
?安徽省滁州市定遠中學2022-2023學年高一下學期6月第一次階段性檢測物理試題
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1.如圖所示,一半徑為、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑水平。一質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點)從點上方高為處由靜止開始下落,恰好從點進入軌道。小球滑到軌道最低點時,對軌道的壓力大小為,重力加速度為。則下列說法正確的是( ?。?br />
A.小球從到克服摩擦力做的功等于
B.小球從到克服摩擦力做的功等于
C.小球恰好可以到達點
D.小球一定可以沖出點
2.如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)有兩個正對著的半圓形光滑軌道,軌道的半徑都是R。軌道端點所在的水平線相隔一定的距離x。一質(zhì)量為m的小球能在其間運動而不脫離軌道,經(jīng)過最低點B時的速度為v。小球在最低點B與最高點A對軌道的壓力之差為ΔF(ΔF>0)。不計空氣阻力。則( )
A.m、x一定時,R越大,ΔF一定越大
B.m、x一定時,v越大,ΔF一定越大
C.m、R一定時,x越大,ΔF一定越大
D.m、R一定時,v越大,ΔF一定越大
3.2022年11月29日23時08分,搭載“神舟十五號”載人飛船的“長征二號”運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,三名航天員順利進駐中國空間站,與“神舟十四號”航天員乘組首次實現(xiàn)“太空會師”,對我國空間站建造具有里程碑意義。已知空間站的離地高度為,空間站的運行周期為,地球自轉周期為,地球半徑為,地球表面重力加速度為,引力常量為,則( ?。?br />
A.地球的質(zhì)量為 B.地球的質(zhì)量為
C.地球的密度為 D.地球的密度為
4.如圖,物體自傾角為θ、長為L的斜面頂端由靜止開始滑下,到斜面底端時與固定擋板發(fā)生碰撞,設碰撞時無機械能損失。碰后物體又沿斜面上升,若到最后停止時,物體總共滑過的路程為s,則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為(??)
A. B.
C. D.
5.將一物體以的初動能豎直上拋,當它上升到某點時,動能減少到,克服阻力做功。若整個過程中阻力大小恒定,則當該物體第一次回到拋出點時的動能是( ?。?br />
A. B. C. D.
6.水星因快速運動,歐洲古代稱它為墨丘利(),意為古羅馬神話中飛速奔跑的信使神。中國古稱辰星,西漢《史記》的作者司馬遷從實際觀測發(fā)現(xiàn)辰星呈灰色,與五行學說聯(lián)系在一起,以黑色屬水,將其命名為水星,如圖所示,水星和地球都在圍繞著太陽旋轉,其運行軌道是橢圓。根據(jù)開普勒行星運動定律可知( )
A.太陽位于水星運行軌道的中心
B.水星繞太陽運行一周的時間比地球的短
C.水星靠近太陽的過程中,運行速率減小
D.水星遠離太陽的過程中,它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大
7.射人造航天器時,可利用地球的自轉讓航天器發(fā)射前就獲得相對地心的速度。設地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g;地球自轉的周期為T,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的緯度為φ。將地球視為質(zhì)量均勻分布的球體,則在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的航天器利用地球自轉能獲得相對地心的最大速度為( )
