1、2021-5高一下 5 月第 1页 共 3页树德中学高 2020 级高一下期 5 月阶段性测试物理试题时间：100 分钟总分：100 分命题：张文举审题：吴至明屈川一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分，每小题所给四个选项中仅有一个选项符合题意，选对得 3 分，选错或不选得 0 分。1下列说法正确的是A开普勒深入研究第谷的数据提出了万有引力定律B牛顿发现了万有引力定律，但没有测出引力常量 GC卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，进行了“月地检验”D卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量 G 时，应用了微元法2游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，
2、沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功3一物体在多个共点力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中一个力，保持其它力不变。则随后物体A可能做匀变速曲线运动B一定做匀变速直线运动C一定做匀速直线运动D可能做匀速圆周运动4如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到
3、物块速度第一次减为零的过程。下列说法正确的是A两物块均先做加速度减小的加速直线运动，再做匀减速直线运动B两物块重力势能变化量相同C两物块上升最大高度相同D两物块最大加速度相等5如图所示，两个质量均为 m 的小球 A、B 套在半径为 R 的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知 OA 与竖直方向的夹角=53，OA 与 OB 垂直，小球B 与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为 g，sin53=0.8，cos53=0.6。下列说法正确的是A圆环旋转角速度的大小为Rg34B圆环旋转角速度的大小为Rg35C小球 A 与圆环间摩擦力的大小为mg51D小球 A 与圆环间
4、摩擦力的大小为mg216如图所示，A、D 两点分别是斜面的顶端、低端，B、C 是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E 点在 D点的正上方，与 A 点等高。从 E 点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球 1 落在 B 点，球 2 落在 C 点，不计空气阻力。则关于球 1 和球 2 从抛出到落在斜面上的运动过程A球 1 和球 2 运动的时间之比为21B球 1 和球 2 动能增加量之比为31C球 1 和球 2 抛出时初速度之比为122D球 1 和球 2 落到斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为217如图（a）所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落。其原理可等效为如图（
5、b）所示的模型：半径为 R 的磁性圆轨道竖直固定，质量为 m 的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动，A、B 分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变。不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为 g，则A铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B铁球经过 A 点的速度一定大于gRC轨道对铁球的磁性引力至少为 5mg，才能使铁球不脱轨D铁球绕圆轨道运动时，B 点受轨道的弹力比 A 点大 6mg8质量为 400kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速运动，受到的阻力不变，其加速度 a 和速度的倒数 v1 的关系如图所示，则赛车A速度随时间均匀增大B最大速度大小为 10m/sC输出功率为 160
6、0kWD所受阻力大小为 1600N二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分，每小题所给四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的不得分。2021-5高一下 5 月第 2页 共 3页9如图所示，a、b、c 三个相同的小球，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时 b、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力。下列说法正确的有A重力做功一样多B它们落地时的速度相同C运动过程中 a 小球重力的平均功率最大D它们落地时 b 小球重力的瞬时功率最大10科学研究显示，从 2020 年 6 月以来，地球自转速率呈加快趋势，假想地球自转
7、的速率持续不断地增大，则A成都市的物体所受重力与万有引力的夹角会发生改变B赤道表面处的重力加速度大小减少C第一宇宙速度减少D同步卫星的高度变大11在一次航模比赛中，某同学遥控航模飞机竖直上升，某段过程中飞机动能 Ek 随位移 x 变化的关系如图所示。已知飞机质量为 m=1kg，重力加速度大小 g10m/s2，不计空气阻力，此过程中飞机A处于超重状态B机械能增加了 44JC加速度大小为 4.5m/s2D输出功率的最大值为 27W12如左图所示，a、b 两小球通过长度一定的轻细线连接跨过光滑定滑轮，a 球放在地面上，将连接 b球的细线刚好水平拉直，由静止释放 b 球，b 球运动到最低点时，a 球对
