1、高一年级3月调研测试物理试卷一、 单选题：（每题4分，共44分）1. 类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由vt图像求位移的方法。请你借鉴此方法，如图所示，下列对于图线和横轴围成面积的说法，其中不正确的说法是（）Aat（加速度时间）图像面积反映速度变化量vBvt（速度时间）图像面积反映位移大小xCFx（力位移）图像面积反映力的功WDFv（力位移）图像面积是功率P2. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中
2、轨道的半径都为R，下列说法正确的是( )A甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力B乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力C丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力D丁图中，轨道车过最高点的最小速度可能小于gR3. 如图，弹簧门是依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当将弹簧门打开时，弹簧的弹力对外（ ）A. 不做功B. 做正功C. 做负功D. 有时做正功，有时做负功4. 如图所示，传送带以恒定速率v0顺时针运行。一个小物体无初速放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传
3、送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是（ ）A. 第一阶段摩擦力对小物体做正功，第二阶段摩擦力对小物体不做功B. 第一阶段摩擦力对小物体做功的功率恒定C. 第一阶段传送带克服摩擦力做功的功率恒定D. 第一阶段滑动摩擦力对小物体和传送带做的总功为正5. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号莽月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（ ）A. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之
4、比不变C. 在轨道上运动时的速度小于轨道上任意位置的速度D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同6. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，进入另一平直路面，阻力变为原来的两倍且恒定，若保持功率P继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度v和牵引力F随时间t变化的图像是（ ） 7. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。两小球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A小球乙落地时的速度较大B从抛出至落地，重力对小球甲做的功
5、较大C从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率较大D两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大8. 如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A. 0 B. 2mgRB. 2mgR D. mgR29. 地球同步卫星位于地面上方高度约为36000千米处，周期与地球自转周期相同，其中一种的轨道平面与赤道平面成零度角，还有一种同步卫星轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，称为地球同步倾斜轨道卫星，如图
6、a所示。关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是（ ）A. 该卫星的运行周期小于近地卫星的运行周期B. 该卫星的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度C. 一天2次经过赤道正上方同一位置D. 若该卫星相对地面的运行轨迹为“8”字形（图b），是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心10. 如图所示，固定于水平面上的竖直光滑圆轨道的半径为R，B、D分别为圆轨道的最高点和最低点，A与C为平行于地面的直径的两端点，小球（视为质点）从轨道上的A点以某一速度沿轨道竖直向下运动。下列判断正确的是（）A. 只有v5gR时，小球才能到达B点B. 若小球能过B点，则小球在D点和B点对轨道的压力大小之差为6mgC. 小球
7、从A点到D点的过程中克服重力做功，且重力做功的功率一直增大D. 若轨道存在摩擦，则小球从A点至D点与从D点至C点过程中克服摩擦力做的功相等11. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，图中弹簧竖直时恰好处于原长，其原长为h，现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑至底端的过程中（ ）A. 弹簧对圆环先做正功后做负功B. 弹簧和杆垂直时圆环的加速度最大C. 圆环所受合外力做功不为零D. 圆环克服弹簧的弹力做功mgh二、 实验题：（每空2分，共12分）12. 在“探究向心力大小的表达式”实
8、验中，所用向心力演示仪如图1、图2所示图3是部分原理示意图：其中皮带轮、的半径相同，轮的半径为轮的2倍，轮的半径是轮的2倍，两转臂上黑白格的长度相等A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图2中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球I、球II，质量为m球III(1)为探究“向心力与圆周运动轨道半径的关系”，实验时应将皮带与轮和轮_ 相连，同时应选择球I和球_（填II或III）作为实验球(2)若实验时将皮带与轮和轮相连，这是要探究“向心力与_ (填物理量的名称)的关系”，此时轮和轮的这个物理值之比为_
9、 ，应将两个实验球分别置于短臂C和短臂 _(选填“A”或“B”)处(3)下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是_ A. 探究平抛运动的特点 B. 探究小车速度与时间的关系C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律三、 解答题：（共44分）13. （8分）2021年2月10日，执行中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器实施制动，进入环火轨道，已知天问一号的质量为m0，环火轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，引力常量为G，设探测器沿环火轨道做匀速圆周运动，求：（1）天问一号在环火轨道受到的火星引力大小;（2）天问一号在环火轨道的角速度
