物理+答案四川四川成都市树德中学高2025级(2028届)高一年级下期4月阶段性测试（4.13-4.14）

树德中学高2025级高一下期4月阶段性测试物理试题本试卷满分100分，考试用时75分钟一、单项选择题(每小题4分，共28分，每个小题只有一个选项符合题目要求)1.下面说法中正确的是A.行星绕太阳由远日点向近日点运动时，万有引力对行星做负功B.牛顿总结出了万有引力定律，开普勒用扭秤实验测出了引力常量C.物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直D.若两个不共线的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动可能是直线运动2.图甲为某款可折叠晾衣架，图乙为其结构简图，等长的细杆AB、CD中部通过铰链O连接，可绕铰链A.一直减小B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小3.如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上时，给AB整体一个初速度，使AB一起沿粗糙斜面匀速下滑。下滑过程中A与B保持相对静止，且斜面体相对地面静止。A和B在下滑过程中A.地面对斜面体的摩擦力方向向左B.木块B对A的摩擦力做负功C.木块B对A的支持力做正功D.木块A对B做正功4.2023年10月30日神舟十六号载人飞船成功撤离空间站组合体，标志着中国空间站建设又迈入新阶段。空间站与神舟十六号飞船分离前在椭圆轨道3上运动，空间站与飞船在Q点分离，随后飞船进入椭圆轨道2,逐步转移到近地圆轨道1,再寻找合适的时机进入大气层。不考虑飞船、空间站在太空中受到的阻力，下列说法正确的是MA.神舟十六号飞船在Q点分离时需要启动自身推进系统，朝与运行方0(MB.神舟十六号飞船在轨道1上P点速度可能小于在轨道3上M点速度C.神舟十六号飞船在轨道2、轨道3上分别经过Q点时的向心加速度相同D.神舟十六号飞船在轨道2上经过P点的时运行速度小于地球的第一宇宙速度5.如图所示，两等长轻绳一端打结，记为0点，并系在小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到从O点断开，小球恰好做匀速圆周运动。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,则轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA的张力比为A.1:1B.25:32C.25:241一v1一vA.汽车匀加速的时间为5sB.若测试中汽车从20m/s加速到40m/s用时为30s,则该段过程中汽车行驶的距离为1000mR。在轨道上放置一个质量m的小圆柱体，如图所示，圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心O连线的夹角2θ,如图所示。两轨道与小圆柱体的动摩擦因数均为μ,小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽略不计。初始时小圆柱位于B点处，并获得切线方向的初速度vo沿顺时针转动，并能经过点B′,已知重力加速度g。下列说法正确的是A.从B点到B'点的过程中，克服摩擦力做的功为B.从B点到B′点的过程中，vo越大克服摩擦力做的功越多D.为了让小圆柱不脱离内侧轨道，vo的最大值二、多项选择题(每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分，共18分)8.如图所示，斜面ABC放置在水平地面上，AF连线上某一位置以某一速度水平抛出，落在斜面上.已知D、E为AF连线上的点，且AD=DE=EF,D点与C点等高.下列说法正确的是A.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直，则小球的飞行时间由初速度大小决定B.若小球从D点抛出，有可能垂直击中0点C.若小球从E点抛出，有可能垂直击中0点D.若小球从F点抛出，有可能垂直击中C点9.图1是北京卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中卫星和地心的连线与地球表面的交点(即星下点)的轨迹展开图。该卫星运行的轨道可视为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图2所示。已知地球半径为R,地球同步卫星轨道半径约为6.6R。关于该卫星，下列说法正确的是A.轨道平面与赤道平面夹角为60°B.连续两次到达同一经度均要运动2圈D.运行速度小于地球同步卫星的运行速度10.“飞椅”是游乐场常见的游乐项目，结构示意图如图所示，长为I的钢绳一端系着“飞椅”的座椅，另一端固定在长为r的水平横臂上，横臂可以沿竖直轴上下移动，还可以绕轴转动。开始时，座椅静止在地面附近，横臂位于P处，人坐上座椅后，横臂一边转动一边上升，到Q处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动，此时钢绳与竖直方向的夹角为θ。已知PQ间的高度差为h,人与座椅的总质量为m。忽略竖直轴自身的半径，不计空气阻力，已知重力加速度g。则A.横臂在Q处，人和座椅的角速度为B.横臂在Q处，人和座椅的角速度为D.横臂从P到Q的过程中，钢绳对人和座椅做功mg(h+三、实验题(每空2分，共16分)11.(8分)树德中学物理兴趣小组想验证向心力公式，实验装置如图1所示，一个半圆形光滑轨道，右侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角θ,圆弧轨道最低点固定一个力传感器，可显示小球达到该处时小球对轨道的压力大小F,小球质量为m,重力加速度为8。