin sin ( ) T     D．题中时间t 为 3 0 3 sin sin ( ) T        6、如图所示，水平面上OA 为一根轻杆，轻杆可绕O 点在竖直面内转动。AB 为一根轻绳，在A 点与轻 杆连接，在B 点系着一个小球。轻杆OA 与轻绳AB 等长，均为L。 某时刻开始轻杆绕O 点以角速度逆时针转动，当轻杆OA 转过θ角 （θ角较小）时，小球的速度大小为（ ） A．2 cos L   B．2 cos L   C．2 sin L   D．2 sin L   二、多项选择题（每小题4 分，共24 分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的 得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分） 7、如图所示，轨道Ⅰ为绕地球运动的中轨道卫星a 的轨道，离地高度h1＝2.8R，轨道Ⅱ、Ⅲ为某同步卫星 b 变轨前、后轨道，当卫星由近地点A 发射后，在万有引力作用下沿椭圆轨道Ⅱ向远地点B 点运动，到达 B 点时开启动力装置变轨至轨道Ⅲ，近似认为同步卫星轨道Ⅲ离地高度h2＝5.6R，忽略轨道Ⅱ的近地点高 度，R 为地球半径，T 为地球自转的周期，不计卫星间的相互作用，通过以上信息 可以确定的是（ ） A．卫星b 在轨道Ⅱ上的周期为 2 4 B．卫星a 在轨道Ⅰ经过C 点时速度V1 小于卫星b 在轨道Ⅱ经过A 点时速度V2 C．卫星b 由轨道Ⅲ经过B 点进入轨道Ⅱ时必须减速 D．卫星a 中的物体由于没有受到重力而处于完全失重状态 8、一船在静水中的速度大小恒定为v1，水流速度的方向沿着河岸向右且大小恒定为v2，且v1>v2，河岸宽 度恒定为d。小船从O 点开始渡河，图中OB 垂直于河岸，AB=BC=L。已知当 小船划行方向垂直于河岸时，小船正好航行到C 点。下列说法中正确的是 （ ） A． 1 2 v L v d  B．若小船改变划行方向，最终到达对岸A 点，则从O 点到A 点所用时间 等于小船航行到C 点所用时间 C．若小船的划行方向沿OA 方向，则小船最终会航行到BC 之间的某一点到达对岸 D．若小船改变划行方向，最终到达对岸B 点，则从O 点到B 点所用时间为 2 2 1 2 - d v v 9、如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环AC 和倾角为θ＝60°的斜面BC 相接于C 点，D 为BC 中 点，A、B 两点与圆环AC 的圆心O 等高。现将甲、乙小球同时从A、B 两点以一定大小的初速度沿水平 方向同时抛出， 两球恰好在C 点相碰 （不计空气阻力） 。 则下列说法正确的是 （ ） A．甲、乙两球初速度大小之比为 3 ：1 B．若仅增大两球质量，则两球不再相碰 C．若乙球速度大小变为原来的一半，则落在斜面BD 之间某点 D．若乙球速度大小变为原来的两倍，则可能垂直击中圆环AC 10、一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB 和CB 与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均 为L，球和环的质量均为m，O 端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之 间，原长为L，装置静止时，弹簧长为1.2L，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹 性限度内， 忽略一切摩擦和空气阻力， 重力加速度为g， 下列说法中正确的是 （ ） A．装置静止时，AB 杆的弹力5 6 mg B．弹簧的劲度系数9mg L C．AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度 0 20 11 g L  高一物理 2022-04 阶考 第2页 共2 页 D．AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度 0 20 13 g L  11、如图所示，水平转台两侧分别放置A、B 两物体，A 质量均为m，B 质量均为3m，到转轴OO'的距 离分别为2L、L，A、B 两物体间用长度为3L 的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，A、B 两物体与水 平转台间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。开始时绳刚好伸直且无 张力，当水平转台转动的角速度由零逐渐缓慢增大，直到A、B 恰好相对于转台滑动的过程中，下列说法 正确的是（ ） A．当转台转动的角速度大于 2 g L  时，细绳上可能没有拉力 B．当转台转动的角速度大于 2 g L  时，A 可能不受摩擦力 C．整个过程中，A 与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变 D．整个过程中，B 与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变 12、如图所示的装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心 与两圆柱等距，其中圆柱的半径 2cm r  ，木板质量 5kg m  ，木板与圆柱间的动摩擦因数 0.2  ，两圆 柱以角速度绕轴线作相反方向的转动。