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2020-2021学年江苏省前黄高级中学高一下学期3月学情检测物理试题
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这是一份2020-2021学年江苏省前黄高级中学高一下学期3月学情检测物理试题，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1、物体由静止开始沿斜面下滑，阻力大小与速度成正比，能反映此运动过程的v-t图是（ ）
A. B. C. D.
2、一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 0-t1时间内，v增大，FNB. t1-t2时间内，v减小，FN>mg
C. t2-t3时间内，v增大，FN>mg
D. t2-t3时间内，v减小，FN3、如图所示，小球先后以大小不同的水平初速度从P点抛出，两次都落到同一水平地面上，不考虑空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球初速度较小时，在空中运动的时间较短
B. 小球初速度较大时，水平方向的位移较大
C. 小球两次即将碰到地面时的瞬时速度相同
D. 小球两次碰撞地面前瞬间的动量方向是平行的
4、如图所示，从斜面上A点以速度v水平抛出的小球经时间落在B点，球到达B点时的速度方向与斜面的夹角为。现将小球从斜面上A、B之间的中点C抛出，抛出时的速度方向与斜面的夹角为，经时间恰能水平击中A点，击中A点时的速度大小为，忽略空气阻力，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
5、如图（a），一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图（b）。根据图像所给信息，可求出（ ）
A. 斜面的倾角
B. 物体所受的重力
C. 物体上滑的初速度
D. 物体与斜面间的滑动摩擦力
6、如图所示，固定斜面倾角为θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧的上端连接一个可视为质点的、质量为m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点，斜面上另外有B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中B点下方斜面光滑，BD段粗糙，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g。物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为2gsinθ
B. 物块最后停在B点
C. 物块在D点时的弹性势能为＋mglsinθ
D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为＋mglsinθ－E
7、如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同
B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较小
8、质量为的圆环套在光滑的竖直杆上，一细绳系在圆环上，跨过光滑定滑轮，下方悬挂一质量为的重物，开始时，圆环与定滑轮之间的细绳处于水平状态，长度，现静止释放圆环，不计摩擦和阻力，当圆环下降时速度，，则（ ）
A.
B.
C.
D.
二、多选题
9、“天问一号”火星探测器于2020年7月23日，在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，如图所示，设地球半径为R，地球表面重力加速度为g0，“天问”一号在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ，绕地球做圆周运动，设“天问”一号质量保持不变。则（ ）
A. “天问”一号在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1∶8
B. “天问”一号在轨道Ⅲ运行速率大于
C. “天问”一号在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度
D. “天问”一号在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
10、观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A. 地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中动能减小
D. 地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
11、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（ ）
A. ma：mb=2：1
B. ma：mb=3：1
C. 若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
12、大小、材料完全相同的两个物体A和B放在同一粗糙水平面上，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，以下对两个物体运动的判断中正确的是（ ）
A. 物体A的加速度始终大于B的加速度
B. 物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的
C. 时间两物体平均速度大小相同
D. 时间水平拉力对A做的功一定比对B做的功多
m
B
A
C
M
遮光片
光电门
图1
三、实验题
13、现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= ________.
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
四、计算题
14、土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑，假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为求：
土星表面的重力加速度g；
朱诺号的运行速度v；
朱诺号的运行周期T。
15、A、B两物体的质量之比：：1，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动直到停止，其运动的速度时间图象如图所示．求
、B两物体所受摩擦力之比：是多少？
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为多少？
16、某汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。
某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货，张华启动汽车后先以恒定的加速度（该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同）运动一段时间，汽车功率达到额定功率后，保持额定功率继续行驶，达到最大速度后以最大速度行驶，快到乙地点时，开始制动汽车，刚好到乙地点停下。已知汽车在平直公路上沿直线行驶时所受阻力f大小恒定，为制动过程中汽车所受阻力的，甲地点到乙地点的距离为d＝3km，取重力加速度g＝10m/s2。
(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度vm；
(2) 求汽车匀加速过程中的最大速度v1；
(3)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间？
17、如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道滑入圆轨道，滑过最高点Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中P点左侧轨道均光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为=0.1，重力加速度g取10m/s2。
(1)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为2m/s，问滑块能否到达圆轨道的最高点Q；
(2)若滑块从左侧进入圆轨道，运动至图中E点，恰好与轨道无相互作用，已知过E点的半径与竖直方向夹角为（），求进入圆轨道的初速度；
(3)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为5m/s，问滑块最终停在右侧轨道的何处?
