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高一物理试卷
满分：100分 考试时间：75分钟
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．关于功的概念下列说法正确的是（ ）
A．由于功是标量，所以的功大于的功
B．若一个力对物体做功为零，则该物体一定处于静止状态
C．两物体间的一对滑动摩擦力做功之和一定等于零
D．物体所受多个力做功的代数和等于这几个力的合力做的功
2．“青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后，进入斜风区直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A． B．
C． D．
3. 如图所示的装置中，跨过右边定滑轮的A、B两球的质量都为m，且都绕竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆运动），两球始终在同一直径的两端.跨过左边定滑轮的木块的质量为2m，则木块的运动情况是（ ）
A．向上运动
B．向下运动
C．静止不动
D．要由A、B两球做圆周运动的周期决定
4．图为无人机给洪灾地区群众配送救生圈的情景，图（b）为该无人机配送过程中在竖直方向运动的图像（以竖直向上为正方向）。若该无人机在水平方向以较小速度做匀速直线运动，配送救生圈的质量为，取重力加速度，不考虑空气阻力。关于无人机的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．无人机在前时间内做直线运动
B．无人机在前时间内上升的最大高度为10m
C．无人机在第时间内对配送救生圈的拉力为
D．无人机在第末对配送救生圈拉力的功率为18w
5．8月20日凌晨迎来天王星西方照，此时若俯瞰太阳系的平面，会看到它们的位置关系如图所示，太阳、地球、天王星形成一个直角，地球位于直角的顶点，且此时太阳和天王星连线与地球和天王星连线夹角为θ。在3个月后，地球将来到太阳和天王星之间，此时天王星、地球、太阳成一直线，即为天王星冲日。已知八大行星都是逆时针绕太阳公转，则天王星与太阳的距离约是地日距离R的（ ）倍。
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动，小球刚好落在斜面底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在斜面上的投影做匀速运动
B．OA与AC长度之比为1∶3
C．若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度不等
D．小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等
7．我国新能源汽车发展迅速，2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆，位列全球第一、如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（ ）
A．汽车匀加速所需时间为5s
B．汽车以恒定功率启动
C．汽车所受阻力为
D．汽车在车速为5m/s时，功率为
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但选不全的得3分，有选错得0分)
8．如图所示，有四颗卫星：还未发射，在地球赤道上随地球一起转动；在地面附近近地轨道上正常运行；是地球静止卫星；是高空探测卫星。设地球半径为，自转周期为24小时，地球表面重力加速度为，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．的线速度小于的运行速度
B．在4小时内转过的圆心角为
C．在相同的时间内，与地心的连线扫过的面积等于与地心的连线扫过的面积
D．运动周期的平方与其轨道半径的三次方的比值为
9．如图所示，斜面固定在水平地面上，一滑块从底端冲上斜面，到达某一高度后返回，滑块与斜面间存在摩擦。以地面为零势能面，它在斜面上运动的速度v随时间t变化的图像、重力势能随位移x变化的图像，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示（俯视图），用自然长度为L0劲度系数为k的轻质弹簧，将质量均为m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2L0的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
B．当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
C．当物块P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度
D．当圆盘的角速度为时，圆盘对P的摩擦力最小
三、实验题（本题包括2小题，每空2分，共14分）
11．（6分）某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。
①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；
②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；
③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a：b。