现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F 于木板上，使其 以速度 0.6m/s v  沿圆柱表面作匀速运动。下列说法中正确的是（ ） A．不论多大，所需水平拉力恒为10N B．越大，所需水平拉力也越小 C．若 40rad/s  ，则水平拉力 6N F  D．若 40rad/s  ，且水平拉力恒为20N 时，则木板做匀加速运动 三、实验题（本题共2 小题，共12 分） 13、（4 分）某学生设计一实验来粗略验证向心力的表达式，如图所示。细线下面 悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着一个圆的白纸置于水平桌面上， 使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力 向和合力 合相等，则说明向心力 的表达式正确。①、用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动， 用秒表记录钢球运动 圈所用时间， 用直尺测出纸上的圆的半径为， 如果向心力 的表达式正确，并假设钢球质量为 ，则由向心力表达式求出来的向心力 向 _________ 用题中所给字母表示 ②然后，测出线的长度为，假设钢球可看做质点，重力加速度为g，从提供向心力的角度计算，当满足 2 2 L r  =________ 时，则说明向心力的表达式正确。用题中所给字母表示 14、（8 分）《研究平抛运动》的实验装置 如图甲所示。 ①为减少空气阻力对小球的影响，应选择的 小球是________ A.实心小铁球 B.实心小木球 C.空心小铁球 D.以上三种球都可以 ②用小锤打击弹性金属片，球就水平飞出； 同时 球被松开，做自由落体运动。把这个 装置放在不同高度进行实验，结果两小球总 是同时落地：这个实验说明了 球______. A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 ③某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点 ，取水平向右为 轴， 竖直向下为 轴，在轨迹上取两点 ， 和 2，2 ，且使 ：2 ：4，若测量发现 ：2为 ___________，则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动。 ④另一个同学研究物体做平抛运动的规律，他以 的水平初速度抛出一小球，如图丙所示为一小球做平 抛运动的闪光照相照片的一部分， 图中背景方格的边长表示实际长度 ̓ ， 如果取 2， 则物体 经过 点时的速度大小是________ （结果可用根号表示）。 四、解答题（本题共4 小题，共46 分。请写出必要的文字说明与演算步骤，注意答题规范） 15、 （10 分）如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速 圆周运动，已知卫星一运行的周期为T1=T0，地球的半径为R0，卫星一和卫星二 到地球中心之间的距离分别为R1=2R0，R2=4R0，引力常量为G，某时刻，两卫星 与地心之间的夹角为θ= 2 3 。 （结果均用T0、R0、G 表示）求： （1）卫星二围绕 地球做圆周运动的周期T2； （2）地球表面的重力加速度。 （3）从图示时刻开始， 经过多长时间两卫星第一次相距最近； 16、 （10 分）如图甲所示，一根底部为半圆的U 形内部光滑圆管平放着并固定在水平桌面上，底部半圆 的半径为R＝1m。其一端管口A 连接在一根斜轨道底部，另一端管口B 正好位于桌子边缘处，已知桌面 离地的高度H＝1.25m。一个质量为m＝1kg 的小球（球的直径略小于U 形管的内径）从斜面上某高度处 由静止开始下滑， 并从管口A处进入管内。 如果小球经过U形管底C时， U形管对小球的弹力大小为 N， 已知g 取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计一切摩擦。求： （1）小球在U 形管底C 所受弹力方向与水平方向夹角的正弦值为多少? (2 分) （2）球离开管口B 做平抛运动的水平位移是多 少？（4 分） （3）现在管口B 的正前方某处放置一块竖直挡 板， 如图乙所示。 改变小球从斜面上下滑的高度， 让小球两次打到挡板上。已知两次击中挡板时的 速度方向和竖直方向间的夹角分别为53°、37°， 两次击中点的高度差为d。求挡板距离桌子边缘 的水平距离s 是多少？（4 分） 17、 （13 分）如图所示，长为 1 0.6 m L  的细线拴一质量为 1kg m  的小球在水平面内做匀速圆周运动（圆 锥摆） ，摆线与竖直方向的夹角为 60  ，不计空气阻力，当小球运动到P 点时绳子断了，一段时间后 小球恰好从光滑圆弧ABC 的A 点沿切线方向进入圆弧， 进入圆弧时无机械能损失， 已知圆弧的半径 11m 8 R  ， 圆心角 53  ， 小球经圆弧运动到B 点时的速度VB与经过A 点时速度满足 2 2 B A v gR   （1-cos ）+v ， 小球经光滑地面从C 点滑上顺时针转动的倾斜传送带CD ，滑上C 点前后瞬间速率不变。传送带CD 与地 面的倾角37，其速度为 2 m/s v  。已知物块与传送带间的动摩擦因 数为0.5（g 取 2 10 m/s ，sin37 0.60  ，cos37 0.80  ， ）求： （1）小球运动到P 点时的速度 0 v 大小； （2）小球在圆弧轨道AB 上运动过程中对轨道的最小压力； （3） 若传送带CD 部分长 2 2.35 m L  ， 则物块从C 滑到D 所用时间。 