A. B.
C. D.
8.一箭升空,光耀四方!2021年6月17日,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙,標志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程如圖所示,天和核心艙處于半徑為的圓軌道Ⅲ,神舟十二號飛船沿著半徑為的圓軌道Ⅰ運動到點時,通過一系列變軌操作,沿橢圓軌道Ⅱ運動到點與天和核心艙對接。已知神艙十二號飛船沿圓軌道Ⅰ運行周期為,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期
B.神舟十二號飛船在軌道Ⅰ的點需要減速才能進入軌道Ⅱ
C.神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ運動到對接點點的過程中,其速度不斷增大
D.神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ從到運動時間為
二、多選題
9.如圖所示,地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體,為地球赤道上的物體,為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星(軌道半徑認為等于地球半徑),為地球同步衛(wèi)星。已知隨地球一起做圓周運動的周期是周期的16倍,關于、、做勻速圓周運動的說法中正確的是( ?。?br />
A.、的線速度比值為 B.、的向心加速度比值為
C.、的向心加速度比值為 D.地球赤道上和兩極處的重力加速度比值為
10.如圖甲所示,陀螺可在強磁性材料制成的圓軌道外側旋轉而不脫落,好像軌道對它施加了魔法一樣,被稱為“魔力陀螺”。它可等效看成一質(zhì)點在圓軌道外側運動的模型,如圖乙所示,在豎直面內(nèi)固定的強磁性圓軌道上,、兩點分別為軌道的最高點與最低點。質(zhì)點沿軌道外側做完整的圓周運動,受圓軌道的強磁性引力始終指向圓心且大小恒為。當質(zhì)點以速率通過點時,對軌道的壓力為其重力的6倍。已知該質(zhì)點的質(zhì)量為,強磁性圓軌道半徑為,重力加速度為,不計一切摩擦和空氣阻力。下列說法正確的是( ?。?br />
A.強磁性引力的大小為
B.只要陀螺能通過點就能做完整的圓周運動
C.磁性引力不做功,運動過程中陀螺的機械能守恒
D.陀螺做完整圓運動時在點對軌道的壓力比在點對軌道的壓力小,且壓力差等于
三、實驗題
11.某班級同學利用如圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗,已知打點計時器打點的周期為,當?shù)刂亓铀俣葹椤?br />
(1)在實驗過程中,下列操作不正確的有__________。
A.打點計時器兩限位孔必須在同一豎直線上
B.釋放重錘前,手捏住紙帶上端開使紙帶保持豎直
C.做實驗時,先釋放重物,再接通打點計時器的電源
(2)小華在實驗過程中,得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點、、,測得它們到起始點的距離分別為、、。設重物的質(zhì)量為,從打點到打點的過程中,重物的動能變化量__________。
(3)很多學生的實驗結果顯示重力勢能的減少量略大于動能的增加量,原因是__________。
A.利用公式計算重物速度????B.利用公式計算重物速度
C.沒有采用多次實驗取平均值的方法????D.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響
(4)小芳在紙帶上選取計數(shù)點后,測量它們到起始點的距離,計算両相應計數(shù)點時重物的速度,若描繪出的圖像是一條過原點的直線,能否說明重物下落過程中機械能守恒__________(填“能”或“不能”),并寫出理由。________
12.“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置如圖甲所示,實驗中用所掛鉤碼的重量作為細線對小車的拉力F。通過增加鉤碼的數(shù)量,多次測量,可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a—F圖線,如圖乙所示。
(1)圖線___(選填“①”或“②”)是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的;
(2)在軌道水平時,小車運動的阻力Ff=___N;
(3)圖乙中,拉力F較大時,a—F圖線明顯彎曲,產(chǎn)生誤差。為避免此誤差可采取的措施是( )
A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動
B.在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼,使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量
C.將無線力傳感器捆綁在小車上,再將細線連在力傳感器上,用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力
