河北省張家口市尚義縣第一中學等校2023-2024學年高一年級下學期3月階段測試物理試題

2023-2024學年第二學期3月高一階段測試卷物理注意事項：1.考試時間為75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡相應的位置。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是（）A.所受合外力為零B.線速度恒定C.任意相等時間內速度變化量相等D.任意相等時間內通過的路程相等2.關于向心力與向心加速度，下列說法中不正確是（??）A.向心力可以是物體受到的某一個力，也可以是物體受到的合力，還可以是某一個力的分力B.向心力和重力、彈力、摩擦力一樣，都是根據力的性質命名的C.向心加速度是描述物體運動方向變化快慢的物理量D.勻速圓周運動的向心加速度的方向時刻指向圓心，大小不變3.如圖所示是地球繞太陽運行情況的示意圖，A點是遠日點，B點是近日點，CD是橢圓軌道的短軸，運行的周期為T。則地球從A經C、B到D的運動過程中（??）A.地球運動到A點時速度最大B.地球從A點到C點所用時間等于C.地球從A點到B點的過程中先做加速運動后做減速運動D.地球從A點到B點所用時間等于4.有一種叫“旋轉飛椅”的游樂項目（如圖所示）。鋼繩的一端系著座椅，另一端固定在水平轉盤上。轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。當轉盤勻速轉動時，鋼繩與轉軸在同一豎直平面內。將游客和座椅看作質點，不計鋼繩的重力，以下分析正確的是（）A.無論飛椅在什么位置，鋼繩長短如何，做圓周運動的飛椅周期都相同B.旋轉過程中，游客受到重力、飛椅支持力和向心力C.根據可知，旋轉過程中坐在外側的游客旋轉的角速度更小D.根據可知，旋轉過程中坐在外側的游客所需向心力更大5.已知火星質量為地球質量的k倍，其半徑為地球半徑的p倍,由此可知同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值為（）A. B. C. D.6.如圖甲所示是中學物理實驗室常用的感應起電機，它是由兩個大小相等且直徑約為30cm的感應玻璃盤起電的，其中一個玻璃盤通過從動輪與手搖主動輪連接，如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤以100r／min的轉速旋轉，已知主動輪的半徑約為8cm，從動輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤邊緣上的兩點，若轉動時皮帶不打滑，下列說法正確的是（）A.P、Q的向心加速度相同B.玻璃盤的轉動方向與搖把轉動方向相同C.主動輪邊緣的線速度大小為D.搖把的周期為0.6s7.如圖甲，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內做順時針的勻速圓周運動。如圖乙，一件小衣物（可理想化為質點）的質量為m，滾筒半徑為R，周期為T，重力加速度為g，a、b分別為小衣物經過的最高位置和最低位置。下列說法正確的是（）A.衣物所受合力的大小始終為B.衣物轉到b位置時的脫水效果最好C.脫水過程中衣物上的水做向心運動D.衣物在a位置和b位置對滾筒壁的壓力都大于mg二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.關于萬有引力定律的表達式，下列說法正確的是（??）A.公式中G為引力常量，它是由卡文迪許通過實驗測得，其大小與單位制的選擇有關B.當r趨近于零時，萬有引力定律不再適用，兩物體間不存在相互作用的引力C.萬有引力大小與兩物體質量的乘積成正比，與兩物體間距離成反比D.對的引力與對的引力是一對作用力與反作用力9.2021年11月5日，占全球市場份額70％的無人機巨頭大疆，發(fā)布迄今為止影像質量最優(yōu)異的消費級無人機Mavic3。如圖是該型號無人機繞拍攝主體時做水平勻速圓周運動的示意圖。已知無人機的質量為m，無人機的軌道距拍攝對象高度為h，無人機與拍攝對象距離為r，無人機飛行一周的時間為T，則無人機做勻速圓周運動時（??）A.角速度為 B.所受空氣作用力為mgC.向心加速度為 D.線速度大小為10.如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球Q，細線穿過小孔（小孔光滑），另一端連接在金屬塊P上，若不計空氣阻力，小球在某一水平面內做勻速圓周運動（圓錐擺）。