辽宁省大连市第八中学2023-2024学年高一下学期4月份阶段测试物理试卷（原卷版+解析版）

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（满分：100分，考试时间：75分钟）
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. 牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为（ ）
A. B. C. D.
2. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为
B. 乙图中，全过程中F做的总功为108J
C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功
D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是
3. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（ ）

A. 摩擦力做功大小与F方向无关B. 合力做功大小与F方向有关
C. F为水平方向时，F做功为D. F做功的最小值为
4. 如图所示，某斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下。已知斜面倾角为θ，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为。木块在水平面上停止点A的位置到O点的距离为x，则（ ）
A. h和一定，越大，x越大
B. h和一定，越大，x越小
C. 木块从斜面顶端滑到A点，摩擦力对物体做功为
D. 木块从斜面顶端滑到A点，重力对物体做功为
5. 哈雷彗星是人一生中唯一以裸眼可能看见两次的彗星，其绕日运行的周期为T年，若测得它在近日点距太阳中心的距离是地球公转轨道半长轴的N倍，则由此估算出哈雷彗星在近日点时受到太阳的引力是在远日点受到太阳引力的（ ）
A. 倍B. 倍
C. 倍D. 倍
6. 如图甲所示，倾角为的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量为的木箱（可视为质点）轻放到传送带底端A，木箱运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，时木箱到达传送带上端B。重力加速度g取10m/s2，，。则（ ）
A. 木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.8
B. 全过程中，摩擦生热为960J
C 全过程中，摩擦力对木箱做功320J
D. 全过程中，电动机多消耗的电能为1240J
7. 如图所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R，2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三轨道和地心都在同一平面内．已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是( )
A. 卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能
B. 若卫星在1轨道上的速率为v1，卫星在2轨道A点的速率为vA，则v1＜vA
C. 若卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为a1、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为aA，则
D. 若，则卫星在2轨道B点的速率
8. 某辆汽车总质量为m，发动机的功率为时在平直公路上以速度匀速行驶。时汽车进入限速区，驾驶员立即将汽车功率减小到并保持该功率继续行驶，时刻后汽车再次匀速。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门开始，汽车的关系如图所示，则在时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 减小功率后瞬间汽车加速度大小为
B. 减小功率后瞬间汽车的加速度大小为
C. 汽车行驶的位移为大小为
D. 汽车行驶的位移为大小为
9. 地球可看作半径为R的均匀球体，质量为m的物体在赤道处所受重力大小为，由于地球自转的影响，物体在北极处所受重力大小为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 地球同步卫星离地心的距离为
B. 地球同步卫星的运行周期为
C. 地球的第一宇宙速度为
D. 地球的平均密度为
10. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，将轻弹簧正上方质量的小球由静止释放，小球下落过程中受到恒定的空气阻力作用。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为y轴正方向，取地面处为重力势能零点，在小球第一次下落到最低点的过程中，弹簧的弹性势能、小球的重力势能、小球的动能、小球的机械能E随小球位移变化的关系图像分别如图甲乙、丙、丁所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中B. 图丙中
C. 图丙中处的弹簧弹力为8ND. 图丁中，
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。
（1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是______
（2）实验过程中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEp=______，动能的增加量ΔEk=______。
（3）某同学的实验结果显示，动能的增加量大于重力势能的减少量，原因可能是______
A.没有测量重物质量
B.存在空气阻力和摩擦阻力影响
C.先释放重物，后接通电源打出纸带
D.利用公式计算重物速度
（4）另一小组的同学想用如图所示的装置做此实验。在实验前通过垫块平衡了小车所受的阻力。该小组同学认为，平衡阻力后小车和砂桶组成的系统机械能是守恒的，你是否同意？并说明理由______。
12. 如图甲所示，对两小桶及里面所装物体组成的系统，某实验小组要探究其运动时机械能的变化情况。图甲中定滑轮的质量很小，转动时受到的摩擦力很小。他们首先在两小桶里装适当质量的物体，使滑轮刚好不转动，然后将M中质量为25g的物体取出放入N中，再将系统由静止释放，系统运动过程中用手机对N进行连拍，相邻两次拍照的时间间隔为0.1s。照片记录的N运动过程中每隔0.1s的部分相对位置如图乙所示。当地的重力加速度，按要求回答问题。
（1）系统释放后M和N做匀加速直线运动的加速度大小为______。
（2）若不计滑轮的质量和受到的阻力，两小桶及里面所装物体组成系统的总质量为______kg。
（3）从开始运动至N到达C位置，该实验小组根据照片测出该过程N下落高度，从而计算得出系统重力势能的减小量为0.11J，他们又根据第（2）问结果计算该过程系统动能的增加量，应为______J。（结果保留两位有效数字）
13. 如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为2θ；Ⅱ为地球的近地卫星。两卫星绕地球同向转动，已知地球的自转周期为T0，万有引力常量为G。求：
（1）卫星Ⅱ的周期T；
（2）地球的平均密度ρ。
14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则：
（1）汽车在第3s末的功率为多少？
（2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？
（3）假设汽车达到最大速度所用时间为32.5s，则32.5s内汽车牵引力所做功总和为多少？
15. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知小球与BC间的动摩擦因数。求：
（1）小球达到B点时的速度大小vB；
（2）水平面BC的长度s；
（3）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ek。