資源簡介

高一物理5月試卷
(75分鐘　100分)
考試范圍: 人教版《必修第二冊》第五、六章(40%)+第七章(60%)
一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求。
1.2022年10月12日,“天宮課堂”第三課開講,畫面中可以看到四位航天員在空間站授課時是漂浮著的。關于航天員,下列說法正確的是
A.他們不受重力作用
B.他們所受的合力為零
C.他們所受的地球引力提供向心力
D.他們在空間站中的質量比在地球上的質量小
2.“青箬笠,綠蓑衣,斜風細雨不須歸。”是唐代詩人張志和描寫春雨美景的名句。一雨滴由靜止開始自由下落一段時間后,進入如圖所示的有風區,風力水平且恒定,不計雨滴受到的阻力,則下圖中最接近雨滴真實運動軌跡的是
　　　　　　A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
3.北京時間2023年5月10日21時22分,搭載天舟六號貨運飛船的長征七號遙七運載火箭,在我國文昌航天發射場發射成功。中國文昌航天發射場位于海南省文昌市龍樓鎮,是世界上為數不多的低緯度(靠近赤道)發射場之一,與甘肅省酒泉市的酒泉衛星發射中心相比,文昌航天發射場在選址上的優點是
A.地球的引力較小 B.地球自轉的角速度較大
C.重力加速度較大 D.地球自轉的線速度較大
4.假如宇宙飛船繞地球做圓周運動,軌道半徑為r,運行周期為T。飛船運動到P點時進行瞬間加速,開始沿橢圓軌道運動,以后飛船每經過P點都進行瞬間加速,則飛船繞地球做橢圓軌道運動的近地點位置不變,而遠地點到地球中心的距離越來越大。當飛船繞地球運行的周期為8T時,飛船軌道遠地點到地球中心的距離為
A.15r B.7r C.3r D.2r
5.如圖所示,a、b兩顆人造地球衛星分別在半徑不同的軌道上繞地球做勻速圓周運動,軌道半徑之比為2∶1,則相同時間內兩衛星掃過的面積之比為
A.1∶1 B.∶1
C.2∶1 D.4∶1
6.2022年11月,“天舟五號”貨運飛船僅用2小時就與“天宮”空間站快速交會對接,創造了世界紀錄。飛船從預定軌道Ⅰ上的A點處第一次變軌進入橢圓軌道Ⅱ運行,到達橢圓軌道的遠地點B點時,再次變軌進入空間站的運行軌道Ⅲ,與空間站實現對接。假設軌道Ⅰ和Ⅲ都近似為圓軌道,不計飛船質量的變化,則關于飛船運動的敘述正確的是
A.沿軌道Ⅰ運行的速度小于沿軌道Ⅲ運行的速度
B.在軌道Ⅰ上運行的周期大于在軌道Ⅱ上運行的周期
C.從A點運動到B點的過程中,速度不斷減小
D.在軌道Ⅱ上運動經過B點時的加速度小于在軌道Ⅲ上運動經過B點時的加速度
7.如圖甲所示,小球從樓梯上以2 m/s的速度水平拋出,所有臺階的高度均為0.2 m,寬度均為0.3 m,當地重力加速度g=10 m/s2,不計空氣阻力。則小球拋出后首先落到的臺階是
甲
A.第一級臺階
B.第二級臺階
C.第三級臺階
D.第四級臺階
二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
8.科學家發現,由于月球引潮力的作用,地球的自轉在慢慢變緩。則下列說法正確的是
A.地球對月球的引力減小
B.靜止在兩極的物體對地面的壓力將減小
C.靜止在赤道上的物體對地面的壓力將增大
D.同步衛星的軌道高度需要更高
9.兩個相同的鐵質實心小球,兩球心間的距離約為小球半徑的5倍,兩小球間萬有引力大小為F。要使兩球之間的萬有引力大小為4F,可以采用的辦法是
A.僅使原來兩鐵球球心間距離變為原來的
B.僅使原來兩鐵球球體間最小距離變為原來的
C.球心間距離不變,換成半徑為原來的倍的實心鐵球
D.球心間距離變為原來的4倍,換成半徑為原來的2倍的實心鐵球
10.如圖所示,在以角速度ω轉動的圓盤上有一個小孔A,某時刻,在小孔A正上方高h=1 m的B處有一個小球以初速度 v0=4 m/s 豎直向上拋出,最終小球剛好落進小孔A。不計空氣阻力,重力加速度 g=10 m/s2。則圓盤轉動的角速度可能為
A.π rad/s B.2π rad/s
C.3π rad/s D.4π rad/s
　　
三、實驗題:本題共2小題,共16分。將符合題意的內容填寫在題目中的橫線上,或按題目要求作答。
11.(7分)某同學探究做圓周運動物體所受向心力的大小與物體的質量、軌道半徑及線速度關系的實驗裝置如圖甲所示,圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動。力傳感器測量向心力Fn,速度傳感器測量圓柱體的線速度v,該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變,來探究向心力Fn與線速度v的關系。
(1)該同學采用的實驗方法為　　　　　　。
A.等效替代法
B.控制變量法
C.理想化模型法
(2)改變線速度v,多次測量,該同學測出了五組Fn、v數據,如下表所示。
v/(m·s-1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Fn/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
該同學對數據進行分析后,在圖乙坐標紙上描出了五個點。
①作出Fn-v2 圖線。