18．(13 分)如图所示，装置KOO′可绕竖直轴O′O 转动，杆KO 水平，可视为质点的小环A 与小球B 通过 细线连接， 细线与竖直方向的夹角=37°， 小环A 套在杆KO 上， 小球B 通过水平细线固定在转轴上的P 点， 已知小环A 的质量mA=0.6kg， 小球B 的质量mB=0.4kg， 细线AB 长L=0.5m， 细线BP 长l=0.2m。 （重 力加速度g 取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 。求： （1）若装置静止，求杆KO 对小环A 的摩擦力f； （2） 若装置匀速转动的角速度为1， 小环A 受到杆对它的 f 大小变为零，细线AB 与竖直方向夹角仍为37°，求角速度 1 的大小和细线BP 中张力T 的大小； （3） 小环A 与杆KO 间的动摩擦因数为0.6， 且可认为最大 高一物理 2022-04 阶考 第3页 共2 页 静摩擦力等于滑动摩擦力。当装置以不同的角速度匀速转动时，小环A 受到的摩擦力大小为f。试通过计 算在坐标系中作出小环A 与杆发生相对滑动前的f-2 关系图像。 树德中学高2021 级高一下学期4 月阶段性测试物理试题答案 1-6：DCBDCD 7.BC 8.CD 9.AC 10.AC 11.BD 12.BC 13、（1）、 向 4 2 2 2 ； 2 2 2 4 gt n  14、 ；2 t；t ：2；4 㭨 2 。 15、 （1） 0 2 2T ； （2） 0 2 2 6 2 3 T  ； （3） 2 0 2 0 32 R T  （1）根据万有引力提供向心力，有 2 2 2 Mm G m r r T         解得 3 2 r T GM   则有 3 3 1 1 3 3 2 2 2 2 4 4 R T T R    解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为 2 1 0 2 2 2 2 T T T   （2） 在地球表面有 2 0 Mm G mg R  卫星一绕地球 做圆周运动，有 2 1 2 1 1 2 Mm G m R R T         联立解得 2 0 2 0 32 R g T   （3）两卫星第一次相距最近所用时间为t，则有 1 2 2 2 2 2 3 t t T T                    解得   2 1 0 2 1 2 4 2 3 6 2 3 T T t T T T     16 解： （1）sinθ= （2）小球在半圆形ACB 管内做匀速圆周运动时，管壁的支持力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第 二定律可得： 代入数据可得： m/s 小球从B 处于做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，则：H＝ 可得：t＝ s 小球沿水平方向做匀速直线运动，水平方向的位移：x＝ m （3）设落地点的速度为v，小球与墙壁之间的夹角为α，由v 的反向延长线过水平位移的中点可得： ① ② 又：hB﹣hA＝d ③ 整理得： 解得：s＝ 17、 【答案】(1) 0 3m/s v  ；(2) N=266/11（N） ；(3) 0.7s t  (1)绳子的拉力和小球重力的合力提供向心力，即 2 0 1 tan sin v mg m L    解得 0 1 tan sin 3m/s v L g     (2)设小球到达A 点时竖直方向上的分速度为 y v ，则 0 tan53 y v v  解得 0 0 tan 53 cot 37 4m/s y v v v    所以小球到达A 点时的速度为 2 2 0 5m/s A y v v v    ；NA-mgcosθ=mvA2/R 得：N=266/11（N）由牛三 可得NA’=266/11(N) (3) 2 2 1 1 (1 cos53 ) 2 2 A B mv mgR mv    解得 6m/s B v  ，小球在传送带上的运动速度减小到2m/s 之前时的加 速度为 2 sin37 cos37 10m/s M Mg Mg a M      减速过程所用时间1 0.4s B M v v t a    减速过程运动的位移 2 2 1 1.6m 2 B M v v x a    由于物块重力沿斜面的分力 sin37 12N F Mg   斜面对物块的摩擦力 cos37 8N F Mg    所以物块速度减小到2m/s 时，并不能随传送带匀速向上运动，而是沿传送带向上做减速运动，加速度大 小为 2 sin37 cos37 2m/s M Mg Mg a M      经过位移 2 2 1 0.75m x L x    后速度减小为 2 3 2 2 1m/s M v v a x     减速过程所用时间 3 2 0.5s M v v t a     所以物块从C 滑到D 所用时间 1 2 0.9s t t t    18、 【答案】 （1）弹力10N，竖直向上，摩擦力3N 水平向左； （2）10 / s rad ，3.8N； （3）见解析 （1）对AB 整体 A B PB ( ) N m m g T f    对B AB B AB PB cos sin T m g T T     联立得 10N 3N N f   （2）设AB 中张力为