已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
（1）AB、BC之间的水平距离理论上满足xAB_________xBC（填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）BC之间实际下落的竖直高度为_________（用g、T表示）；
（3）小球抛出时的初速度大小为_________（用g、T、a、b表示）。
12. （8分）某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块与竖直转轴间的距离可调。
（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为 。
（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。实验中，测得图线的斜率为，则滑块的质量为 。
（3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以 (填“r”“”或“”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。现测得挡光条的挡光时间为，则图线的斜率应为 。
四、计算题（本题3个小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13.（11分）有人设想：如果在地球的赤道上竖直向上建一座非常高的高楼，是否可以在楼上直接释放人造卫星呢？高楼设想图如图所示。已知地球自转周期为T，同步卫星轨道半径为r；高楼上有A、B两个可视为点的小房间，A到地心的距离为，B到地心的距离为。
（1）A房间天花板上连一竖直轻弹簧，弹簧下端连一质量为m的小球，求弹簧给小球的作用力大小和方向；
（2）从B房间窗口发射一颗小卫星，要让这颗小卫星能在与B点等高的圆轨道上绕地心与地球自转同向运行，应给这颗卫星加速还是减速？大小多少？
14．（12分）一种可测量转动角速度的简易装置如图所示。“V”形光滑支架固定在水平底座上，可随底座绕中轴线OO′旋转，支架两杆与水平面间夹角均为53°，两侧的杆长均为2L。一原长为L的轻弹簧套在AB杆上，弹簧一端固定于杆的上端A点，另一端与一套在杆上的小球（可视为质点）拴接。支架静止时弹簧的长度为1.5L，现让小球随支架做匀速转动，已知小球的质量为m，重力加速度为g，sin53° = 0.8。
(1)求轻弹簧的劲度系数；
(2)求弹簧恰好为原长时，支架转动的角速度；
(3)若支架转动的角速度为，求此时弹簧的长度。
15. （17分）如图甲所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A，一质量为m2=1kg的小物体B以初速度v0从左端滑上A的上表面，已知A与B之间的动摩擦因数为，g=10m/s2；
情境1：若将木板A固定在水平面上，已知物块B向右滑出木板时的速度为m/s，求：
（1）物块的初速度v0；
情境2：撤去对木板A的固定，在物块B以初速度v向右滑上A的同时对A施加一个水平向右的恒力F，小物体B在木板A上相对于木板滑动的路程s与力F的关系如图乙所示。求：
（2）当F=1N时，求A、B的加速度大小及B从A的左端运动到右端经历的时间；
（3）图乙中F1的大小。
物理参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
B
C
B
C
D
A
AD
AC
BD
11、 等于 6gT2 或
12、 r
13、（1）同步卫星在轨道上，万有引力提供向心力，则有
(1分)
A房间所在位置的加速度为
(1分)
A房间所在位置的向心加速度为
(1分)
A房间所在位置的重力加速度为
小球受重力和弹簧拉力，则有
联立解得
（方向从地心指向A房间） (2分)
（2）小卫星在B房间时的线速度为
(1分)
小卫星在与B卫星等高的轨道上运行时
(1分)
又因为
联立解得
(2分)
由于
因此从B房间窗口发射一颗小卫星，要让这颗小卫星能在与B点等高的圆轨道上绕地心与地球自转同向运行，应给这颗卫星减速；速度变化大小为
(2分)
14、（1）静止时弹簧伸长了，由平衡条件可得
(2分)
解得
(1分)
（2）轻弹簧恰为原长时，小球只受重力和杆的支持力，由几何关系
(1分)
竖直方向
(1分)
水平方向
(1分)
解得
(1分)
（3）若支架转动的角速度为，弹簧压缩，设形变量为Δx，则有
(1分)
(1分)
其中
(1分)
解得
(1分)
弹簧的长度为
(1分)
15、．（1）v0=4m/s；（2）6m/s2，2m/s2，0.5s；（3）F1=3N
【详解】（1）物块在木板上滑时由牛顿第二定律有
(1分)
则物块的加速度大小为
由速度—位移公式得
(1分)
则
(2分)
（2）由图像可看出当F≤1N时，B物体在A板上的路程始终等于板长L，当F=1N时，刚好不从A板右端掉下，设B物体的加速度为a2，A板的加速度为a1，分别由牛顿第二定律
、
解得
、 (2分)
设B运动的位移为s2，A运动的位移为s1，经过t时间两者速度均为v1，根据运动学公式
、 (2分)
且
(1分)
B在A上相对A向右运动的路程
（其中当F=1N时，s=L） (1分)
联立解得
、 (2分)
（3） 由（２）可得同时可得
(2分)
由分析可知，当1N≤F≤F1时，随着F力增大，s减小，当F=F1时，出现s突变，说明此时A、B在达到共同速度后，恰好再次发生相对运动，B将会从A板左端掉下，对A、B恰好发生相对运动时，B的加速度为a2，则整体加速度也为a2，由牛顿第二定律
(2分)
联立解得
(1分)
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