②若圓柱體的運動半徑r=0.9 m,由作出的Fn-v2 圖線可得,圓柱體的質量m=　　　　kg(結果保留1位有效數字)。
　　
12.(9分)在某星球上用如圖甲所示的裝置探究平拋運動的規律。在鐵架臺的懸點O的正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲,當懸線擺至電熱絲處時立即被燒斷,之后小球做平拋運動。現利用頻閃數碼照相機連續拍攝,在有坐標紙的背景屏前,拍下了小球做平拋運動的多張照片,經合成后,照片如圖乙所示。a、b、c、d、e為連續五次拍下的小球位置,而后用平滑曲線連接各點得到小球做平拋運動的軌跡。已知照相機拍照的頻率為20 Hz。
(1)根據上述信息可知,a點　　　　(選填“是”或“不是”)小球平拋的起點;小球做平拋運動的初速度大小為　　　　m/s。
(2)小球在c點時,豎直方向的速度大小為　　　　m/s。
(3)該星球表面的重力加速度大小為　　　　m/s2。
　
四、計算題:本題共3小題,共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。
13.(8分)如圖所示,水平軌道 AB 與半徑R=0.4 m的半圓形軌道 BC 相切于B點,在A點給小物塊初速度v(未知),小物塊恰好能通過半圓形軌道的最高點C,最終又落回A點。已知重力加速度g=10 m/s2,不計空氣阻力。求:
(1)小物塊在C點的速度大小vC。
(2)A、B兩點間的距離x。
　　
14.(14分)天宮一號是中國載人航天工程發射的第一個目標飛行器,也是中國第一個空間實驗室,載人航天活動中,天地通話是“傳統項目”。在中國空間站運行中,設計師們會給航天員預留一條私密語音通道,航天員可以在這里和家人打電話,分享自己在太空生活的心情。為了簡化問題便于研究,將“天宮一號”繞地球的運動視為勻速圓周運動,如圖所示。已知“天宮一號”做勻速圓周運動的半徑為r,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G。求:
(1)地球的質量M。
(2)在航天員和家人通話的時間t內,“天宮一號”運動的路程。
　　
15.(16分)有人設想未來可以建立和地球同步的空間站,通過超級纜繩連接地球赤道上的固定基地,用太空電梯輸送物資會非常方便。如圖所示,某時刻,它們隨地球以同步靜止狀態一起旋轉,太空電梯(含貨物)的質量為m,距地面的高度為3R。若地球半徑為R,自轉周期為T,地球表面的重力加速度為g。求:
(1)該時刻,太空電梯的線速度大小。
(2)該時刻,太空電梯受到纜繩的力的大小。
(3)若太空電梯沒有纜繩連接,在該處繞地球做勻速圓周運動的周期。
　　
答案與解析
題序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D B B C B CD AD BD
11.(7分)
　　【解析】(1)在探究向心力Fn與線速度v的關系實驗時,保持圓柱體的質量和運動半徑不變,故實驗方法為控制變量法。
(2)①Fn-v2的圖線如圖丙所示。
丙
②根據公式Fn=可知,=,其中為圖線的斜率,因為r=0.9 m,可得圓柱體的質量m=0.8 kg。
　　【答案】(1)B　(2分)
(2)①見解析圖丙　(2分)　②0.8　(3分)
12.(9分)
　　【解析】 (1)由題圖乙可知,小球在水平方向上每兩個點之間的距離相同,即運動時間相同,小球在豎直方向做勻加速運動,相同時間內運動的距離之比為1∶3∶5∶7,而圖中豎直方向運動的距離并非如此,故a點不是平拋的起點;因為照相機拍照的頻率為20 Hz,則T==0.05 s,故小球在每兩個點之間的運動時間為0.05 s,由題圖乙可知,每兩個點之間的水平距離為0.02 m,根據公式可知v==0.4 m/s。
(2)小球在豎直方向做勻加速運動,且c點為運動的中間時刻,故小球在c點豎直方向的速度為整個運動過程中豎直方向的平均速度,故vc豎= m/s=0.5 m/s。
(3)因為小球在豎直方向上做勻加速運動,所以Δy=aT2 ,可求得a==4 m/s2。
　　【答案】(1)不是　(1分)　0.4　(2分)
(2)0.5　(3分)
(3)4　(3分)
13.(8分)
　　解:(1)小物塊恰好過C點,則有 mg=m　(2分)
可得 vC==2 m/s。　(1分)
(2)小物塊做平拋運動,豎直方向,有h=2R=gt2　(2分)
水平方向,有x=vC t　(2分)
聯立可得x=0.8 m。　(1分)
14.(14分)
　　解:(1)在地球表面,有=mg　(3分)
解得M=。　(3分)
(2)根據=m　(3分)
可得v=R　(2分)
故s=vt=tR。　(3分)
15.(16分)
　　解:(1)太空電梯的軌道半徑r=3R+R=4R　(2分)
太空電梯繞地心轉動的周期與地球自轉的周期相同,通過纜繩連接的太空電梯的線速度大小v==。　(2分)
(2)太空電梯做勻速圓周運動,合力提供向心力,有 G-F=m　(3分)
由=mg　(2分)
解得F=-。　(2分)
(3)若太空電梯沒有纜繩連接,由萬有引力提供向心力,有
G=mr　(3分)
解得T=16π。　(2分)

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