10、大小。14. （10分）图甲所示为某汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，OA为过原点的倾斜直线，BC为水平直线，AB是与OA和BC都相切的曲线。已知05s内汽车的牵引力恒为F=8000N，t=5s时，汽车的功率达到额定功率80kW，且在之后的运动过程中保持该功率不变。假设汽车行驶中所受的阻力大小恒为f=2000N。则（1）求t=5s时汽车速度v1的大小。（2）求t=35s时汽车速度v2的大小。（3）在图乙中作出035s内牵引力的功率P随时间t变化的图像，并计算35s内牵引力所做的功。15. (13分)某“e”字型竖直轨道，由两个光滑半圆形轨道ABC、CDE和粗糙的水平直轨道EF组成，末端与竖
11、直的弹性挡板OF连接，轨道CDE半径r=0.1m，轨道ABC半径为2r，A端与地面相切。质量m=0.2kg的一小滑块从光滑水平地面点以速度v0=23 m/s滑上轨道，运动到F点时与挡板发生碰撞并以原速率反弹，已知直线轨道EF长为L=0.5m，小滑块与轨道EF的动摩擦因数=0.5，其余阻力均不计，小滑块可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求：（1）小滑块第一次经过轨道最高点C时的速率；（2）小滑块最终停止的位置到F点的距离；（3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在EF轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小滑块的初速度应满足什么条件？（结果可含根号）16. （13分）如图所示，长度为2L的光
12、滑轻质细管与水平面的夹角为，可绕竖直轴O1O2转动，两根轻弹簧分别固定在轻管两端，弹簧的原长都是L，劲度系数均为k，两弹簧间栓接一质量为m的小球。已知重力加速度为g，不计空气阻力.（1）当轻管静止时，每根弹簧的形变量x0；（2）当轻管绕竖直轴以角速度1匀速转动时，两弹簧刚好恢复原长，求1；（3）当轻管从静止开始绕竖直轴转动，转至弹簧的弹性势能与静止时相等.求外界对转动装置所做的功W学科网（北京）股份有限公司高一年级3月调研测试物理试卷四、 单选题：（每题4分，共44分）17. 类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由vt图像求位移的方法。请你借鉴此方法，如图所示，下列对于图线和
13、横轴围成面积的说法，其中不正确的说法是（D）Aat（加速度时间）图像面积反映速度变化量vBvt（速度时间）图像面积反映位移大小xCFx（力位移）图像面积反映力的功WDFv（力位移）图像面积是功率P18. 如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是(B )A甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力B乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力C丙
14、图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力D丁图中，轨道车过最高点的最小速度可能小于gR19. 如图，弹簧门是依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当将弹簧门打开时，弹簧的弹力对外（C ）A.不做功B.做正功C.做负功D.有时做正功，有时做负功20. 如图所示，传送带以恒定速率v0顺时针运行。一个小物体无初速放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是（C ）E. 第一阶段摩擦力对小物体做正功，第二阶段摩擦力对小物体不做功F. 第一阶段摩擦力对小物体做功的功率恒定G. 第一阶段
15、传送带克服摩擦力做功的功率恒定H. 第一阶段滑动摩擦力对小物体和传送带做的总功为正21. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号莽月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（ B ）E. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度F. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变G. 在轨道上运动时的速度小于轨道上任意位置的速度H. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同22. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为
16、P，牵引力为F0，t1时刻，进入另一平直路面，阻力变为原来的两倍且恒定，若保持功率P继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度v和牵引力F随时间t变化的图像是（ A ） 23. 如图所示，在水平地面上方某一高度处，将两个完全相同的小球甲、乙，以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向下抛出。两小球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（D）A小球乙落地时的速度较大B从抛出至落地，重力对小球甲做的功较大C从抛出至落地，重力对小球甲做功的平均功率较大D两小球落地时，小球乙所受重力做功的瞬时功率较大24. 如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为，物块与转
17、轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（D）C. 0 B. 2mgRD. 2mgR D. mgR225. 地球同步卫星位于地面上方高度约为36000千米处，周期与地球自转周期相同，其中一种的轨道平面与赤道平面成零度角，还有一种同步卫星轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，称为地球同步倾斜轨道卫星，如图a所示。关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是（ C ）E. 该卫星的运行周期小于近地卫星的运行周期F. 该卫星的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度G. 一
