巴川量子学校高2026届高一下学期一阶测试B卷(物理)
时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 做匀速圆周运动的物体,其线速度不变
D. 做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向其轨迹的凹侧
2. 如图所示,一颗卫星绕地球做椭圆运动,运动周期为T,图中虚线为卫星的运动轨迹,A、B、C、D是轨迹上的四个位置,其中A距离地球最近,C距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点,下列说法正确的是( )
A. 卫星在A点的加速度最大 B. 卫星从A到D运动时间为
C. 卫星从B经A到D的运动时间为 D. 卫星在C点的速度最大
3. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点,C为A盘上的一点,已知2rC=rA,rC=rB。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小ω之间关系的说法正确的是( )
A vA
C. ωA>ωB,vB=vC D. ωA<ωB,vB=vC
4. 已知绕地球表面做圆周运动的卫星速度为7.9km/s,海王星的质量是地球的17倍,半径是地球的4倍,绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船,其运行速度约为( )
A 4.1km/s B. 8.2km/s C. 16.3km/s D. 65.2km/s
5. 某块石头陷入淤泥过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为(k,已知),石头沿竖直方向做直线运动,当时,石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为( )
A B. C. D.
6. 有关圆周运动的基本模型如图所示,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯小于规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
B. 如图乙,小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动,合力指向运动轨迹的圆心
C. 如图丙,小球在细绳作用下做匀速圆周运动,向心力指向O点
D. 如图丁,物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动,摩擦力提供向心力
7. 如图所示,水平传送带以恒定的速度顺时针转动,质量为m=10kg的箱子在水平传送带上由静止释放,经过6s后,箱子滑离传送带,箱子的v-t图像如图所示,对于箱子从静止释放到相对传送带静止这一过程,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 箱子与传送带间的动摩擦因数为0.5
B. 箱子对传送带做功为-45J
C. 传送带对箱子做功为180J
D. 箱子与传送带因摩擦产生的热量为45J
二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题所给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分)
8. 如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A. 地球对b、c两星的万有引力提供了向心力,因此只有a受重力,b、c两星不受重力
B. 周期关系为
C. 线速度的大小关系为
D. 向心加速度的大小关系为
9. 如图,在电梯中有一固定放置的倾角为θ的斜面,斜面上放置一个质量为m的物体,二者以相同的加速度a匀加速上升了高度h,且物体和斜面始终保持相对静止,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 斜面支持力对物体做的功为 B. 斜面对物体的摩擦力做的功为
C. 斜面对物体做功为mah D. 合力对物体做的功为mah
10. 为减少机动车尾气排放,很多汽车公司推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,取重力加速度,则( )
A. 该车做匀加速运动的时间是
B. 电动车匀加速运动过程中的最大速度为
C. 该车启动后,先做匀加速运动,然后匀速运动
D. 该车加速度大小为时,动能为
三、实验题:(本题共1小题,第11题8分,共8分)
11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作:
(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动,最终听到两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明______。
A.两小球落地时速度大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出的操作要求正确的是______。
A.斜槽的末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,以A点为坐标原点,B、C坐标如图,则小球平抛的初速度______;在B点的速度______(g取,结果均保留两位有效数字)。
四、解答题(本题共4个小题,12题8分,13题11分,14题12分,15题18分,共49分)
12. 如图所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为的大小为,方向与速度的夹角为,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,取;则:
(1)第末,拉力对物体做功功率是多大;
(2)从开始运动到物体前进的过程中,拉力对物体做功的平均功率是多大。
13. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,飞船发射的月球车在月球软着陆后,自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均匀。求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球的密度;
(3)月球的第一宇宙速度大小。
14. 如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为和,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上能静止放置着一个质量为的小物块,,求:
(1)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度;
(2)若圆锥筒以第(2)问求得的角速度的两倍做匀速圆周运动,且物块在A点与圆锥筒仍相对静止,此时物块所受的摩擦力。
15. 如图所示,可视为质点的质量为m = 0.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点,在水平向右的恒定拉力F = 4N的作用下,从A点开始做匀加速直线运动,当其滑行到AB的中点时撤去拉力,滑块继续运动到B点后进入半径为R = 0.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,在圆轨道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动,D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点,并以恒定的速度v = 3m/s顺时针转动。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍,水平轨道CD的长度为l2 = 2.0m,小滑块与水平轨道ABCD间的动摩擦因数为μ1 = 0.2,与传送带间的动摩擦因数μ2 = 0.5,传送带的长度L = 0.4m,重力加速度g = 10m/s2。求:
(1)水平轨道AB的长度l1;
(2)若水平拉力F大小可变,要使小滑块能到达传送带左侧的D点,则F应满足什么条件;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距离x可变,试求小滑块到达传送带右侧E点时的速度v与水平拉力F的作用距离x的关系。巴川量子学校高2026届高一下学期一阶测试B卷(物理)
时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C. 做匀速圆周运动的物体,其线速度不变
D. 做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向其轨迹的凹侧
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体做变速直线运动时速度发生变化,A错误;
B.物体在恒力作用下可能做曲线运动,如平抛运动,B错误;
C.做匀速圆周运动的物体,其线速度大小不变,方向时刻变化,C错误;
D.做曲线运动的物体的轨迹总是沿合力的方向弯曲,即做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向轨迹的凹侧,D正确。
故选D。
2. 如图所示,一颗卫星绕地球做椭圆运动,运动周期为T,图中虚线为卫星的运动轨迹,A、B、C、D是轨迹上的四个位置,其中A距离地球最近,C距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点,下列说法正确的是( )
A. 卫星在A点的加速度最大 B. 卫星从A到D运动时间为
C. 卫星从B经A到D的运动时间为 D. 卫星在C点的速度最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,有
可得在椭圆各个点上产生的加速度为
因A点的距离最小,则A点的加速度最大,故A正确;
D.卫星绕地球做椭圆运动,类似于行星绕太阳运转,根据开普勒第二定律:行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以卫星在距离地球最近的A点速度最大,在距离地球最远的C点速度最小,故D错误;
B C.卫星在B、D两点的速度大小相等,根据椭圆运动的对称性可知
因为卫星在距离地球最近的A点速度最大,所以卫星从A到D运动时间小于,卫星从B经A到D的运动时间小于,故BC错误;
故选A。
3. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点,C为A盘上的一点,已知2rC=rA,rC=rB。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小ω之间关系的说法正确的是( )
A vA
C ωA>ωB,vB=vC D. ωA<ωB,vB=vC
【答案】B
【解析】
【详解】A、B互相啮合,所以
由,因为
所以
A、C在同一个圆盘上,所以
由,因为
所以
,
故选B。
4. 已知绕地球表面做圆周运动的卫星速度为7.9km/s,海王星的质量是地球的17倍,半径是地球的4倍,绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船,其运行速度约为( )
A. 4.1km/s B. 8.2km/s C. 16.3km/s D. 65.2km/s
【答案】C
【解析】
【详解】设地球质量为M,地球半径为R,绕地球表面的人造卫星受到的引力提供向心力
同理对绕海王星表面的宇宙飞船由动力学方程
则
故选C。
5. 某块石头陷入淤泥过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为(k,已知),石头沿竖直方向做直线运动,当时,石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】所受的阻力F与深度h的关系为线性关系,则有
故选C。
