广西钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第四次考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 广西钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第四次考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 242.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-13 11:27:29 | ||
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文档简介
钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第四次考试物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。
1.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中轮上、、三点所在处半径分别为、、，且，，则这三点的线速度：：
A. B. C. D.
2.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大
B. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比
C. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的平方成正比
D. 当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀速运动
3.角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕轴转动时，元件发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知的质量为，弹簧的劲度系数为、自然长度为，电源的电动势为、内阻不计。滑动变阻器总长也为，电阻分布均匀，系统静止时在点，当系统以角速度转动时，则：( )
A. 电路中电流随角速度的增大而增大B. 电路中电流随角速度的减小而减小，
C. 弹簧的伸长量为D. 输出电压与的函数式为
4.类比是一种常用的研究方法。如图所示，为椭圆的左焦点，在点固定一个正电荷，某一电子正好沿椭圆运动，、为长轴端点，、为短轴端点，这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法中正确的是( )
A. 电子在点的线速度小于在点的线速度B. 电子在点的加速度小于在点的加速度
C. 电子由运动到的过程中电场力做正功，电势能减小
D. 电子由运动到的过程中电场力做负功，电势能增加
5.月日凌晨，西昌一道冲天火光，北斗再添两颗新星。北斗三号基本系统星座部署圆满完成，中国北斗迈出从国内走向国际、从区域走向全球的“关键一步”已知“北斗”系统中的某两颗工作星均绕地心做顺时针匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度约为千米，某时刻位置关系如图所示。地球同步卫星离地的高度约为千米，地球半径约为千米，卫星间的相互作用忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 这两颗卫星的绕地球运动的角速度小于同步卫星的角速度
B. 卫星大约经过小时由位置运动到位置
C. 卫星若要追上卫星需要向先后喷气做加速运动
D. 若轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，如不加干预，工作卫星的轨道高度将缓慢降低而动能会减小
6.“太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在变轨后接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。关于这一过程下列说法正确的是( )
A. 攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大
B. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小
C. 攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦察卫星
D. 攻击卫星接近侦察卫星的过程中受到地球的万有引力一直在增大
7.年月日，北斗号卫星“吉星”入轨，离北斗全球组网成功仅一步之遥。在疫情防控期间，北斗导航系统在精准排查、智慧物流中都发挥了重要作用。“吉星”为地球同步卫星，轨道半径为地球半径的倍，有一颗地球极地轨道卫星“小哲”，轨道半径为地球半径的倍，知，则( )
公转线速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
B. 公转角速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
C. 公转向心加速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
D. 公转周期，“小哲”约为“吉星”的倍
8.如图所示，一个半径为的实心圆盘，其中心轴与竖直方向有夹角开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增加至，此时圆盘表面上的灰有被甩掉，设灰尘与圆盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则的值为( )
A. B. C. D.
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。
9.在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是( )
A. 速度 B. 速率 C. 角速度 D. 周期
10.如图所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以的恒定速率运行。初速度大小为的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动后与传送带的速度相同，则( )
A. 小墨块未与传送带速度相同时，受到的摩擦力方向水平向右
B. 根据运动学知识可知小墨块在传送带上的加速度
C. 小墨块在传送带上的痕迹长度为D. 小墨块在传送带上的痕迹长度为
11.假设若干年后，地球的半径变小了，但地球的质量不变、自转周期不变，则相对于现在( )
A. 地球表面的重力加速度变小了B. 卫星的最小发射速度变小了
C. 地球同步卫星的高度变大了D. 地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度大小不变
12.多选假想在地球赤道上有一颗苹果树，其高度超过了地球同步卫星轨道的高度。树上若有质量相等的三个苹果、、，其高度分别低于、等于、高于地球同步卫星轨道高度。则下列说法正确的是( )
A. 苹果离开苹果树时加速度减小B. 苹果脱离苹果树后，不会落向地面，而是飞向茫茫宇宙
C. 苹果的线速度最大D. 苹果所需向心力小于苹果所需向心力
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
13.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间内踏脚板转动的圈数为，那么脚踏板转动的角速度______________；脚踏板转动的频率__________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有__________________________________用文字说明并用字母表示；自行车骑行速度的计算公式__________________。
14.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点
该实验的步骤如下：
使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触启动电动机，使圆形卡纸转动起来