00图1②小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数Fɴ;(1)以或为横坐标，作出的图像如图2所示。(2)若该图像斜率的绝对值k=,纵截距b=,则可验证向心力表达式。(3)某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到轨道圆心的距离才为圆周运动的半径，因此图2斜率绝对值k的测量值与真实值相比(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。12.(8分)学习平抛运动后，小赵同学想对抛体运动的特点进行研究。他把桌子搬到墙附近，墙上附有钢球沿桌面飞出后做平抛运动，最终打在墙上，如图甲所示。(1)小赵在墙面白纸上记下小球离开桌面的水平高度线，改变桌子右边缘和墙壁的距离x,使小球打在竖直墙面的不同位置。若某两次实验，桌子右边缘到墙壁距离之比为2:1,可测得小球落点位置到水平高图片中一小格对应的实际长度为m(用分数表示),小球从桌面离开时的速度为m/s(保留2位有效数字)。乙(3)若小赵在做(2)中实验时，仅逐帧记录了钢球的位置(录像中仍每秒有30帧),没有记录水平方向和竖直方向，如图丙所示。能否根据记录的图片得到小球的初速度大小()A.不能，图中无法确定水平和竖直方向C.能，可以连接AC的中点和B点，确立竖直方向，建立坐标系后即可求出初速度四、解答题(本题3个小题，共38分)13.(10分)石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R,自转周期T,地球北极表面重力加速度g,万有引力常量G。巨15.(16分)如图所示，P、Q两颗钉子固定于同一竖直线上，初始相距d=0.1m。P的正下方有长度为1=2m的不可伸长轻质细绳，细绳一端固定在P上，另一端连接位于P正下方的小物块A,A与下方水平面间的距离h=3.2m,质量m=1kg。在小物块A的正下方水平地面上放置着另一小物块B,B与水平面间的动摩擦因数。开始时给小物块A一个水平初速度vo=10m/s,忽略空气阻力和钉子直径，设细绳在与钉子碰撞前后瞬间小物体线速度不变，重力加速度g=10m/s²。(1)求小物块A刚开始运动时对细绳的拉力；(3分)(2)若改变A的初速度vo,同时给B一个与A相同的初速度，B物体运动到M点停止；A物体在竖直面内旋转9圈后，经过之后A做平抛运动恰好落到M点，求vo;(6分)(3)若拉力达到90N绳子会断，上下移动Q改变P、Q的间距d,保持Q在P的正上方，使A旋转n圈经过P正下方，绳子与P碰撞后绳子才断裂。求d的范围(用n表示)。(7分)(1)求地球的质量M;(4分(1)求地球的质量M;(4分)(2)太空电梯停在距地面3R的站点，求该站点处质量为m的货物对太空电梯的压力大小。(6分)14.(12分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s²。则：(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少?(3分)(2)在物体在水平面上运动的最大位移是多少?(4分)(3)距出发点多远处，物体的速度达到最大?最大速度是多少?(5分)123456789CADCBBA【详解】(1)小球从出发点到达最低点，由动能定理得由牛顿第三定律可知，最低点轨道对小球的支持力大小等于Fɴ。小球在最低点，由受力分析可得,联立上述二式可得FN=3mg-2mgcosθ,整理可得所以，以为纵坐标，以cosθ为横坐标，作出的图像如图2所示。(2)[1][2]根据可知，若斜率的绝对值k=2,纵截距b=3,则可验证向心力表达式。(3)通过上述方程发现，表达式与轨道半径无关，故图像斜率的绝对值k不变。12.(8分，每空2分)(1)4:1②0.67(3)C【详解】(2)[2]录像中每秒有30帧，则间隔时间设图片中一小格对应的实际长度为1,在竖直方向上确立竖直方向，建立坐标系，测量两点间的水平距离，即可求出初速度，故C正确.【详解】(1)设质量为mo的物体在北极地面处于静止状态，则有,解得(2)货物质量为m,在距地面高3R站点受到的万有引力为货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为N₁,则有根据牛顿第三定律有N₂=N,解得.【详解】(1)情况一：当推力F最大时，物体的加速度最大，由牛顿第二定律可得F-μmg=mam由图乙可知F=80N,可解得am=15m/s²……2分情况二：当推力F最小时，物体的加速度最大，由牛顿第二定律可得f-F=ma由图乙可知Fmn=0,可解得α=5m/s²不符合题意，舍……1分(2)物体位移最大时，速度一定为0,对全过程由动能定理可得W-μmgs=0-0由图像可知，位移为xm=4m时，力F做的功为F联立解得s=8m(3)由图像可知，当F、x的单位分别是N、m时，F随x变化的数值关系为F=80-20x物体速度最大时，所受合力为0,则有F=μmg联立解得x=3m,F=20N联立解得vm=3√5m/s15.(1)60N,竖直向下(2)12m/s(3)见解析【详解】(1)刚开始运动时，重力mg与绳子拉力的合为提供物体A的向心力，可得代入数据解得F₁=60N……1分物体A对细绳的拉力为60N,方向竖直向下……1分。(2)记物体在旋转9圈后到P点正下方的速度为v₁,由动能定理可得之后A做平抛运动，设经过t时间A落地，则可得A的水平位移x=vtB物体做加速度大小为48的匀减速直线运动，因此可得B的水平位移满足v?=2μ