8、地面的压力刚好为零；若将定滑轮适当竖直下移一小段距离，再将连接 b 球的细线刚好水平拉直，如右图所示，由静止释放b 球，不计一切阻力。则下列判断正确的是Abamm3B两小球的质量大小无法判断C在 b 球向下运动过程中，a 球可能会离开地面Db 球运动到最低点时，a 球对地面的压力仍恰好为零13如图，A、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A 放在固定斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，C 放在水平地面上。现用手控制住 A，使细线刚刚拉直且无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知 A 的质量为 5m，B、C 的质量均为1.5m，重力加速度大
9、小为 g，不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态，释放 A 后，A 沿斜面下滑至速度最大时，C 恰好离开地面。则下列说法正确的是A斜面的倾角37BA 球获得的最大速度kmgvm13182CB 球获得的最大速度kmgvm1392D释放 A 的瞬间，B 球的加速度大小为 2g14如图甲所示，一倾角为37的传送带以恒定速率运行。现将一质量 m4kg 的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g10m/s2，sin370.6，cos370.8。下列说法正确的是A物体与传送带间的动摩擦因数为 7/8B08s 内物体位移的大小为 18mC08s 内物体机械
10、能的增量为 360JD08s 内因放上物体，传送带电动机多消耗的电能为 864J三、实验题：本题共 2 小题，共 14 分。15（6 分）某实验小组想通过如图 1 所示的实验装置来“探究功与速度变化的关系”。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功 W 的数值，用速度传感器测出每次小车获得的速度 v。（1）下列关于本实验的说法中正确是。A本实验需要先平衡摩擦力B实验中必须测出小车的质量 mC实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值D每次所用的橡皮筋应该是相同规格，且每次都拉伸到同一位置（2）某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图象如图 2所示，图中
11、 0t1 内的图线为曲线，t1t2 内的图线为直线。由此可知，该实验中存在的不当之处是。（3）同学们纠正不当之处后，先后用 1 根、2 根、3 根、4 根、5 根、6 根橡皮筋做实验，通过速度传感器测出小车各次获得的速度，并画出 v2W 图象如图 3 所示。测得该图线的斜率为 k，由此可以计算出本实验中所用的小车的质量为。16（8 分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量 m1.00kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图 1 所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A、B、C 为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔 0.0
12、2s 打一次点，当地的重力加速度大小 g9.80m/s2。那么：2021-5高一下 5 月第 3页 共 3页（1）纸带的（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中 O 点和点来验证机械能守恒定律；（3）从 O 点到所取点，重物重力势能减少量EpJ，该所取点的速度大小为m/s，重物动能增加量EkJ；（结果均取 3 位有效数字）（4）如图 2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度为 v，描绘 v2h 图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据。（填“正确
13、”或“不正确”）四、计算题：本题共 4 小题，共 38 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须有明确写出数值的单位。17（8 分）高空遥感探测卫星在距地球表面高为 R 处绕地球做圆周运动，已知该卫星的质量为 m，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为 g，万有引力常量为 G。求：（1）这颗卫星运行的运行速度大小 v；（2）这颗卫星绕地球做圆周运动的周期 T；（3）这颗卫星的向心加速度的大小 a。18（8 分）一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AB、光滑圆弧轨道 BC、粗糙水平直道 CD 组成（如图 a 所示：其中 AB 与 BC 相
14、切于 B 点，C 为圆轨道的最低点，且为 BC 圆弧与 CD 相切点）。将小球置于轨道 ABC上离地面高为 H 处由静止下滑，用力传感器测出其经过 C 点时对轨道的压力 N，改变 H 的大小，可测出相应 N 的大小，N 随 H 的变化关系如图 b 折线 EFG 所示（EF 与 FG 两直线相连接于 F 点)，E 点坐标是（0，5N），F 点坐标是（0.2m，7N），FG反向延长交纵轴于一点的坐标是（0，5.8N），2/10smg，求：（1）圆弧轨道的半径及轨道 BC 所对圆心角（可用角度的三角函数值表示）；（2）小球与斜面 AB 间的动摩擦因数。19（10 分）如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动
