辽东区域教育科研共同体高一 (物理) 学科调研试卷
考试时间:75 分钟，满分：100 分
第 I 卷 (46 分)
一、选择题 (本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-7 题只有一 项符合题目要求，每小题 4 分；第 8-10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对 的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。)
(
．
．
)1 ．下列物理学规律表述错误的是 ( )
A．在同一轨道上运行的两颗卫星，后面的卫星需先减速降至低轨再加速与前面的卫星实
B ．爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的
C．“月—地检验”证实了地面物体所受到地球的引力、月球所受地球的引力与太阳和行星 间的引力遵从相同的规律
D ．月球与地球各自公转轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同
2 ．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是 ( )
A ．如图 a ，汽车以恒定速率通过拱桥的最高点时处于平衡状态
B ．如图 b ，滑块随水平圆盘一起匀速转动，滑块相对圆盘有沿轨迹切线方向飞出的运动 趋势
C ．如图 c ，两个质量相同的小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A 、B 位置分别做匀速圆周 运动，则筒壁对小球的弹力大小和方向均相等
D ．如图 d ，若火车转弯速度超过规定速度时， 车轮将对内轨产生向外的挤压
3 ．2022 年 11 月 30 日， 神舟十五号乘组 3 名航天员进入空间站， 我国首次实现空间站 6 个型号舱段组合体结构和 6 名航天员在轨驻留的“6+6”太空会师。在轨交接后， 中国空间 站将进入长期有人驻留模式。假设组合体在距离地面高约 400km 的近地轨道上做匀速圆 周运动，约 90 分钟绕地球一周， 引力常量 G 、地球重力加速度 g 已知。下列说法正确的
是( )
(
h
)A ．仅根据题中所给数据，不可估算出地球的第一宇宙 速度
B ．仅根据题中所给数据，可估算地球的质量及空间站 的运行速度
C ．在空间站中的 6 名航天员在合影时均处于平衡状态
D ．在空间站中的 6 名航天员在合影时，具有的加速度不同
4 ．2022 北京冬奥会自由式滑雪女子 U 型池决赛，中国选手谷爱凌夺金。如图所示， 在 某次训练中，谷爱凌从离底端高 h=3.5m 处由静止滑下，滑到底端时的速度大小为 v=8m/s。 已知谷爱凌及装备总质量 70kg ，运动时所受摩擦力与速率成正比， 空气阻力不计，在上 述训练过程中，谷爱凌的( )
A ．动能增加了 2150J
B ．机械能减少了 210J
C ．重力势能减少了 2240J
D ．在 U 型池下滑和上升过程中由摩擦产生的热量相等
5．如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地球上容易测得地球—水星 连线与地球—太阳连线夹角α ，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角β ，两角最大值分
别为αm 、βm 。则( )
A ．水星的公转周期比金星的大
B ．水星的公转向心加速度比金星的小
C ．水星与金星的公转轨道半径之比为： sinβm ：sinαm
D ．水星与金星的公转线速度之比为 sinFm : sinam
6 ．如图所示，将 3 个光滑轨道 1 、2 、3 固定在墙角，轨道与墙壁和地面构成了3 个不同 的三角形，其中 1 和 2 的底边相同，2 和 3 的高度相同，2 与水平面夹角为 45 度。现将 一个可以视为质点的小球分别从三个轨道的顶端由静止释放，沿轨道下滑到底端。在这 三个过程中，下列说法正确的是 ( )
A ．沿着轨道 1 和 2 下滑到底端的过程中，重力做功相同
B ．沿着轨道 2 和 3 下滑到底端时，重力的瞬时功率相同
C ．若轨道 1 和 2 均粗糙且滑动摩擦因数相同，则小球在轨道 2 下 滑过程中克服摩擦力做功的功率可能更大
D ．若三个轨道均粗糙且滑动摩擦因数相同，则小球在轨道 1 下滑 过程中克服摩擦力做功最多
7．在汽车性能测试中，一汽车以恒定加速度启动后，最终以额定功率在平直公路上行驶。
汽车所受牵引力与速度倒数的关系如图所示，已知汽车的质量为m = 4 × 103 kg ，汽车运
(
．
．
)动过程中所受阻力恒定，下列说法错误的是 ( )
A ．汽车匀加速过程中能达到的最大速度为 30m/s
B ．汽车做匀加速直线运动的时间为 10s
C ．汽车做匀加速直线运动的加速度为 1m/s2
D ．汽车的额定功率为 6 × 104 W
