资源描述
太原五中2022-2021学年度其次学期阶段性检测
高 一 物 理
出题、校对：杜彩云、易红波、严逸璊 （2021.4）
一、 选择题（本大题共10个小题，每小题4分，其中1~6题每题只有一个选项符合题意，7~10题每题有多个选项符合题意。多选题，全选对的给4分，选对不选全的给2分，有选错的不给分，请将答案填写在答题卡中相应位置）
1.一艘小船在静水中的速度为4m/s，渡过一条宽200 m，水流速度为2m/s的河流，则该小船( )
A.能到达正对岸
B.以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200 m
C.渡河的时间可能少于50 s
D.以最短位移渡河时，位移大小为150 m
2.由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是( )
A.向心力都指向地心
B.速度等于第一宇宙速度
C.加速度等于重力加速度
D.周期与地球自转的周期相等
3.如图所示，A、B、C是地球的三颗卫星，在某时刻恰好在同始终线上，且运动方向相同．则当卫星B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是( )
A.三个卫星的位置仍在一条直线上
B.卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于B
C.卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于B
D.缺少条件，无法比较它们的位置关系
4.如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A.甲的角速度比乙的大
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的向心加速度比乙的小
D.甲的线速度比乙的大
5.关于互成角度的两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是( )
A.确定是直线运动
B.确定是曲线运动
C.可能是直线运动，也可能是曲线运动
D.以上选项都不正确
6.如图所示，将一小球从倾角为θ的斜面上方O点以初速度v0水平抛出后，落到斜面上H点，OH垂直于斜面且OH=h．不计空气阻力，重力加速度大小为g，则v0的大小为（ ）
A． B．
C． D．
7.关于平抛运动，下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动
B.做平抛运动的物体，在任何时间内，速度转变量的方向都是竖直向下的
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关
8.如图所示，质量为m的小球（可视为质点），在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列说法中正确的是( )
A.若小球能通过最高点，则该处小球的最小速度为0
B.若小球能通过最高点，则该处小球的最小速度为
C.假如小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力
D.假如小球在最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力
9.如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是( )
A.当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为a方向
B.当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为b方向
C.当转盘加速转动时，P受摩擦力方向为c方向
D.当转盘减速转动时，P受摩擦力方向为d方向
10.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动．则它们的( )
A.运动周期相同
B.运动的线速度相同
C.运动的角速度相同
D.向心加速度相同
二、试验题（本题共2个小题，共12分，请将答案填写在答题卡中相应位置）
11.如图所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．从某时刻开头计时，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，
t＝0时蜡块位于坐标原点．
①请在图乙中画出蜡块4 s内的轨迹；
②玻璃管向右平移的加速度a＝________m/s2；
③t＝2 s时蜡块的速度v2＝________m/s.
12.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”试验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心．用手带动钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g．
①用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为Fn=_______________．
②通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力供应的向心力表达式为F=_______________；
③转变小球做圆周运动的半径，多次试验，得到如图乙所示的关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为___________________．
三、论述计算题（本题共5个小题，共48分。要求有必要的文字说明和重要的方程，只给出结果的不给分。请将答案填写在答题卡中相应位置）
13.(6分)如图所示，小球从离地5m高处，向离小球4m远的竖直墙以v0=8m/s的速度水平抛出，不计空气阻力（g=10m/s2）。
求：小球碰墙点离地面的高度。
14. (8分)长为L的轻绳，其一端固定于O点，另一端连有质量为m的小球，绕O点在竖直平面内做圆周运动。当小球在最低点速度为时，刚好能到达最高点。求：小球在最低点和最高点两处绳上拉力之差。
15.(10分)2022年9月24日，“曼加里安”号火星车成功进入火星轨道，印度成为了首个第一次尝摸索究火星就成功的国家．火星表面特征格外接近地球，适合人类居住．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度g，地球的质量为火星质量的10倍，地球的半径为火星半径的2倍，求：
①火星表面的重力加速度g火；
②求火星的第一宇宙速度。
16.（12分）①开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，k是一个对全部行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳质量为M太。
②开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质量M地。（G=6.67×10-11N·m2/kg2，结果保留一位有效数字）
17.(12分)如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速3倍时，测得线拉力比原来大40 N，此时线突然断裂．求：
①线断裂的瞬间，线的拉力；
②线断裂时小球运动的线速度；
③假如桌面高出地面h=0.8 m，线断后小球沿垂直于桌边方向飞出。求落地点距桌边的水平距离s。(g取10m/s2)
参考答案
一、 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
A
B
ABC
AC
BD
AC
二、试验题
11. （1）如图所示
(2)由于Δx＝aT2，
所以＝ m/s2
(3)vy＝＝ m/s＝0.1 m/s，
vx＝at＝5×10－2×2 m/s＝0.1 m/s，
12. （1）（2）（3）
三、 计算题
13.解：设小球的竖直分位移和水平分位移分别是y和L。由平抛运动规律可得：
设碰墙点离地面的高度x,可得:
由以上三式可得
14. 解：最低点时，
最高点时，
所以，
15.解：（1）设地球质量为Ｍ，星球表面重力加速度
得
得：
（2）火星表面的卫星万有引力供应向心力
16.（1）因行星绕太阳作匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。依据万有引力定律和牛顿其次定律有 ① 于是有 ②
即 ③
（2）在月地系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T，由②式可得 ④
解得M地=6×1024kg ⑤ （M地=5×1024kg也算对）
17.(1)小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用，重力mg、桌面弹力FN和线的拉力F.重力mg和弹力FN平衡．线的拉力供应向心力，F向＝F＝
设原来的角速度为n0，线的拉力是F0，加快后的角速度为n，线断时的拉力是F.
则.
由题意知F＝F0＋40 N，
解得F0＝5 N，F＝45 N.
(2)设线断时小球的线速度为v，
由F＝
得v＝ ＝ m/s＝5 m/s.
(3)由平抛运动规律得小球在空中运动的时间
t＝ ＝ s＝0.4 s.
小球落地处离开桌面的水平距离s＝vt＝5×0.4 m＝2 m.
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