鹤山一中2023-2024学年度第二学期第一阶段考试
高一物理(选考) 2024.4
一、单项选择(本题共9小题，每小题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。
1.对曲线运动的理解( )
A.曲线运动不一定是变速运动 B.物体的加速度一定时刻发生改变
C.物体的速度方向一定时刻发生改变 D.匀速圆周运动是速度不变的运动
2.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中( )
A．速度和加速度的方向都在不断改
B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小
C.在相等的时间间隔内，速率的改变量相等
D．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动
3.关于万有引力定律，下列说法中正确的是( )
A．牛顿最早测出G值，使万有引力定律有了真正的实用价值
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．由F＝G可知，距离r趋于零时，万有引力无限大
D．引力常量G值大小与中心天体选择有关
4.拨浪鼓是一种儿童玩具，如图所示，两等长轻绳一端分别系着质量均为m的小球，另一端固定在关于拨浪鼓手柄对称的鼓沿上。现使鼓随手柄绕竖直轴线匀速转动，稳定后，两小球在水平面内做匀速圆周运动，两绳拉力大小均为F。重力加速度为g，不计空气阻力，其中一个小球所受向心力大小为( )
A.F B．F＋mg C．F－mg D．
5. 1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强渡。若河面宽200m，水流速度3m/s，木船相对静水速度4m/s，则( )
A.渡河的最短时间为40s B.渡河的最短时间为50s
C.船头方向指向对岸时航程最短 D.渡河的最短航程为250m
6.卷扬机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。因操作简单、移置方便，在建筑施工、水利工程、林业、矿山、码头等有着广泛应用。如图乙所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当卷扬机缠绕钢丝绳的速度为v0时，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为θ，则当重物运动到图示位置时重物的速度v与v0关系为（ ）
A． B． C． D．
7.2023年12月26日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第57、58颗导航卫星。北斗卫星导航系统中包括分布于a类型轨道的同步轨道卫星、分布于b类型轨道的倾斜轨道卫星(与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55°)和分布于c类型轨道的中轨道卫星它们均为圆轨道卫星，轨道分布情况如图所示。关于这些卫星，以下说法正确的是( )
A．导航系统所有卫星的运行速度一定都大于第一宇宙速度
B．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小
C．地球同步倾斜轨道卫星的轨道高度等于同步静止轨道卫星的轨道高度
D．同步卫星相对于地面静止且处于平衡状态
8.一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N，当汽车经过半径为80 m的弯道时，下列判断正确的是( )
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×104 N
C．汽车转弯的速度为20 m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2
9.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝
B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
二、多项选择（本题共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
10.客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（ ）
A. N处是精谷，M处为瘪谷
B. 精谷飞出洞口到落地时间比瘪谷短
C. 精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. 精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
11.我国北斗系统已经全球组网。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则( )
A．若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1
C．卫星在B点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D．该卫星在经过轨道Ⅱ上的A点和经过同步轨道Ⅲ上的A点时加速度相同
12.如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是( )
A．利用该装置可以得出重力加速度，且g＝
B．在最高点小球的最小速度为零
C．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大
D．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标不变
三、实验题（本题共2小题，共16分）
13.(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________(填字母)。
A．秒表 B．天平 C．弹簧测力计 D．重垂线 E．刻度尺
(2)实验中，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项是________。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次必须由静止释放小球
D．小球运动时可以与木板上的白纸(或方格纸)相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（3）某位同学通过正确的实验操作得到平抛运动的轨迹如图乙所示，坐标原点为抛出点。该同学在轨迹上选取A、B、C三点，标出了这三个点的位置坐标其中有一个点的位置纵坐标明显有误，这一点是________点。根据轨迹图，可求出小球做平抛运动的初速度v0＝________m/s。
某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力
(1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为________。
(2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线。由图可知，曲线①对应的砝码质量________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量。
四、计算题（本题共3小题，共45分）
15.一组太空人乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面高为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，如图所示，设G为引力常量，M为地球质量，R为地球半径。
（1）在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少？
（2）计算该轨道上的重力加速度的值
（3）计算穿梭机在轨道上的速率和周期；
16.在冬天，高为h =1.25m的平台上，覆盖一层薄冰。一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s =24m处以7m/s初速度向平台边缘滑去，如图所示，平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，取g=10m/s2.（忽略空气阻力）求：
（1）滑雪者滑离平台时速度的大小；
（2）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离；
（3）滑雪者着地时的速度大小和方向。
17.如图所示为一直角轻质木架ABC，AB部分水平，BC部分竖直，其中A、B两点距离为L.一根长为2L的轻绳两端分别系在A、B两点，绳上串一个质量为m的光滑小圆环，初始时木架和圆环保持静止状态，如图(甲)所示．现使木架绕轴BC转动，带动圆环一起在水平面内做圆周运动，当与A端相连的绳子保持竖直时，如图(乙)所示，木架匀速转动，已知重力加速度为g，sin 37°＝.求：
图(甲) 图(乙)
(1)木架与圆环保持静止状态时，绳子的张力大小；
(2)与A端相连的绳子保持竖直时，木架转动的角速度．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C B B D B B C D B AC AD CD
13.(1)DE (2分) (2)AC(2分) (3)C (3分) 0.5 (3分)
14. (1) (3分) (2)小于 (3分)
15.（12分）（1）在穿梭机内，太空人处于完全失重状态，任何质量的太空人的视重均为零。 (2分)
（2）设穿梭机轨道处的重力加速度为g′，其运行速率为v，运行周期为T，则根据F万＝F向有G＝mg′，(3分)
得g′＝。 (2分)
(3) 由G＝， (3分)
得v＝ 。 (2分)
(14分)(1)设滑雪者滑离平台时速度的大小为v1
由
联立解得
(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离为 x，有
联立解得.
（3）设滑雪者着地时的速度为 v，速度与水平方向的夹角为θ，
由
得
则
17.（19分）解：(1)当木架与圆环保持静止状态时，由于A、B两点距离为L，且轻绳长为2L，根据几何关系可知，两端绳之间的夹角为60°，
对圆环受力分析可得，
竖直方向有2FTcos 30°＝mg (2分)
解得FT＝mg； (2分)
(2)设轻绳中拉力大小为FT′，做圆周运动的半径为L，圆环与A点的距离为L′，圆环与B点间的轻绳与水平方向的夹角为θ，
根据几何关系可得L2＋L′2＝(2L－L′)2 (2分)
解得L′＝L， (2分)
可得θ＝37° (2分)
对圆环受力分析可得水平方向上有
FT′cos 37°＝mω2L (3分)
竖直方向上有FT′＋FT′sin 37°＝mg，(3分)
解得ω＝. (2分)