D.更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格,采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗
四、解答題
13.為了研究過山車的原理,物理小組提出了下列的設想:取一個與水平方向夾角為、長為的粗糙的傾斜軌道,通過水平軌道與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道,整個軌道除段以外都是光滑的。其中與軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個小物塊以初速度,從A點沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)。(,,)
(1)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件?
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道,則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件?
(3)按照(2)的要求,小物塊第次沿傾斜軌道上升的高度的表達式。
14.某游戲裝置如圖所示,左側是一豎直支柱,右側豎直放置一半徑,內(nèi)徑很小的圓弧形管道,彈射裝置可以將置于支柱上A處的小球水平向右彈出。一質(zhì)量的小球(可視為質(zhì)點)以v0的初速度被彈出后,正好從B處沿圓弧切線方向進入圓管(小球的直徑略小于圓管橫截面直徑),且到達B的速度。已知OB與OC的夾角,,,不計空氣阻力,重力加速度取,求:
(1)A、B間的高度差h;
(2)若小球運動到管口D處時的速度大小,則小球在D處時對管壁彈力的大小和方向;
(3)若彈射裝置的位置可以在支柱上上下移動,欲通過改變支架距離B點的水平位移x,使小球還能恰好從B處沿圓弧切線方向進入圓管,彈射裝置出口到B點的高度H與支架距離B點的水平位移x應滿足的關系式(彈射裝置出口到支架的距離可忽略)。
15.如甲圖所示為安裝在公路上強制過往車輛減速的減速帶,現(xiàn)有一水平道路上連續(xù)安裝有10個減速帶(圖乙中末完全畫出),相鄰減速帶間的距離均為(每個減速帶寬度遠小于,可忽略不計);現(xiàn)有一質(zhì)量為的電動小車(可視為質(zhì)點)從第1減速帶前某處以恒定功率啟動,到達第1減速帶前已達到最大行駛速度。已知小車每次通過減速帶時所損失的機械能與其行駛速度相關,測量發(fā)現(xiàn),小車在通過第5個減速帶后,通過相鄰兩減速帶間的時間均為。通過第10個減速帶時立即關閉電門無動力滑行,小車在水平路面上繼續(xù)滑行距離后停下。已知小車與路面間的阻力大小恒定,空氣阻力不計。
(1)求小車與路面間的阻力的大??;
(2)求小車通過第5個減速帶后,通過每一個減速帶時所損失的機械能;
(3)若小車通過前5個減速帶時損失的總機械能是其通過后5個減速帶時所損失總機械能的1.6倍,求小車從第1個減速帶運動至第5個減速帶所用的時間。
16.去年春節(jié)看冬奧,今年過年上雪場。兔年春節(jié),很多滑雪愛好者滑出了谷愛凌雪上飛的感受,找到了冬奧賽場上自己的模樣。某U型池滑雪場如圖甲所示,圖乙是該場地示意圖,場地長度、寬度、深度,兩邊豎直雪道與池底平面雪道通過圓弧雪道連接組成,池底平面與水平面夾角。一個運動員從U型池的頂端A點以初速度滑入,之后從B點第一次沖出U型池,沖出時的速度與豎直方向夾角為(未知),再從C點(圖中未畫出)重新落回U型池,最終從池底平面雪道上的D點離開。已知A、B兩點間高度差為28.35m,不計滑塊所受的空氣阻力和雪道對運動員的阻力,,,取。
(1)運動員從D點離開時速度大?。?br />
(2)運動員在B點時的速度大??;
(3)若該運動員可以調(diào)整沖出B點時的速度與豎直方向的夾角,在某種角度下該運動員從B點沖出后到落到C點所用的時間最長,求此時BC間距離。
參考答案:
1.D
【詳解】A.由題意得,在點滿足
從釋放點到點,由動能定理得
解得
小球從到克服摩擦力做的功等于,故A錯誤;
B.因為段比段同一高度處的速度大,則段比段同一高度處的支持力大,則可知段比段克服摩擦力做功多,即段克服摩擦力做功滿足
故B錯誤;
CD.又因為從到過程由動能定理得
解得
所以小球一定會沖出點,故C錯誤,D正確。
故選D。
2.C
【詳解】設m在A點時的速度為vA,在B點時速度為v=vB;對m從A到B點時,根據(jù)動能定理有:
對m在B點時,受重力和支持力NB的作用,根據(jù)牛頓第二定律:
所以
;
對m在A點,受重力和支持力NA,根據(jù)牛頓第二定律:
所以
小球在最低點B與最高點A對軌道的壓力之差
A.m、x一定時,R越大,ΔF一定越小,選項A錯誤;
B.m、x一定時,ΔF與v無關,選項B錯誤;
C.m、R一定時,x越大,ΔF一定越大,選項C正確;
D.m、R一定時,ΔF與v無關,選項D錯誤;
故選C。
3.C
【詳解】C.對空間站進行受力分析,地球?qū)ζ涞娜f有引力提供向心力
可得
又因為
所以地球密度為
故C正確;
B.對地球上的物體進行分析,地球?qū)ζ涞娜f有引力幾乎等于重力
解得
故B錯誤;
AD.對地球上的物體進行分析,地球?qū)ζ涞娜f有引力不等于地球上物體的向心力