6. 有关圆周运动基本模型如图所示,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯小于规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
B. 如图乙,小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动,合力指向运动轨迹的圆心
C. 如图丙,小球在细绳作用下做匀速圆周运动,向心力指向O点
D. 如图丁,物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动,摩擦力提供向心力
【答案】B
【解析】
【详解】A.火车转弯小于规定速度行驶时,重力与垂直于轨道斜面的支持力的合力大于所需向心力,则内轨道对火车有沿轨道斜面向上的弹力作用,即内轨道受到挤压,A错误;
B.匀速圆周运动的物体由所受外力的合力提供向心力,即匀速圆周运动的物体所受外力的合力方向指向圆心,即小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内做匀速圆周运动,合力指向运动轨迹的圆心,B正确;
C.做圆周运动的物体的向心力总是指向圆心,即小球在细绳作用下做匀速圆周运动,向心力指向轨迹圆的圆心,并不是指向O点,C错误;
D.做圆周运动的物体,由沿半径方向的合力提供向心力,可知物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动,圆筒对物体的弹力提供向心力,D错误。
故选B。
7. 如图所示,水平传送带以恒定的速度顺时针转动,质量为m=10kg的箱子在水平传送带上由静止释放,经过6s后,箱子滑离传送带,箱子的v-t图像如图所示,对于箱子从静止释放到相对传送带静止这一过程,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 箱子与传送带间的动摩擦因数为0.5
B. 箱子对传送带做功为-45J
C. 传送带对箱子做功为180J
D. 箱子与传送带因摩擦产生的热量为45J
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可得箱子在传送带上匀加速时有
解得
A错误;
B.内,箱子和传送带间有相对滑动,此时有摩擦力存在,之后匀速运动,相对静止二者间没有摩擦力,时间内传送带运动的距离为
传送带受到的摩擦力与其运动方向相反,箱子对传送带做负功为
B错误;
C.内,箱子位移为
故该段时间传送带对箱子做功为
C错误;
D.内,箱子与传送带间的相对位移为
故箱子与传送带因摩擦产生的热量为
D正确。
故选D。
二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题所给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分)
8. 如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A. 地球对b、c两星的万有引力提供了向心力,因此只有a受重力,b、c两星不受重力
B. 周期关系为
C. 线速度的大小关系为
D. 向心加速度的大小关系为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.重力是由于地面附件的物体受到地球的万有引力而产生的,因此a、b、c都受重力,故A错误;
B.卫星c为同步地球卫星,所以
根据
可得
故B错误;
C.根据
可得
而c为地球同步卫星,角速度与a相等,根据
可得
故
故C正确;
D.根据
可得
而c为地球同步卫星,角速度与a相等,根据
可得
故
故D正确。
故选CD。
9. 如图,在电梯中有一固定放置的倾角为θ的斜面,斜面上放置一个质量为m的物体,二者以相同的加速度a匀加速上升了高度h,且物体和斜面始终保持相对静止,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 斜面支持力对物体做的功为 B. 斜面对物体的摩擦力做的功为
C. 斜面对物体做功为mah D. 合力对物体做的功为mah
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对m受力分析如图
水平和竖直方向分别由动力学方程
解得
根据定义分别计算出二者的做功
故A正确,B错误;
CD.斜面对物体有2个力,所以做功为二者之和
合力做功由斜面对物体做的正功和重力做的负功两部分之和
再根据牛顿第二定律
同样可得
故C错误,D正确。
故选AD。
10. 为减少机动车尾气排放,很多汽车公司推出新型节能环保电动车。在检测某款电动车性能的实验中,质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,取重力加速度,则( )
A. 该车做匀加速运动的时间是
B. 电动车匀加速运动过程中的最大速度为
C. 该车启动后,先做匀加速运动,然后匀速运动
D. 该车加速度大小为时,动能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由图像可知,汽车运动时受到的阻力
匀加速运动时牵引力
匀加速运动阶段的最大速度
由
解得
故A正确,B错误;
D.汽车的最大功率为
当加速度为时,牵引力为
由
可得
则有
故D正确;
C.汽车达到最大功率后,功率不变,速度增大,牵引力减小,汽车做加速度减小的加速运动,故C错误。
故选AD。
三、实验题:(本题共1小题,第11题8分,共8分)
11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作:
(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动,最终听到两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明______。
A.两小球落地时的速度大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出的操作要求正确的是______。