接通电火花计时器的电源，使它工作起来
关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值．
要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____________
A. 秒表 毫米刻度尺 C. 天平 D. 量角器
若取个点，利用中的工具进行测量，将其测量值设为，计时器的打点时间间隔为，利用上述符号，写出的表达式：______________________
为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果_______填“有”或“无”影响．
四、计算题：共42分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位. 请把答案写在答题卡上。
15.若某飞机做匀速圆周运动的轨迹半径为，线速度为，则飞机运动的周期、频率、转速和角速度分别是多少
16.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道最低点与水平传送带平滑连接，传送带皮带轮的半径，转速为，可视为质点的物块从轨道顶端由静止下滑，物块与传送带间的动摩擦因数为。已知物块的质量，两皮带轮间的距离，传送带不打滑，重力加速度。求：
传送带的速度；
物块滑到圆弧轨道底端时所受到轨道作用力的大小；
物块在水平传送带上的运动时间。
17.如图所示，两个轮通过皮带传动，设皮带与轮之间不打滑，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，与在同一轮上，且。当皮带带动两轮转动时，、、三点的角速度之比、线速度之比、向心加速度之比分别是多少
18.如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ，随后在点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为，月球的质量，朋球的，万有引力恒量为忽略月球自转，求：
“嫦娥一号”在点的加速度．
“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．
若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能，式中为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
13.；牙盘的齿轮数、飞轮的齿轮数、自行车后轮的半径；
14.； 是个点对应的圆心角，是电火花计时器的打点时间间隔；
没有影响，角度的测量没有影响。
15.解：由匀速圆周运动的公式知周期，
频率，
转速，
角速度。
16.(1 )
因为，则角速度为，传送带的速度
(2 )
物块在下滑过程，机械能守恒，则有：，解得： 物块在最低点，根据牛顿第二定律有： 解得：
(3 )
物块在传送带上先加速，由牛顿第二定律得： 由速度公式得：，解得： 则匀加速的位移为 故匀速阶段的时间这 则物块在水平传送带上的运动时间为：
17.解：、两点的线速度大小相等，即，、两点的角速度大小相等，即。
由，，，以及，可得，则；
，则；
由可得
18.(1 )根据万有引力定律和向心力公式有：， 解得：；
(2 )根据万有引力定律和向心力公式有：， 解得：
(3 )“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度为制动后的最小速度： 根据机械能守恒，最大速度为： 解得： 所以速度范围为：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。
1.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑。图中轮上、、三点所在处半径分别为、、，且，，则这三点的线速度：：
A. B. C. D.
2.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大
B. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比
C. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的平方成正比
D. 当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀速运动
3.角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕轴转动时，元件发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知的质量为，弹簧的劲度系数为、自然长度为，电源的电动势为、内阻不计。滑动变阻器总长也为，电阻分布均匀，系统静止时在点，当系统以角速度转动时，则：( )
A. 电路中电流随角速度的增大而增大B. 电路中电流随角速度的减小而减小，
C. 弹簧的伸长量为D. 输出电压与的函数式为
4.类比是一种常用的研究方法。如图所示，为椭圆的左焦点，在点固定一个正电荷，某一电子正好沿椭圆运动，、为长轴端点，、为短轴端点，这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法中正确的是( )
A. 电子在点的线速度小于在点的线速度B. 电子在点的加速度小于在点的加速度
C. 电子由运动到的过程中电场力做正功，电势能减小
D. 电子由运动到的过程中电场力做负功，电势能增加
5.月日凌晨，西昌一道冲天火光，北斗再添两颗新星。北斗三号基本系统星座部署圆满完成，中国北斗迈出从国内走向国际、从区域走向全球的“关键一步”已知“北斗”系统中的某两颗工作星均绕地心做顺时针匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度约为千米，某时刻位置关系如图所示。地球同步卫星离地的高度约为千米，地球半径约为千米，卫星间的相互作用忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 这两颗卫星的绕地球运动的角速度小于同步卫星的角速度
B. 卫星大约经过小时由位置运动到位置
C. 卫星若要追上卫星需要向先后喷气做加速运动
D. 若轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，如不加干预，工作卫星的轨道高度将缓慢降低而动能会减小
6.“太空涂鸦”技术的基本物理模型是：原来在较低圆轨道运行的攻击卫星在变轨后接近在较高圆轨道上运行的侦察卫星时，向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦察卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦察卫星，喷散后强力吸附在侦察卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。关于这一过程下列说法正确的是( )
A. 攻击卫星在原轨道上运行的周期比侦察卫星的周期大
B. 攻击卫星在原轨道上运行的线速度比侦察卫星的线速度小
C. 攻击卫星在原轨道需要加速才能变轨接近侦察卫星
D. 攻击卫星接近侦察卫星的过程中受到地球的万有引力一直在增大
7.年月日，北斗号卫星“吉星”入轨，离北斗全球组网成功仅一步之遥。在疫情防控期间，北斗导航系统在精准排查、智慧物流中都发挥了重要作用。“吉星”为地球同步卫星，轨道半径为地球半径的倍，有一颗地球极地轨道卫星“小哲”，轨道半径为地球半径的倍，知，则( )
公转线速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
B. 公转角速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
C. 公转向心加速度大小，“小哲”约为“吉星”的倍
D. 公转周期，“小哲”约为“吉星”的倍
8.如图所示，一个半径为的实心圆盘，其中心轴与竖直方向有夹角开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增加至，此时圆盘表面上的灰有被甩掉，设灰尘与圆盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则的值为( )