江苏省前黄高级中学2023届高一第二学期学情检测3月
物理试卷
一、单选题
1、物体由静止开始沿斜面下滑，阻力大小与速度成正比，能反映此运动过程的v-t图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
2、一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 0-t1时间内，v增大，FNB. t1-t2时间内，v减小，FN>mg
C. t2-t3时间内，v增大，FN>mg
D. t2-t3时间内，v减小，FN【答案】D
3、如图所示，小球先后以大小不同的水平初速度从P点抛出，两次都落到同一水平地面上，不考虑空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球初速度较小时，在空中运动的时间较短
B. 小球初速度较大时，水平方向的位移较大
C. 小球两次即将碰到地面时的瞬时速度相同
D. 小球两次碰撞地面前瞬间的动量方向是平行的
【答案】B
4、如图所示，从斜面上A点以速度v水平抛出的小球经时间落在B点，球到达B点时的速度方向与斜面的夹角为。现将小球从斜面上A、B之间的中点C抛出，抛出时的速度方向与斜面的夹角为，经时间恰能水平击中A点，击中A点时的速度大小为，忽略空气阻力，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
5、如图（a），一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图（b）。根据图像所给信息，可求出（ ）
A. 斜面的倾角
B. 物体所受的重力
C. 物体上滑的初速度
D. 物体与斜面间的滑动摩擦力
【答案】D
6、如图所示，固定斜面倾角为θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧的上端连接一个可视为质点的、质量为m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点，斜面上另外有B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中B点下方斜面光滑，BD段粗糙，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g。物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为2gsinθ
B. 物块最后停在B点
C. 物块在D点时的弹性势能为＋mglsinθ
D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为＋mglsinθ－E
【答案】D
7、如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同
B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较小
【答案】A
8、质量为的圆环套在光滑的竖直杆上，一细绳系在圆环上，跨过光滑定滑轮，下方悬挂一质量为的重物，开始时，圆环与定滑轮之间的细绳处于水平状态，长度，现静止释放圆环，不计摩擦和阻力，当圆环下降时速度，，则（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
二、多选题
9、“天问一号”火星探测器于2020年7月23日，在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，如图所示，设地球半径为R，地球表面重力加速度为g0，“天问”一号在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ，绕地球做圆周运动，设“天问”一号质量保持不变。则（ ）
A. “天问”一号在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1∶8
B. “天问”一号在轨道Ⅲ运行速率大于
C. “天问”一号在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度
D. “天问”一号在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
【答案】AD
10、观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A. 地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中动能减小
D. 地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
【答案】AC
11、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（ ）
A. ma：mb=2：1
B. ma：mb=3：1
C. 若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
【答案】BC
12、大小、材料完全相同的两个物体A和B放在同一粗糙水平面上，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，以下对两个物体运动的判断中正确的是（ ）
A. 物体A的加速度始终大于B的加速度
B. 物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的
C. 时间两物体平均速度大小相同
D. 时间水平拉力对A做的功一定比对B做的功多
【答案】BD
m
B
A
C
M
遮光片
光电门
图1
三、实验题
13、现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= ________.