可得
又因為
所以地球密度為
故AD錯誤。
故選C。
4.C
【詳解】由于物體在運動過程中機械能不斷減少,物體最終停在擋板上,對全過程,運用動能定理得
解得
故選C。
5.B
【詳解】由題可知上升到某一高度時,重力、阻力均做負功,所以根據(jù)功能關系有
WG+Wf=△Ek
重力做功對應著機械能的變化,故有
WG=△Ep
將△EK=80J,Wf=32J代入可得
△Ep=48J
WG=48J
由于上升過程中重力、阻力大小都恒定,而且是直線運動,因此重力和阻力做功關系為
WG:Wf =48:32=3:2
物體上升到最高點時由功能關系可得
WG總+Wf總=Ek
解得上升過程中阻力做功
Wf總=40J
當物體落回原地時由動能定理得
-2Wf總=Ek1-Ek
代入數(shù)據(jù)得
Ek1=20J
落回原地時動能為20J。
故選B。
6.B
【詳解】A.根據(jù)開普勒第一定律,水星繞太陽運行的軌道是橢圓,太陽位于橢圓的焦點處,故A錯誤;
B.水星繞太陽運行的半長軸小于地球繞太陽運行的半長軸,根據(jù)開普勒第三定律,可知水星繞太陽運行一周的時間比地球的短,故B正確;
C.水星繞太陽運行的過程中,近日點速度最大,遠日點速度最小,所以水星靠近太陽的過程中,運行速率增加,故C錯誤;
D.根據(jù)開普勒第二定律可知,水星遠離太陽的過程中,它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等,故D錯誤。
故選B。
7.C
【詳解】地球表面兩極處質(zhì)量為的物體所受的重力等于萬有引力,則有
同理該物體在赤道處,由牛頓第二定律有
聯(lián)立解得地球半徑為
對在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的航天器進行建模,如圖所示,則分析可知,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的航天器利用地球自轉能獲得的相對地心的最大速度為
故選C。
8.D
【詳解】A.根據(jù)開普勒第三定律,軌道Ⅰ的軌道半徑小于軌道Ⅲ的軌道半徑,則沿軌道Ⅰ運行的周期小于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期,故A錯誤;
B.由低軌道進入高軌道需要點火加速,即由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需要加速做離心運動,故B錯誤;
C.神舟十二號載人飛船沿軌道Ⅱ運動到對接點過程中,根據(jù)開普勒第二定律,速度越來越小,故C錯誤;
D.根據(jù)開普勒第三定律
解得
從到運動時間為
故D正確。
故選D。
9.AC
【詳解】AC.的周期是的16倍,由可得的角速度是的,、的軌道半徑相等,根據(jù),可知、的向心加速度之比為
由,可知、的線速度之比為
故AC正確;
B.根據(jù)開普勒第三定律,可知的軌道半徑是軌道半徑的倍,、軌道半徑相同,、角速度相同,根據(jù)可知、的向心加速度比值為
故B錯誤;
D.設地球質(zhì)量為,半徑為,的周期為,的周期為,則赤道物體受力
兩極物體受力
近地衛(wèi)星受力
又因為,聯(lián)立求得
故D錯誤。
故選AC。
10.CD
【詳解】A.在A點由牛頓第二定律
解得
故A錯誤;
B.以最大速度過A點時,由牛頓第二定律得
從A點到點,只有重力做功,由動能定理
解得
點最大向心力為,因此不到點就離開軌道了,故B錯誤;
C.磁性引力和軌道彈力均不做功,因此機械能守恒,故C正確;
D.在最高點A時
在最低點時
從A點到點,只有重力做功,由動能定理
聯(lián)立解得
故D正確。
故選CD。
11. C D 不能 因為還要滿足直線的斜率近似等于
【詳解】(1)[1]A.為了減小打點計時器的限位孔與紙帶之間的摩擦阻力,實驗時,打點計時器兩限位孔必須在同一豎直線上,故A正確;
B.為了減小打點計時器的限位孔與紙帶之間的摩擦阻力,釋放重錘前,手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直,故B正確;
C.為了避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落,做實驗時,先接通打點計時器的電源,再釋放重物,故C錯誤。
本題選不正確的,故選C。
(2)[2]根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可得,打點時的速度
重物的動能變化量
解得
(3)[3]AB.如果利用公式和計算重物速度,已經(jīng)認為重物下落加速度為重力加速度,即已經(jīng)認為重物僅僅受到重力作用,則實驗結果應該是重力勢能的減少量完全等于動能的增加量,故AB錯誤;
C.實驗中采用多次實驗取平均值的方法是為了減小實驗的偶然誤差,不是重力勢能的減少量略大于動能的增加量的原因,故C錯誤;
D.由于實驗過程存在空氣阻力和摩擦阻力的影響,有一部分重力勢能轉化為內(nèi)能,因此導致實驗結果顯示重力勢能的減少量略大于動能的增加量,故D正確。
故選D。
(4)[4][5]若描繪出的圖像是一條過原點的直線,表明有
如果機械能守恒,則在誤差允許的范圍內(nèi)應該有
