2025年高一物理下学期周清检测（第十八周）

2025年高一物理下学期周清检测（第十八周）一、单项选择题（共8小题，每题4分，共32分）关于曲线运动的性质，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的加速度方向一定变化C.匀速圆周运动是匀变速曲线运动D.平抛运动是匀变速曲线运动解析：曲线运动的速度方向时刻变化，但速度大小不一定变化（如匀速圆周运动），A错误；曲线运动的加速度方向不一定变化（如平抛运动加速度恒为重力加速度g），B错误；匀速圆周运动的加速度方向指向圆心，时刻变化，属于变加速曲线运动，C错误；平抛运动只受重力，加速度恒定，是匀变速曲线运动，D正确。质量为2kg的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动，轨道半径1m，线速度大小2m/s，下列说法正确的是（）A.物体的角速度为0.5rad/sB.物体的周期为πsC.物体受到的向心力大小为8ND.若轨道半径增大，向心力将增大解析：由v=ωr得ω=v/r=2rad/s，A错误；周期T=2πr/v=πs，B正确；向心力F=mv²/r=2×4/1=8N，C正确；若半径增大而速度不变，由F=mv²/r知向心力将减小，D错误。人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，下列调整方法可行的是（）A.轨道半径变为4rB.轨道半径变为r/4C.线速度变为v/2D.线速度变为2v解析：由开普勒第三定律r³/T²=k（常量），当周期变为2T时，轨道半径需变为³√(4)r≈1.587r，A、B错误；由v=√(GM/r)，若线速度变为v/2，轨道半径需变为4r，此时周期T'=2πr'/v'=2π×4r/(v/2)=16πr/v=8T，C错误；同理线速度变为2v时，轨道半径变为r/4，周期T'=2π(r/4)/(2v)=πr/(4v)=T/8，D错误。本题无正确选项（注：题目可能存在疏漏，严格根据开普勒定律，周期变为2T时轨道半径应为³√(4)r）。质量为m的小球用轻绳悬挂于O点，在水平拉力F作用下从静止开始缓慢移动，当绳子与竖直方向夹角为θ时，拉力F做的功为（）A.mgh（h为小球上升高度）B.FL（L为绳子长度）C.mgLcosθD.mgL(1-cosθ)解析：小球缓慢移动过程中动能不变，由动能定理W_F-W_G=0，即W_F=W_G=mgh。小球上升高度h=L(1-cosθ)，故W_F=mgL(1-cosθ)，D正确。一物体在水平地面上受到水平拉力F作用，由静止开始运动，其v-t图像如图所示（图略，假设图像为过原点的倾斜直线，3s末速度为6m/s），则3s内物体的位移为（）A.3mB.6mC.9mD.12m解析：v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，图像为倾斜直线，位移x=(0+6)×3/2=9m，C正确。质量为2kg的物体从高处自由下落，3s末重力的瞬时功率为（g=10m/s²）（）A.60WB.120WC.300WD.600W解析：3s末速度v=gt=30m/s，重力瞬时功率P=mgv=2×10×30=600W，D正确。关于机械能守恒，下列说法正确的是（）A.物体做匀速直线运动时机械能一定守恒B.物体做平抛运动时机械能一定守恒C.物体受合外力为零时机械能一定守恒D.物体机械能守恒时一定只受重力作用解析：匀速直线运动中若有除重力外的力做功（如物体匀速上升时拉力做功），机械能不守恒，A错误；平抛运动只受重力，机械能守恒，B正确；合外力为零时物体可能做匀速直线运动，机械能不一定守恒，C错误；机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，物体可受其他力但不做功，D错误。质量为m的汽车在平直公路上以速度v匀速行驶，阻力大小为f，此时汽车发动机的功率为（）A.fvB.mv²C.