18、天2次经过赤道正上方同一位置H. 若该卫星相对地面的运行轨迹为“8”字形（图b），是因为地球对卫星的万有引力偏离了地心26. 如图所示，固定于水平面上的竖直光滑圆轨道的半径为R，B、D分别为圆轨道的最高点和最低点，A与C为平行于地面的直径的两端点，小球（视为质点）从轨道上的A点以某一速度沿轨道竖直向下运动。下列判断正确的是（B）E. 只有v5gR时，小球才能到达B点F. 若小球能过B点，则小球在D点和B点对轨道的压力大小之差为6mgG. 小球从A点到D点的过程中克服重力做功，且重力做功的功率一直增大H. 若轨道存在摩擦，则小球从A点至D点与从D点至C点过程中克服摩擦力做的功相等27. 如图所示
19、，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，图中弹簧竖直时恰好处于原长，其原长为h，现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑至底端的过程中（D ）E. 弹簧对圆环先做正功后做负功F. 弹簧和杆垂直时圆环的加速度最大G. 圆环所受合外力做功不为零H. 圆环克服弹簧的弹力做功mgh五、 实验题：（每空2分，共12分）28. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示仪如图1、图2所示图3是部分原理示意图：其中皮带轮、的半径相同，轮的半径为轮的2倍，轮的半径是轮的2倍，两转臂上黑白格的长度相等A、
20、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图2中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球I、球II，质量为m球III(1)为探究“向心力与圆周运动轨道半径的关系”，实验时应将皮带与轮和轮_ 相连，同时应选择球I和球_（填II或III）作为实验球(2)若实验时将皮带与轮和轮相连，这是要探究“向心力与_ (填物理量的名称)的关系”，此时轮和轮的这个物理值之比为_ ，应将两个实验球分别置于短臂C和短臂 _(选填“A”或“B”)处(3)下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是_ A. 探究平抛运动的特点
21、 B. 探究小车速度与时间的关系C. 探究加速度与力和质量的关系 D. 探究两个互成角度的力的合成规律答案：（1）；II（2） 角速度；1：4；A（3） C六、 解答题：（共44分）29. （8分）2021年2月10日，执行中国首次火星探测任务的“天问一号”探测器实施制动，进入环火轨道，已知天问一号的质量为m0，环火轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，引力常量为G，设探测器沿环火轨道做匀速圆周运动，求：（1）天问一号在环火轨道受到的火星引力大小;（2）天问一号在环火轨道的角速度大小。答案：（1）天问一号在环火轨道受到的火星引力大小为m0gR2r2 （2）天问一号在环火轨道的
22、角速度大小为=Rrgr30. （10分）图甲所示为某汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，OA为过原点的倾斜直线，BC为水平直线，AB是与OA和BC都相切的曲线。已知05s内汽车的牵引力恒为F=8000N，t=5s时，汽车的功率达到额定功率80kW，且在之后的运动过程中保持该功率不变。假设汽车行驶中所受的阻力大小恒为f=2000N。则（1）求t=5s时汽车速度v1的大小。（2）求t=35s时汽车速度v2的大小。（3）在图乙中作出035s内牵引力的功率P随时间t变化的图像，并计算35s内牵引力所做的功。答：（1）t=5s时汽车速度v1的大小为10m/s；（2）t=35s时汽车速度v2的大小为40
23、m/s；（3）见上图；35s内牵引力所做的功为2.6106J。（1）t=5s时，汽车速度v1=P额F1=10m/s；（2）t=35s时，汽车做匀速运动，由二力平衡知，牵引力F2=f=2000N，故汽车的速度为：v2=P额F2=40m/s；（3）05s内，v与t成正比关系，F=8000N，根据P=Fv得，P与t成正比关系；035s内，功率保持额定功率不变。故牵引力的功率P随时间t变化的图像如图所示。35s内牵引力所做的功在数值上和P-t图像上图线所围成梯形面积相等，则W=30+35801032=2.6106J。31. (13分)某“e”字型竖直轨道，由两个光滑半圆形轨道ABC、CDE和粗糙的水平
24、直轨道EF组成，末端与竖直的弹性挡板OF连接，轨道CDE半径r=0.1m，轨道ABC半径为2r，A端与地面相切。质量m=0.2kg的一小滑块从光滑水平地面点以速度v0=23 m/s滑上轨道，运动到F点时与挡板发生碰撞并以原速率反弹，已知直线轨道EF长为L=0.5m，小滑块与轨道EF的动摩擦因数=0.5，其余阻力均不计，小滑块可视为质点，重力加速度g取10 m/s2。求：（1）小滑块第一次经过轨道最高点C时的速率；（2）小滑块最终停止的位置到F点的距离；（3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在EF轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小滑块的初速度应满足什么条件？（结果可含根号）答案：(1)2m/
25、s；(2)0.3m；(3)10m/sv04m/s【详解】(1)设小滑块的质量为m，第一次经过轨道最高点C时的速率为vC，对小滑块从P到C的运动过程由动能定理有12mvC212mv02=4mgr解得vC=2m/s(2) 假设小滑块第一次滑上轨道EF后就未再离开EF，且运动的距离为s，则对小滑块从开始运动到最终停下由动能定理有012mv02=2mgrmgs解得s=0.8m2L假设成立，所以小滑块最终停止的位置到F点的距离为x=s-L=0.3m(3)为满足题意，当小滑块初速度取最小值v1时，它恰好可以通过C点，当小滑块初速度取最大值v2时，它在第一次被挡板反弹后可以恰好运动至D点。设小滑块恰好通过C
26、点时的速率为vC，则由牛顿第二定律有mg=mvC22r对小滑块从P到C的运动过程由动能定理有12mvC212mv12=4mgr解得v1=10m/s对小滑块从P到D的运动过程由动能定理有012mv22=3mgr2mgL解得v2=4m/s故小滑块的初速度应满足10m/sv04m/s32. （13分）如图所示，长度为2L的光滑轻质细管与水平面的夹角为，可绕竖直轴O1O2转动，两根轻弹簧分别固定在轻管两端，弹簧的原长都是L，劲度系数均为k，两弹簧间栓接一质量为m的小球。已知重力加速度为g，不计空气阻力.（1）当轻管静止时，每根弹簧的形变量x0；（2）当轻管绕竖直轴以角速度1匀速转动时，两弹簧刚好恢复原长，求1；（3）当轻管从静止开始绕竖直轴转动，转至弹簧的弹性势能与静止时相等.求外界对转动装置所做的功W答案：（1）mgsin2k （2）gtanLcos （3）mgsin(3mgsin2k+L)学科网（北京）股份有限公司
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