15、，圆盘上的物体 A、B、C 的质量分别为 1kg、2kg、3kg，A 叠放在 B 上，C、B 离圆心 O 距离分别为 2r、3r，r=0.3m。C、B 之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好拉直。已知 C、B 与圆盘间的动摩擦因数均为1=0.01，A、B 间的动摩擦因数为2=0.04，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g=10m/s2，现让圆盘从静止缓慢加速转动，求：（1）圆盘角速度 为多少时，细线上开始产生拉力；（2）圆盘角速度srad/125时，C 与水平圆盘之间的摩擦力；（3）为使得 ABC 均与圆盘保持相对静止，圆盘角速度 需要满足的条件。20（12 分）如图所示，质量 m1
16、=1kg 的木板静止在倾角=30足够长的、固定的光滑斜面上，木板下端上表面与半径mR3的固定光滑竖直圆弧轨道在 A 点相切，圆弧轨道最高点 B 与圆心 O 等高。一质量 m2=2kg（可视为质点）的小滑块以 v0=15m/s 的初速度从长木板顶端沿木板滑下，已知滑块和木板之间的动摩擦因数33，滑块刚好不从木板上端滑出，重力加速度大小 g=10m/s2，求：（1）滑块离开圆弧轨道 B 点后上升的最大高度 h；（2）木板的长度 L 和木板沿斜面上滑的最大距离 x；（3）滑块第一次沿斜面上滑的过程中因摩擦而产生的热量 Q。1树德中学高 2020 级高一下期 5 月阶段性测试物理试题参考答案一、单项选
17、择题：本题共 8 个小题，每小题 3 分，共 24 分，每小题所给四个选项中仅有一个选项符合题意，选对得 4 分，选错或不选得 0 分。题 号12345678答 案BDABCCCD二、多项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分，每小题所给四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的不得分。题 号91011121314答 案ADABBCADABACD三、实验题：本题共 2 小题，共 14 分。15（6 分）（1）AD（2 分）；（2）平衡摩擦时倾角过大（2 分）；（3）2/k（2 分）。16（8 分）（1）左（1 分）；（2）B（1 分）；（
18、3）1.88（1 分），1.92（2 分），1.84（2 分）；（4）不正确（1 分）。四、计算题：本题共 4 小题，共 38 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须有明确写出数值的单位。17（8 分）解：（1）地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，有：mgRMmG2（1 分）卫星做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有：）（）（RRvmRRMmG22（2 分）联立以上两式，解得：2gRv（1 分）（2）卫星绕地球做圆周运动的周期：gRvRRT24)(2（2 分）（3）卫星做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有
19、引力提供，有：maRRMmG2）（1 分）联立以上各式，解得：4ga（1 分）218（8 分）解：（1）如果物块只在圆轨道上运动，则由动能定理得：221 mvmgH（1 分）在最低点，由牛顿第二定律得：RvmmgN2（1 分）联立解得：mgHRmgRvmmgN22可知：cosRRH结合 EF 图线可知：mRkgm15.0，（1 分）解得：0378.0cos，得：（1 分）（2）如果物块由斜面上滑下，由动能定理得：221sin/)2.0(cosmvHmgmgH（1 分）在最低点，由牛顿第二定律得：RvmmgN2（1 分）mgmgHRmgmgN36.1382（1 分）结合图线 FG 的斜率得：63
20、82Rmgmg，得3.0（1 分）19（10 分）解：（1）AB 的半径大于 C 的半径，AB 与水平面先达到最大静摩擦力，之后开始受绳子拉力，对 AB 有：213)()(rmmgmmBABA（2 分）解得：srad/31（1 分）（2）圆盘角速度srad/125时，对 A 受力分析：max283)3(AAfrmf，A 不会相对于 B 打滑，对3AB 有：21)3)()(rmmgmmTBABA（1 分）设 C 所受摩擦力方向指向圆心，有：2)2(rmfTCC（1 分）联立以上各式，解得：NfC403，负号表示摩擦力的方向沿半径背向圆心。（1 分）（3）随着圆盘角速度增大，对 AB 有：21)3
21、)()(rmmgmmTBABA对 C 有：2)2(rmfTCC 当NgmfCC1031 时有最大角速度：srad/321（2 分）又为满足 A 不打滑，对 A 有：22max)3(rmf A，解得：srad/322（1 分）因为12，所以满足 ABC 均保持与圆盘相对静止，则圆盘的最大角速度满足：srad/32（1 分）20（12 分）解：（1）滑块重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力满足：cossin22gmgm（1 分）则滑块在木板上匀速下滑，到 A 点的速度仍为：m/s150 v滑块离开 B 点后上升的最大高度为 h，由机械能守恒定律得：)cos(212202hRgmvm（1 分）解得：m7
22、5.9h（1 分）（2）由机械能守恒定律可知滑块再次滑到木板底端的速度大小仍为m/s15，滑块在木板上向上滑动时，设木板的加速度为 a1，滑块的加速度为 a2，由牛顿第二定律的：1112sincosamgmgm（1 分）2222sincosamgmgm（1 分）4设经过时间 t1 后两者共速，共同速度为 v1，由运动学公式得：111201tatavv时间 t1 内木板上滑的位移：1112 tvx（1 分）时间 t1 内滑块上滑的位移：10122tvvx（1 分）滑块刚好未滑出木板，则木板的长度为：12xxL联立解得：m5.7L（1 分）滑块和木板达共同速度后，可判断得出两者将一起向上匀减速运动。设滑块和木板的加速度为 a3，由牛顿第二定律得：32121sinammgmm）（）（一起匀减速运动的位移为：32132avx（1 分）木板沿斜面向上运动的最大距离为：31xxxm联立解得：m5mx（1 分）（3）滑块第一次沿斜面上滑的过程中因摩擦而产生的热量：JLgmQ75cos2（2 分）
