吴忠市名校2022-2023学年高一下学期4月阶段考试
物理试卷
2023.4
一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。)
1．质量1kg的物体从倾角为30°，长2m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 (g取10m/s2)（ ）
A．0 J，5J B．10J，15J C．10J，5J D．20J，10J
2．关于万有引力定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
B．万有引力定律只适用于天体之间
C．万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律
D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的
3． A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（ ）
A．线速度大小之比为
B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为
D．向心加速度大小之比为
4．如图所示，地球绕地轴匀速转动，在地球表面上有质量相同的A、B两物体，设A、B两物体的线速度分别为、，角速度分别为、，向心加速度分别为、，万有引力分别为，，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，空气对飞机作用力的大小等于（ ）
A． B． C． D．
6．如图，小船在静水中航行速度为10m/s，水流速度为5m/s，为了在最短距离内渡河，则小船船头应该保持的方向为（图中任意两个相邻方向间的夹角均为）（ ）
A．a方向 B．b方向
C．c方向 D．d方向
7．如图所示，排球队员从距地面高度为h的位置发出的排球，实线为排球在空中的运动轨迹，排球上升到最高点时，距离地面高度为H，若排球的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．以最高点所在水平面为参考面，发球时排球的重力势能为-mgh
B．以发球点所在水平面为参考面，排球在最高点的重力势能为mgH
C．从发球到落地的过程中，排球的重力势能减少了mgh
D．以地面为参考平面，排球的机械能为mgH
8．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B所组成的系统机械能不守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
9．如图所示，卫星、、沿圆形轨道绕地球运行。是极地轨道卫星，在地球两极上空约处运行；是低轨道卫星，距地球表面高度与相等；是地球同步卫星。则（ ）
A．的周期可能是30小时
B．、的向心力大小一定相等
C．、的速度比的大
D．同步卫星可能在吴忠中学正上方
10．水平光滑直轨道与半径为的竖直半圆形光滑轨道相切，一小球以初速度沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的点。则下面说法不正确的是（ ）
A．小球到达点的速度为
B．小球在点时对轨道的压力为
C．小球在直轨道上的落点与点距离为
D．小球从点落到点需要时间为
二、多选题(本题共四小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项正确，选对得4分，少选得2分，错选或不答得0分)
11．关于万有引力定律及公式，下列说法正确的是（ ）
A．公式只适用于计算天体与天体之间的万有引力
B．当两物体的距离很近时，两物体间已不存在万有引力，故不能用公式计算
C．运用万有引力定律公式时，要先正确确定出两物体间的距离，然后用公式计算
D．地球表面的物体受到地球的万有引力可用公式计算，r用地球半径的值
12．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面高为h的A点时，以地面为重力势能的零势能点，不计空气阻力，下列哪些说法是正确的（ ）
A．物体在A点具有的机械能是
B．物体在A点具有的机械能是
C．物体在A点具有的动能是
D．物体在A点具有的动能是mg（H-h）
13．如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是( )
A．＝ B．＝
C．＝ D．＝
14．关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ）
A．图甲：轻绳一端固定一端系一小球，在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
B．图乙：汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小
C．图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
D．图丁：加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
三、实验题(共8分)
15．(本题8分)某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，请回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了 ____________ 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径 _________ （填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在 __________ 处；
A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C
（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 ______ 。
A． B． C． D．
四、解答题(共3小题，共36分。温馨提示：解答应写出必要的文字说明以及应用的物理学公式，有数值计算的要注明单位)
16．长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，求：
（1）细绳的拉力F；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度。
17． “嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨道”。探月卫星在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），“工作轨道”周期为，距月球表面的高度为，月球半径为，引力常量为，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。
（1）求月球质量；
（2）求月球的第一宇宙速度。
18．如图所示，一质量m=2kg的塑料球从离地面高H=2m处由静止开始下落，陷入沙坑中2 cm深处，下落过程中塑料球克服空气阻力做功W克=4 J，g=10 m/s2。求：
（1）塑料球从开始下落至地面过程中，重力势能的减少量ΔEp；
（2）塑料球落至地面时重力的瞬时功率；
（3）沙子对铅球的平均阻力大小参考答案：
1．A 2．C 3．D 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．C 10．B
11．CD 12．AC 13．BD 14．ABD
15． C 相同 B D
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球受重力和拉力作用，两个力的合力提供向心力，如图
则
（2）根据牛顿第二定律得
又
解得
（3）根据牛顿第二定律得
又
解得
17．（1）；（2）
【详解】（1）设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力，由题意可得
解得
（2）设月球表面附近有一质量为的物体环绕月球表面做圆周运动，月球的第一宇宙速度为，根据万有引力提供向心力有
解得
18．（1）；（2）120W；（3）1820N
【详解】（1）塑料球从开始下落至落地过程中重力做功
故重力势能的减少量等于重力做功，即
（2）塑料球从开始下落至落地过程中根据动能定理有
即落地时速度
由
（3）整个过程中根据动能定理有
解得
答案第8页，共9页
X
L
mg