8 ．如图所示，同步卫星与地心的距离为r ，运行速率为v1 ，向心加速度为a1 ，地球赤道 上的物体随地球自转的向心加速度为a0 ，第一宇宙速度为v2，地球半径为 R，则下列比值 正确的是 ( )
A ． = ( )2 B ． =
C ． = D ． =
9．如图所示，AC 、BC 两绳系一质量为 m＝0. 1kg 的小球，AC 绳长 L＝2m ，两绳的另一 端分别固定于轴的 A 、B 两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为 30°和 45° 。小球在 水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，小球的角速度可能是 (g= 10m/s2 ) ( )
A ．2rad/s
B ．2.5rad/s
C ．3.0rad/s
D ．3.5rad/s
10．如图所示，倾角e = 37 的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲 度系数 k=20N/m 的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量m = 1kg 的滑块连接。绕过光
滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为M = 2kg 的石块相连。 已知滑块 与斜面间的动摩擦因数u = 0. 5 ，轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为Ep = kx2 (x为弹 簧的形变量) ，开始时托住石块，轻绳恰好伸直且与斜面平行，滑块 m恰好不上滑。现 由静止释放石块，整个过程弹簧都在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块
与石块均可视为质点，重力加速度取g = 10m/s2，sin37 = 0.6 ，cos37 = 0.8，则 ( )
A ．释放石块瞬间，轻弹簧的弹性势能为 5J
B ．石块的最大速度为 10m/s
C ．石块的速度最大时，轻弹簧的形变量为 0.5m
D ．滑块沿斜面向上运动的最大距离为 2m
第 I I 卷 (54 分)
二、非选择题 (本题共 5 小题，共 54 分。其中 11 题 6 分，12 题 8 分。13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 18 分。)
11．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素
有关。
(1) 本实验采用的科学方法是________。
A ．等效替代法 B ． 控制变量法 C ．理想实验法 D ．微小量放大法
(2) 图示情景正在探究的是________。
A ．向心力的大小与半径的关系 B ．向心力的大小与线速度大小的关系
C ．向心力的大小与物体质量的关系 D ．向心力的大小与角速度的关系
(3) 如果用这套装置来探究向心力的大小 F 与角速度 的关系时，应将传动皮带套在两 塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 C 和挡板________ (选填“A” 或“B”) 处。
12．某同学用如图 1 所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架 台上，钢球静止于 A 点，光电门固定在 A 的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为 d 的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时 器测出，取v = 作为钢球经过 A 点时的速度．记录钢球每次下落的高度 h 和计时器示数 t，计算并比较钢球在释放点和 A 点之间的势能变化大小ΔEp 与动能变化大小ΔEk，就能验
证机械能是否守恒。
(1) 用ΔEp = mg 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度 h 应测量释放时的 钢球球心到_______之间的竖直距离。
A ．钢球在 A 点时的顶端
B ．钢球在 A 点时的球心
C ．钢球在 A 点时的底端
(2) 用ΔEk = mv2 计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图 2 所示，其读数为________cm 。某次测量中，计时器的示数为 0.010s ，钢球质量 m=0. 1kg 则钢球的动能增加量为ΔEk ＝_______J(结果保留 3 位有效数字)。
(3) 如表为该同学的实验结果：
他发现表中的ΔEp 与ΔEk 之间存在差异，你认为这是________________________造成的。
ΔEp ( ×10﹣ 2J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38