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
答：（1）
（2）如图； 2.40
四、计算题
14、土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑，假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为求：
土星表面的重力加速度g；
朱诺号的运行速度v；
朱诺号的运行周期T。
答：土星表面的重力加速度为
朱诺号的运行速度是
朱诺号的运行周期是
15、A、B两物体的质量之比：：1，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动直到停止，其运动的速度时间图象如图所示．求
、B两物体所受摩擦力之比：是多少？
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为多少？
答：、B两物体所受摩擦力之比：是4：1；
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为2：1．
16、某汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。
某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货，张华启动汽车后先以恒定的加速度（该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同）运动一段时间，汽车功率达到额定功率后，保持额定功率继续行驶，达到最大速度后以最大速度行驶，快到乙地点时，开始制动汽车，刚好到乙地点停下。已知汽车在平直公路上沿直线行驶时所受阻力f大小恒定，为制动过程中汽车所受阻力的，甲地点到乙地点的距离为d＝3km，取重力加速度g＝10m/s2。
(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度vm；
(2) 求汽车匀加速过程中的最大速度v1；
(3)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间？
【答案】(1)32m/s；(2)20m/s (3)114.95s
17、如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道滑入圆轨道，滑过最高点Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中P点左侧轨道均光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为=0.1，重力加速度g取10m/s2。
(1)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为2m/s，问滑块能否到达圆轨道的最高点Q；
(2)若滑块从左侧进入圆轨道，运动至图中E点，恰好与轨道无相互作用，已知过E点的半径与竖直方向夹角为（），求进入圆轨道的初速度；
(3)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为5m/s，问滑块最终停在右侧轨道的何处?
【答案】（1）恰好能到达圆轨道最高点Q；（2）m/s；（3）滑块最终距离P点右端24.5m
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms）
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2)
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
行驶中整车质量
1500kg
额定功率
80kW
加速过程
车辆从静止加速到72km/h所需时间为20s
制动过程
车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms）
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2)
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
行驶中整车质量
1500kg
额定功率
80kW
加速过程
车辆从静止加速到72km/h所需时间为20s
制动过程
车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m
1、物体由静止开始沿斜面下滑，阻力大小与速度成正比，能反映此运动过程的v-t图是（ ）
A. B. C. D.
2、一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 0-t1时间内，v增大，FN
C. t2-t3时间内，v增大，FN>mg
D. t2-t3时间内，v减小，FN
A. 小球初速度较小时，在空中运动的时间较短
B. 小球初速度较大时，水平方向的位移较大
C. 小球两次即将碰到地面时的瞬时速度相同
D. 小球两次碰撞地面前瞬间的动量方向是平行的
4、如图所示，从斜面上A点以速度v水平抛出的小球经时间落在B点，球到达B点时的速度方向与斜面的夹角为。现将小球从斜面上A、B之间的中点C抛出，抛出时的速度方向与斜面的夹角为，经时间恰能水平击中A点，击中A点时的速度大小为，忽略空气阻力，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
5、如图（a），一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图（b）。根据图像所给信息，可求出（ ）
A. 斜面的倾角
B. 物体所受的重力
C. 物体上滑的初速度
D. 物体与斜面间的滑动摩擦力
6、如图所示，固定斜面倾角为θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧的上端连接一个可视为质点的、质量为m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点，斜面上另外有B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中B点下方斜面光滑，BD段粗糙，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g。物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为2gsinθ
B. 物块最后停在B点
C. 物块在D点时的弹性势能为＋mglsinθ
D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为＋mglsinθ－E
7、如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同
B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较小
8、质量为的圆环套在光滑的竖直杆上，一细绳系在圆环上，跨过光滑定滑轮，下方悬挂一质量为的重物，开始时，圆环与定滑轮之间的细绳处于水平状态，长度，现静止释放圆环，不计摩擦和阻力，当圆环下降时速度，，则（ ）
A.
B.
C.
D.