A.斜槽的末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,以A点为坐标原点,B、C坐标如图,则小球平抛的初速度______;在B点的速度______(g取,结果均保留两位有效数字)。
【答案】 ①. BC##CB ②. ABD##ADB##BAD##BDA##DAB##DBA ③. 2.0 ④. 2.5
【解析】
【详解】(1)[1]改变H大小,重复实验,a、b总能同时落地,这说明两小球在空中运动的时间相等,两小球在竖直方向的运动是相同的,而仅通过甲装置无法判定水平方向的运动,故AD错误,BC正确。
(2)[2]A.斜槽的末端必须调节成水平,以保证小球做平抛运动,故A正确;
B.每次释放小球的位置必须相同,以保证小球到达斜槽末端的速度相同,故B正确;
C.只要小球做平抛运动,记录小球位置时,不需要严格地等距离下降,故C错误;
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触,避免因摩擦而使运动轨迹改变,故D正确。
故选ABD。
(3)[3]由乙图知,ABC相邻两点的时间间隔相等,设为T,在竖直方向上,根据
解得
小球平抛的初速度
[4] 在B点的竖直分速度
由平行四边形定则知,B点的速度
四、解答题(本题共4个小题,12题8分,13题11分,14题12分,15题18分,共49分)
12. 如图所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为的大小为,方向与速度的夹角为,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,取;则:
(1)第末,拉力对物体做功的功率是多大;
(2)从开始运动到物体前进的过程中,拉力对物体做功的平均功率是多大。
【答案】(1)960W;(2)480W
【解析】
【详解】(1)水平面对物体的支持力大小
由牛顿第二定律得
故
第末,物体的速度大小
第末,拉力对物体做功的功率
(2)从开始运动到物体前进,有
故所用时间为
该过程中拉力对物体做功
拉力对物体做功的平均功率
13. 设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,飞船发射的月球车在月球软着陆后,自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该月球半径为R,万有引力常量为G,月球质量分布均匀。求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球的密度;
(3)月球的第一宇宙速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球经时间t落回抛出点,可得
月球表面的重力加速度大小为
(2)根据万有引力与重力的关系
月球的密度为
(3)根据万有引力提供向心力
月球的第一宇宙速度大小为
14. 如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为和,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上能静止放置着一个质量为的小物块,,求:
(1)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度;
(2)若圆锥筒以第(2)问求得的角速度的两倍做匀速圆周运动,且物块在A点与圆锥筒仍相对静止,此时物块所受的摩擦力。
【答案】(1);(2),方向沿内壁向下
【解析】
【详解】(1)当物块在A点匀速转动,由几何关系可知,转动半径为,其所受的摩擦力为零时,设筒转动的角速度为,由牛顿第二定律可得
其中
代入数据可解得
(2)当圆锥以(1)求得的角速度两倍做匀速圆周运动,则有
此时物块受到的摩擦力向下,受力分析如图所示
竖直方向满足
水平方向满足
联立解得
方向沿内壁向下。
15. 如图所示,可视为质点的质量为m = 0.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点,在水平向右的恒定拉力F = 4N的作用下,从A点开始做匀加速直线运动,当其滑行到AB的中点时撤去拉力,滑块继续运动到B点后进入半径为R = 0.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,在圆轨道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动,D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点,并以恒定的速度v = 3m/s顺时针转动。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍,水平轨道CD的长度为l2 = 2.0m,小滑块与水平轨道ABCD间的动摩擦因数为μ1 = 0.2,与传送带间的动摩擦因数μ2 = 0.5,传送带的长度L = 0.4m,重力加速度g = 10m/s2。求:
(1)水平轨道AB的长度l1;
(2)若水平拉力F大小可变,要使小滑块能到达传送带左侧的D点,则F应满足什么条件;
(3)若在AB段水平拉力F的作用距离x可变,试求小滑块到达传送带右侧E点时的速度v与水平拉力F的作用距离x的关系。
【答案】(1)1.5m;(2)F≥2.4N;(3)见解析
【解析】
【详解】(1)设小滑块运动到最高点P时的速度大小为vP,根据圆周运动知识,有
从A到P点,列动能定理有
解得
(2)分析若恰能过P点,则,满足vP = 0,从A到P点列定能定理,有:
算得
若小滑块恰能到D点,则有
解得
综上所述应满足条件为
(3)分析各类情况:
①要到达E点,必须过P点,过P点,至少满足
得
可知时,无法达到E点。
②恰好过P点的情况下
得
即进入传送带加速。
讨论传送带上运动问题
[1]若全程加速,加到E点时恰好为3,有
得
对应距离满足
得
即
满足
得
[2]当过D点的速度超过3时,进入传送带即减速,若全程减速,减到E点时恰好为3,有
得
对应距离满足
得
即
,
[3]若,则满足
得
综上分析,过E点时的速度v与F的作用距离x的关系如下:
在时,无法达到E点;
在时,
在时,
在时,