ΔEk ( ×10﹣ 2J) 5.04 10. 1 15. 1 20.0 29.8
13．2022 年北京冬奥会短道速滑混合团体 2000 米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国 队在本届冬奥会的首金。
(1) 如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动 员加速到速度v = 13m/s 时，滑过的距离X = 24m ，求加速度的大小 (结果保留三位有效 数字) ；
(2) 如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、 乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为R甲 = 10.5m 、R 乙 = 11m ，滑行速率分别 为v 甲 = 10m/s 、v 乙 = 11m/s ，求甲、 乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算
判断哪位运动员先出弯道。
14．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统 在银河系中很普遍，经观测某双星系统中两颗恒星 A 、B 围绕它们连线上的某一固定点 分别做匀速圆周运动，周期均为 T， 已知恒星 A 、B 之间的距离为 L ，A 、B 的质量之比 3：1 ，万有引力常量为 G。
求：恒星 A 做匀速圆周运动的轨道半径及双星的总质量。
15 ．如图所示，某同学搭建的轨道， CDE 为半径 R=0.5m 的光滑圆弧型轨道，C 点与斜 面 BC 相切， D 点为轨道最高点， 斜面倾角θ=37° ，与水平轨道 AB 相交点 B 点附近用一 段小圆弧平滑连接。该同学用一辆质量 m=0.5kg 的玩具小车从 A 点由静止开始出发，先 做匀加速直线运动到达 B 点时恰好达到额定功率，匀加速时间 t=1.5s ，此后再以恒定功 率行驶到 C 点关闭玩具车电动机。已知玩具车在 AB 段受到恒定阻力f=1N，CDE 段、BC 段都不计阻力且 BC 段车不打滑， AB 段长为 4.5m ，BC 段长为 3m 。试求：
(1)玩具车在 AB 段的牵引力及额定功率 P；
(2)判断玩具车能否运动到 D 点。若能，则求一下对 D 点的压力；若不能则说明理由；
(3)若小车行驶到 B 点时， 突然出现了故障，额定功率降为 15W，发现玩具车到达 C 点前 已经匀速，则求玩具车在 BC 段行驶的时间。辽东区域教育科研共同体高一（物理）学科调研试卷参考答案
选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B B D C A BD BC CD
非选择题（本题共5小题，共54分。）
（1） B ------2分
（2）C ------2分
（3）A ------2分
12. （1）B ------2分
（2）1.50 ------2分 0.113 ------2分
所测量速度为挡光片的速度，比小球速度大 。 ------2分
（注：此处只要答的合理均可给分）
13．（共10分）（1）； （2），乙
（1）根据速度位移公式有
------2分
代入数据可得
------2分
（2）根据向心加速度的表达式
-----------1分
-----------1分
----------1分
乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为
----------1分
----------1分
因，所以乙先出弯道----------1分
14．（共12分）
设两颗恒星的质量分别为，做圆周运动的半径分别为，角速度分别为，根据题意有
------2分
----------2分
根据万有引力定律和牛顿定律，有
------2分
------2分
联立以上各式解得
------2分
------2分
15.（共18分）(1)，； (2) 能过D点，压力为 (3)
(1)汽车在AB段做匀加速直线运动，有
------1分
------1分
联立可得 ------1分
玩具车到达B点时恰好达到额定功率，有
------1分
------1分
(2)玩具车在BC段保持功率恒定，准备爬坡时牵引力为，而不受阻力，重力的分力为
------1分
故在BC段玩具车做匀速直线运动，C点的速度为4m/s
假设玩具车能经过最高点D点，由机械能守恒有
------1分
解得
------1分
若要安全过D点的最小速度满足只有重力提供向心力，有
------1分
则可得
------1分
故，可知玩具车能安全通过最高点D------1分
由牛顿第二定律有
------1分
由牛顿第三定律有
------1分
联立可得玩具车对D点的压力为 ------1分
(3)玩具车从B点到C点保持功率为不变，设运动时间为，匀速的速度为，由动能定理有
------2分
------1分
联立可得
------1分