二、多选题
9、“天问一号”火星探测器于2020年7月23日，在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，如图所示，设地球半径为R，地球表面重力加速度为g0，“天问”一号在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ，绕地球做圆周运动，设“天问”一号质量保持不变。则（ ）
A. “天问”一号在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1∶8
B. “天问”一号在轨道Ⅲ运行速率大于
C. “天问”一号在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度
D. “天问”一号在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
10、观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A. 地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中动能减小
D. 地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
11、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（ ）
A. ma：mb=2：1
B. ma：mb=3：1
C. 若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
12、大小、材料完全相同的两个物体A和B放在同一粗糙水平面上，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，以下对两个物体运动的判断中正确的是（ ）
A. 物体A的加速度始终大于B的加速度
B. 物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的
C. 时间两物体平均速度大小相同
D. 时间水平拉力对A做的功一定比对B做的功多
m
B
A
C
M
遮光片
光电门
图1
三、实验题
13、现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= ________.
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
四、计算题
14、土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑，假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为求：
土星表面的重力加速度g；
朱诺号的运行速度v；
朱诺号的运行周期T。
15、A、B两物体的质量之比：：1，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动直到停止，其运动的速度时间图象如图所示．求
、B两物体所受摩擦力之比：是多少？
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为多少？
16、某汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。
某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货，张华启动汽车后先以恒定的加速度（该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同）运动一段时间，汽车功率达到额定功率后，保持额定功率继续行驶，达到最大速度后以最大速度行驶，快到乙地点时，开始制动汽车，刚好到乙地点停下。已知汽车在平直公路上沿直线行驶时所受阻力f大小恒定，为制动过程中汽车所受阻力的，甲地点到乙地点的距离为d＝3km，取重力加速度g＝10m/s2。
(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度vm；
(2) 求汽车匀加速过程中的最大速度v1；
(3)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间？
17、如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道滑入圆轨道，滑过最高点Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中P点左侧轨道均光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为=0.1，重力加速度g取10m/s2。
(1)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为2m/s，问滑块能否到达圆轨道的最高点Q；
(2)若滑块从左侧进入圆轨道，运动至图中E点，恰好与轨道无相互作用，已知过E点的半径与竖直方向夹角为（），求进入圆轨道的初速度；
(3)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为5m/s，问滑块最终停在右侧轨道的何处?
江苏省前黄高级中学2023届高一第二学期学情检测3月
物理试卷
一、单选题
1、物体由静止开始沿斜面下滑，阻力大小与速度成正比，能反映此运动过程的v-t图是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
2、一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 0-t1时间内，v增大，FN
C. t2-t3时间内，v增大，FN>mg
D. t2-t3时间内，v减小，FN
3、如图所示，小球先后以大小不同的水平初速度从P点抛出，两次都落到同一水平地面上，不考虑空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球初速度较小时，在空中运动的时间较短
B. 小球初速度较大时，水平方向的位移较大
C. 小球两次即将碰到地面时的瞬时速度相同
D. 小球两次碰撞地面前瞬间的动量方向是平行的
【答案】B
4、如图所示，从斜面上A点以速度v水平抛出的小球经时间落在B点，球到达B点时的速度方向与斜面的夹角为。现将小球从斜面上A、B之间的中点C抛出，抛出时的速度方向与斜面的夹角为，经时间恰能水平击中A点，击中A点时的速度大小为，忽略空气阻力，则（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
5、如图（a），一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图（b）。根据图像所给信息，可求出（ ）
A. 斜面的倾角
B. 物体所受的重力
C. 物体上滑的初速度
D. 物体与斜面间的滑动摩擦力
【答案】D
6、如图所示，固定斜面倾角为θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧的上端连接一个可视为质点的、质量为m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点，斜面上另外有B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中B点下方斜面光滑，BD段粗糙，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g。物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为2gsinθ
B. 物块最后停在B点
C. 物块在D点时的弹性势能为＋mglsinθ
D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为＋mglsinθ－E