(f+ma)v（a为加速度）D.mv²/2解析：汽车匀速行驶时牵引力F=f，功率P=Fv=fv，A正确。二、多项选择题（共4小题，每题5分，共20分，选对但不全得3分，有错选得0分）关于平抛运动，下列说法正确的有（）A.水平方向做匀速直线运动B.竖直方向做自由落体运动C.落地速度方向与水平方向夹角θ满足tanθ=2tanα（α为位移方向与水平方向夹角）D.运动时间由水平位移决定解析：平抛运动可分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动，A、B正确；设运动时间为t，水平位移x=v₀t，竖直位移y=gt²/2，位移方向夹角tanα=y/x=gt/(2v₀)，速度方向夹角tanθ=v_y/v₀=gt/v₀=2tanα，C正确；运动时间t=√(2h/g)，由下落高度决定，D错误。两个物体A、B质量分别为m₁、m₂，在光滑水平面上沿同一直线运动，动量大小分别为p₁、p₂，碰撞后动量大小分别为p₁'、p₂'，则下列情况可能发生的是（）A.p₁'=p₁+p₂，p₂'=0（A、B同向运动，A追上B）B.p₁'=0，p₂'=p₁+p₂（A、B相向运动）C.p₁'=p₁-p₂，p₂'=2p₂（A、B同向运动，m₁>>m₂）D.p₁'=-p₁，p₂'=2p₁（A、B相向运动，m₁=m₂）解析：碰撞过程动量守恒且机械能不增加。A选项中若A追上B，碰撞后A动量增大、B动量为0，违反动量守恒（p₁+p₂=p₁'+0⇒p₁'=p₁+p₂，但A质量不变，速度增大，机械能增加，不可能），A错误；B选项中相向运动碰撞后A停止，B带走全部动量，动量守恒且可能满足机械能不增加（如完全非弹性碰撞），B正确；C选项中A动量减小，B动量增大，若m₁>>m₂，A速度几乎不变，B被加速，动量守恒且机械能可能守恒，C正确；D选项中m₁=m₂相向运动，碰撞后A反弹动量大小不变，B动量变为2p₁，动量守恒（-p₁+p₂=-p₁+2p₁⇒p₂=p₁），机械能E₁=p₁²/(2m)+p₂²/(2m)=p₁²/m，E₂=p₁²/(2m)+(2p₁)²/(2m)=5p₁²/(2m)>E₁，机械能增加，不可能，D错误。质量为m的物体在竖直平面内做圆周运动，通过最高点和最低点时的速度分别为v₁、v₂，轨道半径为r，下列说法正确的是（）A.若v₁=√(gr)，物体对轨道压力为0B.若v₁<√(gr)，物体将脱离轨道C.物体在最低点时对轨道压力大小为mv₂²/r+mgD.物体从最高点到最低点过程中，动能增加量为2mgr解析：最高点时，由牛顿第二定律mg+N=mv₁²/r，当v₁=√(gr)时N=0，A正确；若v₁<√(gr)，重力大于所需向心力，物体将脱离轨道，B正确；最低点时N-mg=mv₂²/r⇒N=mv₂²/r+mg，C正确；从最高点到最低点，由动能定理mg·2r=ΔE_k，即动能增加量为2mgr，D正确。一弹簧振子做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x=Asin(ωt+φ)，则下列说法正确的是（）A.振子的振幅为AB.振子的周期为2π/ωC.t=0时振子的位移为AsinφD.振子的速度v随时间变化的关系式为v=Aωcos(ωt+φ)解析：简谐运动表达式x=Asin(ωt+φ)中，A为振幅，ω=2π/T⇒T=2π/ω，A、B正确；t=0时x=Asinφ，C正确；速度v=dx/dt=Aωcos(ωt+φ)，D正确。三、实验题（共2小题，共18分）（8分）某同学用如图所示装置探究平抛运动的规律，实验步骤如下：（1）安装斜槽轨道，使其末端保持________；（2）将白纸和复写纸固定在木板上，确保木板________（选填“水平”或“竖直”）；（3）让小球从斜槽________（选填“同一”或“不同”）位置由静止释放，记录小球运动轨迹上的多个点；（4）取下白纸，以斜槽末端为原点O，建立直角坐标系，用刻度尺测量各点坐标(x,y)，若满足________，则可验证平抛运动在竖直方向做自由落体运动。