A. B. C. D.
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。
9.在匀速圆周运动中，保持不变的物理量是( )
A. 速度 B. 速率 C. 角速度 D. 周期
10.如图所示，绷紧的水平传送带足够长，且始终以的恒定速率运行。初速度大小为的小墨块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小墨块滑上传送带开始计时，小墨块在传送带上运动后与传送带的速度相同，则( )
A. 小墨块未与传送带速度相同时，受到的摩擦力方向水平向右
B. 根据运动学知识可知小墨块在传送带上的加速度
C. 小墨块在传送带上的痕迹长度为D. 小墨块在传送带上的痕迹长度为
11.假设若干年后，地球的半径变小了，但地球的质量不变、自转周期不变，则相对于现在( )
A. 地球表面的重力加速度变小了B. 卫星的最小发射速度变小了
C. 地球同步卫星的高度变大了D. 地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度大小不变
12.多选假想在地球赤道上有一颗苹果树，其高度超过了地球同步卫星轨道的高度。树上若有质量相等的三个苹果、、，其高度分别低于、等于、高于地球同步卫星轨道高度。则下列说法正确的是( )
A. 苹果离开苹果树时加速度减小B. 苹果脱离苹果树后，不会落向地面，而是飞向茫茫宇宙
C. 苹果的线速度最大D. 苹果所需向心力小于苹果所需向心力
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
13.小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间内踏脚板转动的圈数为，那么脚踏板转动的角速度______________；脚踏板转动的频率__________；要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有__________________________________用文字说明并用字母表示；自行车骑行速度的计算公式__________________。
14.如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点
该实验的步骤如下：
使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触启动电动机，使圆形卡纸转动起来
接通电火花计时器的电源，使它工作起来
关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值．
要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____________
A. 秒表 毫米刻度尺 C. 天平 D. 量角器
若取个点，利用中的工具进行测量，将其测量值设为，计时器的打点时间间隔为，利用上述符号，写出的表达式：______________________
为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果_______填“有”或“无”影响．
四、计算题：共42分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位. 请把答案写在答题卡上。
15.若某飞机做匀速圆周运动的轨迹半径为，线速度为，则飞机运动的周期、频率、转速和角速度分别是多少
16.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道最低点与水平传送带平滑连接，传送带皮带轮的半径，转速为，可视为质点的物块从轨道顶端由静止下滑，物块与传送带间的动摩擦因数为。已知物块的质量，两皮带轮间的距离，传送带不打滑，重力加速度。求：
传送带的速度；
物块滑到圆弧轨道底端时所受到轨道作用力的大小；
物块在水平传送带上的运动时间。
17.如图所示，两个轮通过皮带传动，设皮带与轮之间不打滑，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，是以为圆心、为半径的轮缘上的一点，与在同一轮上，且。当皮带带动两轮转动时，、、三点的角速度之比、线速度之比、向心加速度之比分别是多少
18.如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点，为了被月球捕获成为月球的卫星，需要在点进行制动减速制动之后进入轨道Ⅲ，随后在点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ已知“嫦娥一号卫星”在轨道Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为，月球的质量，朋球的，万有引力恒量为忽略月球自转，求：
“嫦娥一号”在点的加速度．
“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度．
若规定两质点相距无际远时引力势能为零，则质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能，式中为引力常量．为使“嫦娥一号”卫星在点进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ的高度，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件．
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
13.；牙盘的齿轮数、飞轮的齿轮数、自行车后轮的半径；
14.； 是个点对应的圆心角，是电火花计时器的打点时间间隔；
没有影响，角度的测量没有影响。
15.解：由匀速圆周运动的公式知周期，
频率，
转速，
角速度。
16.(1 )
因为，则角速度为，传送带的速度
(2 )
物块在下滑过程，机械能守恒，则有：，解得： 物块在最低点，根据牛顿第二定律有： 解得：
(3 )
物块在传送带上先加速，由牛顿第二定律得： 由速度公式得：，解得： 则匀加速的位移为 故匀速阶段的时间这 则物块在水平传送带上的运动时间为：
17.解：、两点的线速度大小相等，即，、两点的角速度大小相等，即。
由，，，以及，可得，则；
，则；
由可得
18.(1 )根据万有引力定律和向心力公式有：， 解得：；
(2 )根据万有引力定律和向心力公式有：， 解得：
(3 )“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度为制动后的最小速度： 根据机械能守恒，最大速度为： 解得： 所以速度范围为：
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