【答案】D
7、如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（ ）
A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同
B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同
C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同
D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较小
【答案】A
8、质量为的圆环套在光滑的竖直杆上，一细绳系在圆环上，跨过光滑定滑轮，下方悬挂一质量为的重物，开始时，圆环与定滑轮之间的细绳处于水平状态，长度，现静止释放圆环，不计摩擦和阻力，当圆环下降时速度，，则（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
二、多选题
9、“天问一号”火星探测器于2020年7月23日，在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，如图所示，设地球半径为R，地球表面重力加速度为g0，“天问”一号在半径为R的近地圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ，绕地球做圆周运动，设“天问”一号质量保持不变。则（ ）
A. “天问”一号在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为1∶8
B. “天问”一号在轨道Ⅲ运行速率大于
C. “天问”一号在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅲ上的加速度
D. “天问”一号在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能
【答案】AD
10、观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略），则（ ）
A. 地球靠近木星的过程中运行加速度增大
B. 地球远离木星的过程中机械能减小
C. 地球远离木星的过程中动能减小
D. 地球在P点的运行速度等于木星第一宇宙速度
【答案】AC
11、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（ ）
A. ma：mb=2：1
B. ma：mb=3：1
C. 若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
【答案】BC
12、大小、材料完全相同的两个物体A和B放在同一粗糙水平面上，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，以下对两个物体运动的判断中正确的是（ ）
A. 物体A的加速度始终大于B的加速度
B. 物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的
C. 时间两物体平均速度大小相同
D. 时间水平拉力对A做的功一定比对B做的功多
【答案】BD
m
B
A
C
M
遮光片
光电门
图1
三、实验题
13、现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= ________.
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
1.4
s(m)
1/t2(104s-2)
1.8
2.2
2.6
3.0
3.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
答：（1）
（2）如图； 2.40
四、计算题
14、土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为2017年7月13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋大红斑，假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为求：
土星表面的重力加速度g；
朱诺号的运行速度v；
朱诺号的运行周期T。
答：土星表面的重力加速度为
朱诺号的运行速度是
朱诺号的运行周期是
15、A、B两物体的质量之比：：1，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动直到停止，其运动的速度时间图象如图所示．求
、B两物体所受摩擦力之比：是多少？
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为多少？
答：、B两物体所受摩擦力之比：是4：1；
、B两物体克服摩擦阻力做的功之比：为2：1．
16、某汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。
某天张华驾驶该汽车从甲地点沿平直公路到乙地点送货，张华启动汽车后先以恒定的加速度（该加速度大小与测试过程中加速过程的加速度大小相同）运动一段时间，汽车功率达到额定功率后，保持额定功率继续行驶，达到最大速度后以最大速度行驶，快到乙地点时，开始制动汽车，刚好到乙地点停下。已知汽车在平直公路上沿直线行驶时所受阻力f大小恒定，为制动过程中汽车所受阻力的，甲地点到乙地点的距离为d＝3km，取重力加速度g＝10m/s2。
(1)求汽车在平直公路上行驶的最大速度vm；
(2) 求汽车匀加速过程中的最大速度v1；
(3)张华由甲地点到乙地点共经历多长时间？
【答案】(1)32m/s；(2)20m/s (3)114.95s
17、如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道滑入圆轨道，滑过最高点Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中P点左侧轨道均光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为=0.1，重力加速度g取10m/s2。
(1)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为2m/s，问滑块能否到达圆轨道的最高点Q；
(2)若滑块从左侧进入圆轨道，运动至图中E点，恰好与轨道无相互作用，已知过E点的半径与竖直方向夹角为（），求进入圆轨道的初速度；
(3)若滑块从左侧进入圆轨道的初速度为5m/s，问滑块最终停在右侧轨道的何处?
【答案】（1）恰好能到达圆轨道最高点Q；（2）m/s；（3）滑块最终距离P点右端24.5m
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms）
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2)
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
行驶中整车质量
1500kg
额定功率
80kW
加速过程
车辆从静止加速到72km/h所需时间为20s
制动过程
车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms）
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2)
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
行驶中整车质量
1500kg
额定功率
80kW
加速过程
车辆从静止加速到72km/h所需时间为20s
制动过程
车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m
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