實際上，小球Q在運動過程中不可避免地受到空氣阻力作用。因阻力作用，小球Q的運動軌道發(fā)生緩慢的變化（可視為一系列半徑不同的圓周運動），P始終靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是（）A.小球Q做圓周運動的周期變小B.小球Q做圓周運動所需向心力變小C.小球Q做圓周運動的線速度變小D.P受到桌面的靜摩擦力變小三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.向心力演示器如圖所示，用來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。兩個變速塔輪通過皮帶連接，勻速轉動手柄使長槽和短槽分別隨左塔輪和右塔輪勻速轉動，槽內的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1:2:1。（1）在研究向心力的大小F與角速度ω關系時，要保持________相同。A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F（2）在某次實驗中，一同學把兩個質量相等的小球分別放在A、C位置，將皮帶連接在左、右半徑之比為2:1的塔輪上，勻速轉動手柄時，此時可研究向心力的大小F與________的關系，則放在擋板A處的小球與C處的小球周期大小之比為________。（3）在某次實驗中，一同學把兩個質量相同的小球分別放在擋板B、C位置，皮帶套在半徑之比為3:1的左、右兩邊塔輪上，則轉動時左、右標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為________。12.利用如圖所示裝置驗證向心力的大小與線速度大小v的關系。四分之一圓弧軌道固定在水平桌面上，末端與上表面很小的壓力傳感器表面相切，水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙。將小球從圓弧軌道某一點由靜止釋放，經軌道末端飛出，落到鋪著復寫紙和白紙的木板上，在白紙上留下點跡，由同一位置重復釋放幾次，記錄每次壓力傳感器的示數(shù)；改變小球在圓弧軌道上的釋放位置，重復上述實驗步驟。（當?shù)氐闹亓铀俣葹間）（1）為了完成實驗，下列操作不必要的是________。A.必須選擇光滑的圓弧軌道B.固定圓弧軌道時，末端必須水平C.實驗中應選擇密度大的小球D.確定小球在白紙上的落點時，用盡可能小的圓把所有落點圈住，圓心即為平均落點（2）某次實驗時記錄的壓力傳感器示數(shù)為F，并測出小球的質量為m，小球的向心力大小________。（3）實驗除了記錄壓力傳感器示數(shù)F，測量小球的質量m外，還需要測量軌道末端距地面的高度h、水平位移x、圓弧軌道半徑R，若要驗證向心力與線速度大小v的關系，則需要驗證壓力傳感器示數(shù)F＝________即可（用測量的數(shù)據的物理量寫出表達式）。13.隨著我國載人航天事業(yè)飛速發(fā)展，越來越多的宇航員實現(xiàn)了太空旅行，某次飛船返回地面過程的示意圖如圖所示，飛船到地心的距離為R，其繞地球做圓周運動周期為T，可以在軌道上的某一點A處，將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的特殊橢圓軌道運動，橢圓和地球表面在B點相切。已知地球半徑為，萬有引力常量為G，地球的質量為M，飛船的質量為m，飛船由A點運動到B點所需的時間為。求：（1）飛船在A處對地球的萬有引力的大??；（2）地球半徑為與飛船到地心的距離R的比值。14.如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內徑的小球，小球在管道內做圓周運動，小球經過管道的B點時受到管道上壁6N的作用力，從B點脫離后做平拋運動，恰好與傾角為45°的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的半徑R=1m，小球可看作質點且其質量為m=1kg，重力加速度g取。求：（1）小球在B點的速度大?。唬?）小球在C點速度大?。唬?）C點與B點的高度差。15.如圖所示，餐桌中心是一個半徑為r＝1.5m的圓盤，圓盤可繞中心軸轉動，近似認為圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)為，與餐桌間的動摩擦因數(shù)為，餐桌離地面的高度為h＝0.8m。設小物體與圓盤以及餐桌之