根據(jù)題意可知,僅僅根據(jù)描繪出的圖像是一條過原點的直線,不能判斷機械能是否守恒,還必需求出直線的斜率,將斜率與進行對比,如果直線的斜率近似等于,則機械能守恒,如果直線的斜率與偏差較大,則機械能不守恒。
12. ① 0.5 C
【詳解】(1)[1]由圖像可知,當F=0時,a≠0,也就是說當繩子上沒有拉力時小車有加速度,該同學實驗操作中平衡摩擦力過大,即傾角過大,平衡摩擦力時木板的右端墊得過高,所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的。
(2)[2]圖線②是在軌道水平時做實驗得到的,由圖像可知當拉力等于0.5 N時,加速度恰好為零,即剛好拉動小車,此時
(3)[3]造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大,而我們用鉤碼的重力作為小車所受的拉力,所以消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是測量出小車所受的拉力,即在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器,得到力F的數(shù)值,再做出小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關系圖像。
C正確。
13.(1);(2);(3)
【詳解】(1)要使小物塊不離開軌道,設物體進入豎直圓軌道最高點時有最小速度v1,設此時豎直圓軌道半徑為R0,則有
物體從A點滑下運動到最高點過程中
代入數(shù)據(jù)得
所以要使物塊從水平軌道DE滑出,圓弧軌道的半徑。
(2)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道,則物塊上升的高度應該小于或等于軌道半徑,由動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
所以要使物塊能夠回到傾斜軌道AB,則。
(3)設物塊第1次沿傾斜軌道上升的高度為,從圓弧軌道滑到傾斜軌道減速到零過程,根據(jù)動能定理
解得
物塊第1次沿傾斜軌道上升到高度至物塊第2次沿傾斜軌道上升的高度過程中,根據(jù)動能定理
解得
同理
得
14.(1);(2),方向豎直向上;(3)
【詳解】(1)小球運動到B處時,豎直方向的分速度
從A到B,小球在豎直方向做自由落體運動,有
解得下落時間
A、B間的高度差
(2)設小球在D處時受到管壁對其的作用力方向豎直向下,大小為,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)牛頓第三定律可知,小球在D處時對管壁的彈力的大小為,方向豎直向上。
(3)因為小球沿切線方向從B點進入圓管,則有
再由平均速度關系可知
所以,彈射裝置出口到B點的高度H與支架距離B點的水平位移x應滿足的關系式為
15.(1);(2);(3)
【詳解】(1)小車速度達到最大時,由功率公式
此時小車受力平衡,即
(2)設小車通過第5個減速帶后,到下一個減速帶時的速度為v1,通過減速帶后的速度為v2,由于其通過相鄰兩減速帶間的時間均為,則小車每次到下一個減速帶時的速度都為v1,通過減速帶后的速度都為v2,在減速帶間隔過程中由動能定理
所以通過每一個減速帶時所損失的機械能
(3)由題意,小車通過前5個減速帶時損失的總機械能
從小車到第1個減速帶前到最后停下來,由能量守恒定律
解得
16.(1);(2);(3)
【詳解】(1)由于不計滑塊所受的空氣阻力和雪道對運動員的阻力,從A到D點過程,根據(jù)動能定理可得
解得運動員從D點離開時速度大小為
(2)運動員從A到B點過程,根據(jù)動能定理可得
解得運動員在B點時的速度大小為
(3)運動員從B點沖出后到落到C點過程,將運動分解為沿場地頂邊向下的分運動,和垂直場地頂邊的分運動,則有
,
當滑塊離開B點時的速度方向垂直場地頂邊時,運動員從B點沖出后到落到C點所用的時間最長,則有
此時BC間距離為
這是一份2023-2024學年安徽省滁州市定遠中學高三上學期段考調(diào)研檢測物理試題 Word版含解析,文件包含安徽省滁州市定遠中學2023-2024學年高三上學期段考調(diào)研檢測物理試題Word版含解析docx、安徽省滁州市定遠中學2023-2024學年高三上學期段考調(diào)研檢測物理試題原卷版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共32頁, 歡迎下載使用。
這是一份2023屆安徽省滁州市定遠中學高三下學期高考適應性檢測物理試題(含解析),共19頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實驗題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份精品解析:安徽省滁州市定遠中學2022-2023學年高一下學期6月第一次階段性檢測物理試題(解析版),共20頁。試卷主要包含了請將答案正確填寫在答題卡上等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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