河北省張家口市尚義縣第一中學(xué)等校2023-2024學(xué)年高一年級(jí)下學(xué)期3月階段測(cè)試物理試題

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期3月高一階段測(cè)試卷物理注意事項(xiàng)：1.考試時(shí)間為75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)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(shí)間內(nèi)速度變化量相等D.任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等2.關(guān)于向心力與向心加速度，下列說(shuō)法中不正確是（??）A.向心力可以是物體受到的某一個(gè)力，也可以是物體受到的合力，還可以是某一個(gè)力的分力B.向心力和重力、彈力、摩擦力一樣，都是根據(jù)力的性質(zhì)命名的C.向心加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)方向變化快慢的物理量D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的方向時(shí)刻指向圓心，大小不變3.如圖所示是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行情況的示意圖，A點(diǎn)是遠(yuǎn)日點(diǎn)，B點(diǎn)是近日點(diǎn)，CD是橢圓軌道的短軸，運(yùn)行的周期為T(mén)。則地球從A經(jīng)C、B到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（??）A.地球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度最大B.地球從A點(diǎn)到C點(diǎn)所用時(shí)間等于C.地球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)D.地球從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用時(shí)間等于4.有一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目（如圖所示）。鋼繩的一端系著座椅，另一端固定在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上。轉(zhuǎn)盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。將游客和座椅看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)鋼繩的重力，以下分析正確的是（）A.無(wú)論飛椅在什么位置，鋼繩長(zhǎng)短如何，做圓周運(yùn)動(dòng)的飛椅周期都相同B.旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，游客受到重力、飛椅支持力和向心力C.根據(jù)可知，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中坐在外側(cè)的游客旋轉(zhuǎn)的角速度更小D.根據(jù)可知，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中坐在外側(cè)的游客所需向心力更大5.已知火星質(zhì)量為地球質(zhì)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(xué)物理實(shí)驗(yàn)室常用的感應(yīng)起電機(jī)，它是由兩個(gè)大小相等且直徑約為30cm的感應(yīng)玻璃盤(pán)起電的，其中一個(gè)玻璃盤(pán)通過(guò)從動(dòng)輪與手搖主動(dòng)輪連接，如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤(pán)以100r／min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，已知主動(dòng)輪的半徑約為8cm，從動(dòng)輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤(pán)邊緣上的兩點(diǎn)，若轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑，下列說(shuō)法正確的是（）A.P、Q的向心加速度相同B.玻璃盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與搖把轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同C.主動(dòng)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(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖乙，一件小衣物（可理想化為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，滾筒半徑為R，周期為T(mén)，重力加速度為g，a、b分別為小衣物經(jīng)過(guò)的最高位置和最低位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.衣物所受合力的大小始終為B.衣物轉(zhuǎn)到b位置時(shí)的脫水效果最好C.脫水過(guò)程中衣物上的水做向心運(yùn)動(dòng)D.衣物在a位置和b位置對(duì)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.關(guān)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式，下列說(shuō)法正確的是（??）A.公式中G為引力常量，它是由卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，其大小與單位制的選擇有關(guān)B.當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬(wàn)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(wàn)有引力大小與兩物體質(zhì)量的乘積成正比，與兩物體間距離成反比D.對(duì)的引力與對(duì)的引力是一對(duì)作用力與反作用力9.2021年11月5日，占全球市場(chǎng)份額70％的無(wú)人機(jī)巨頭大疆，發(fā)布迄今為止影像質(zhì)量最優(yōu)異的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)Mavic3。如圖是該型號(hào)無(wú)人機(jī)繞拍攝主體時(shí)做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖。已知無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為m，無(wú)人機(jī)的軌道距拍攝對(duì)象高度為h，無(wú)人機(jī)與拍攝對(duì)象距離為r，無(wú)人機(jī)飛行一周的時(shí)間為T(mén)，則無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)（??）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(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球Q，細(xì)線穿過(guò)小孔（小孔光滑），另一端連接在金屬塊P上，若不計(jì)空氣阻力，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）。實(shí)際上，小球Q在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生緩慢的變化（可視為一系列半徑不同的圓周運(yùn)動(dòng)），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(yùn)動(dòng)的周期變小B.小球Q做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力變小C.小球Q做圓周運(yùn)動(dòng)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(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。11.向心力演示器如圖所示，用來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨左塔輪和右塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過(guò)程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)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(guān)系時(shí)，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(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)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(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，此時(shí)可研究向心力的大小F與________的關(guān)系，則放在擋板A處的小球與C處的小球周期大小之比為_(kāi)_______。（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)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(zhuǎn)動(dòng)時(shí)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為_(kāi)_______。12.利用如圖所示裝置驗(yàn)證向心力的大小與線速度大小v的關(guān)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(fù)寫(xiě)紙。將小球從圓弧軌道某一點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)軌道末端飛出，落到鋪著復(fù)寫(xiě)紙和白紙的木板上，在白紙上留下點(diǎn)跡，由同一位置重復(fù)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(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，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(shí)，末端必須水平C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇密度大的小球D.確定小球在白紙上的落點(diǎn)時(shí)，用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)圈住，圓心即為平均落點(diǎn)（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的壓力傳感器示數(shù)為F，并測(cè)出小球的質(zhì)量為m，小球的向心力大小________。（3）實(shí)驗(yàn)除了記錄壓力傳感器示數(shù)F，測(cè)量小球的質(zhì)量m外，還需要測(cè)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(yàn)證向心力與線速度大小v的關(guān)系，則需要驗(yàn)證壓力傳感器示數(shù)F＝________即可（用測(cè)量的數(shù)據(jù)的物理量寫(xiě)出表達(dá)式）。13.隨著我國(guó)載人航天事業(yè)飛速發(fā)展，越來(lái)越多的宇航員實(shí)現(xiàn)了太空旅行，某次飛船返回地面過(guò)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(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，可以在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切。已知地球半徑為，萬(wàn)有引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，飛船的質(zhì)量為m，飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間為。求：（1）飛船在A處對(duì)地球的萬(wàn)有引力的大小；（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(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)管道的B點(diǎn)時(shí)受到管道上壁6N的作用力，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng)，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(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m=1kg，重力加速度g取。求：（1）小球在B點(diǎn)的速度大?。唬?）小球在C點(diǎn)速度大??；（3）C點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差。15.如圖所示，餐桌中心是一個(gè)半徑為r＝1.5m的圓盤(pán)，圓盤(pán)可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，近似認(rèn)為圓盤(pán)與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計(jì)。已知放置在圓盤(pán)邊緣的小物體與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與餐桌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，餐桌離地面的高度為h＝0.8m。設(shè)小物體與圓盤(pán)以及餐桌之