答案：（1）水平；（2）竖直；（3）同一；（4）y与x²成正比（或y=gx²/(2v₀²)，即y与x²成线性关系）（10分）用如图所示装置验证机械能守恒定律，实验中：（1）需要测量的物理量有________（填字母）；A.重物质量mB.重物下落高度hC.重物落地速度vD.打点计时器的周期T（2）实验中________（选填“需要”或“不需要”）测量重物质量；（3）若打点计时器打出的纸带如图所示，O为起始点，A、B、C为连续的三个点，OA间距离为h₁，OB间距离为h₂，OC间距离为h₃，打点周期为T，则打B点时重物的速度v_B=；（4）若重物质量为m，重力加速度为g，则从O到B过程中，重力势能减少量ΔE_p=，动能增加量ΔE_k=________。答案：（1）B、C、D；（2）不需要；（3）(h₃-h₁)/(2T)；（4）mgh₂；m(h₃-h₁)²/(8T²)四、计算题（共3小题，共50分）（15分）质量为2kg的物体在水平拉力F=10N作用下，从静止开始沿粗糙水平地面运动，动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s²。求：（1）物体的加速度大小；（2）运动5s内的位移大小；（3）第5s末拉力F的瞬时功率。解析：（1）由牛顿第二定律F-f=ma，摩擦力f=μmg=0.2×2×10=4N，故a=(F-f)/m=(10-4)/2=3m/s²；（2）位移x=½at²=½×3×25=37.5m；（3）第5s末速度v=at=15m/s，瞬时功率P=Fv=10×15=150W。（17分）如图所示，质量为m=1kg的小球从半径R=0.4m的光滑半圆轨道最高点A由静止释放，进入水平轨道BC（BC段粗糙，长度L=1m，动摩擦因数μ=0.5），最终停在C点右侧的D点。g=10m/s²，求：（1）小球到达半圆轨道最低点B时的速度大小；（2）小球在BC段克服摩擦力做的功；（3）小球在水平轨道上滑行的总距离（从B到D）。解析：（1）从A到B，由机械能守恒mg·2R=½mv_B²⇒v_B=√(4gR)=√(4×10×0.4)=4m/s；（2）BC段克服摩擦力做功W_f=μmgL=0.5×1×10×1=5J；（3）从B到D全程由动能定理-μmg·s=0-½mv_B²⇒s=v_B²/(2μg)=16/(2×5)=1.6m。（18分）质量M=3kg的木板静止在光滑水平面上，木板左端放置一质量m=1kg的物块，物块与木板间动摩擦因数μ=0.3，现对物块施加水平向右的拉力F=6N，作用t=2s后撤去拉力，最终物块与木板达到共同速度。g=10m/s²，求：（1）拉力F作用期间，物块和木板的加速度大小；（2）撤去拉力时物块和木板的速度大小；（3）物块在木板上滑行的总距离。解析：（1）物块加速度a₁=(F-μmg)/m=(6-0.3×10)/1=3m/s²，木板加速度a₂=μmg/M=3/3=1m/s²；（2）撤去拉力时，物块速度v₁=a₁t=6m/s，木板速度v₂=a₂t=2m/s；（3）撤去拉力后，物块减速a₁'=-μg=-3m/s²，木板加速a₂=1m/s²，设经过t'达到共同速度v，则v=v₁+a₁'t'=v₂+a₂t'⇒6-3t'=2+t'⇒t'=1s，v=3m/s。物块总位移x₁=½a₁t²+v₁t'+½a₁'t'²=½×3×4+6×1+½×(-3)×1=6+6-1.5=10.5m，木板总位移x₂=½a₂(t+t')²=½×1×9=4.5m，滑行总距离Δx=x₁-x₂=6m。五、选做题（共2小题，每题10分，任选一题作答）（10分）某行星的质量为地球质量的2倍，半径为地球半径的0.5倍，地球表面重力加速度为g，求：（1）该行星表面的重力加速度大小；（2）该行星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的比值。解析：（1）由g=GM/R²，行星表面重力加速度g'=G(2M)/(0.5R)²=8GM/R²=8g；（2）第一宇宙速度v=√(GM/R)，比值v'/v=√(2