2021-2022学年天津市高一（下）适应性物理试卷（含解析）.doc

第页共页学年天津市高一下适应性物理试卷注意事项答卷前考生务必将自己的姓名准考证号填写在答题卡上回答选择题时选出每小题答案后用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑如需改动用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号回答非选择题时将答案写在答题卡上写在试卷上无效考试结束后本试卷和答题卡一并交回关于曲线运动下列说法中正确的是曲线运动一定是变速运动曲线运动的加速度可以一直为零曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化在恒力作用下物体不能做曲线运动河宽船在静水中速度为水流速度是则船过河的最短时间是下列现象中与离心现象无关的是用洗衣机脱去湿衣服中的水旋转雨伞上的水滴汽车紧急刹车时乘客身体向前倾斜运动员将链球旋转起来后掷出如图所示的皮带传动装置中皮带与轮之间不打滑两轮半径分别为和且分别为两轮边缘上的点则皮带运动过程中关于两点下列说法正确的是向心加速度之比角速度之比线速度大小之比在相同的时间内通过的路程之比木卫木卫绕木星的运动看做匀速圆周运动已知木卫的轨道半径大于木卫的轨道半径则它们绕木星运行时木卫的周期大于木卫的周期木卫的线速度大于木卫的线速度木卫的角速度大于木卫的角速度木卫的向心加速度大于木卫向心加速度第页共页歼是具备高隐身性高态势感知高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机已知受过专门训练的空军飞行员最多可承受的弹力大小为其自身受到的重力的倍否则会大脑贫血甚至昏厥在某次对敌作战军事演习中为躲避敌方导弹飞行员驾驶歼在竖直平面上沿圆弧轨道展开俯冲拉起若圆弧半径为取重力加速度大小则飞机在最低点时的最大速度为有关圆周运动的基本模型下列说法正确的是如图汽车通过拱桥的最高点处于超重状态如图所示是一圆锥摆增大但保持圆锥的高度不变则圆锥摆的角速度不变如图同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的位置先后分别做匀速圆周运动则在两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等火车转弯超过规定速度行驶时外轨对外轮缘会有挤压作用地球公转的轨道半径是周期是月球绕地球运转的轨道半径是周期是则太阳质量与地球质量之比是如图所示汽车用跨过定滑轮的轻绳拉动物块汽车匀速向右运动在物块到达滑轮之前关于物块的下列说法正确的是将竖直向上做匀速运动将处于超重状态将处于失重状态将竖直向上先加速后减速第页共页在发射地球同步卫星的过程中卫星首先进入椭圆轨道然后在点通过改变卫星速度让卫星进入地球同步轨道则该卫星的发射速度必定大于卫星在同步轨道上的运行速度大于在轨道上卫星在点的速度小于在点的速度卫星在点通过加速实现由轨道进入轨道下列说法中正确的是牛顿发现了万有引力定律卡文迪许测得了引力常量根据表达式可知当趋近于零时万有引力趋近于无穷大在由开普勒第三定律得出的表达式中是一个与中心天体有关的常量两物体间的万有引力总是大小相等方向相反是一对平衡力如图所示长为的轻杆一端固定一个小球另一端固定在轴上使小球在竖直平面内作圆周运动重力加速度为下列叙述正确的是小球在最高点时的最小速度vrmminsqrtgl小球在最高点时杆对球的作用力可能为支持力小球在最高点时的速度由逐渐增大杆对小球的拉力也逐渐增大小球在最低点时杆对球的作用力一定为拉力如图所示为一种叫做魔盘的娱乐设施当转盘转动很慢时人会随着魔盘一起转动当魔盘转动到一定速度时人会贴在魔盘竖直壁上而不会滑下若磨盘半径为人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为在人贴在魔盘竖直壁上随魔盘一起运动过程中则下列说法正确的是人随魔盘转动过程中受重力弹力摩擦力和向心力作用如果转速变大人与器壁之间的摩擦力变大第页共页如果转速变大人与器壁之间的弹力变大魔盘的转速一定不小于如图所示以的速度水平抛出的小球飞行一段时间撞在斜面上速度方向与斜面方向成已知斜面倾角以下结论中正确的是物体飞行时间是物体撞击斜面时的速度大小为物体下降的距离是物体飞行的水平位移为经长期观测人们在宇宙中已经发现了双星系统双星系统由两颗相距较近的恒星组成每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离而且双星系统一般远离其他天体如图所示两颗星球组成的双星在相互之间的万有引力作用下绕连线上的点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为设质量分别用表示且则可知做圆周运动的线速度之比为做圆周运动的角速度之比为做圆周运动的半径为两颗恒星的公转周期相等且可表示为如图所示为绕地球做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星两卫星运动是在同一平面内且绕行方向相同某时刻相距最近若两卫星的运行轨道半径之比两卫星的周期分别为不计两卫星间的引力作用则下列说法正确的是两卫星的周期之比卫星可以通过减小速度的方法实现和卫星对接第页共页两卫星再过相距最近运动一周的过程中共线了次质量为的汽车以一定的速率驶过一座圆弧形拱桥桥顶一段的圆弧半径为则要使汽车通过桥顶时对桥顶的压力为车重的倍则汽车过桥顶时的速度应为汽车要在桥面上腾空速度至少应为取如图所示是用来研究向心力与转动物体的半径质量以及角速度之间关系的向心力演示器这个实验所用的主要研究方法是选填番号控制变量法等效代替法理想实验法假设法观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等皮带由此推测出是在研究向心力的大小与的关系选填番号质量角速度半径关于平抛运动的实验实验装置如图甲图乙是某次实验得到的平抛运动轨迹上的三个点则第页共页以下是实验过程中的一些做法其中合理的有斜槽轨道必须是光滑的每次释放小球的初始位置可以任意选择安装斜槽轨道使其末端保持水平为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动图乙是在每小格的边长为的背景下拍摄的频闪照片不计空气阻力取重力加速度则照相机两次闪光的时间间隔小球被抛出时的水平速度如图所示一个人用一根长只能承受拉力的绳子拴着一个质量为的小球在竖直平面内做圆周运动己知圆心离地面转动中小球在最低点时绳子恰好断了取绳子断时小球运动的角读度多大绳断后小球落地需要多长时间小球落地点与抛出点间的水平距离是多少假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星在该行星北极距地面处由静止释放一个小球引力视为恒力阻力可忽略经过时间落到地面已知该行星半径为自转周期为引力常量为求该行星表面的重力加速度大小该行星的平均密度该行星的第一宇宙速度如果该行星有一颗同步卫星其距行星表面的高度为多少第页共页答案和解析答案解析解既然是曲线运动它的速度的方向必定是改变的所以曲线运动一定是变速运动故正确曲线运动一定是变速运动则加速度一定不等于零故错误曲线运动的速度大小可以不变如匀速圆周运动故错误曲线运动的条件是物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上与力是否变化无关在恒力作用下物体也能做曲线运动如平抛运动故错误故选物体运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上物体就是在做曲线运动本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查匀速圆周运动平抛运动等都是曲线运动对于它们的特点要掌握住答案解析解船参与了两个分运动沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动渡过河时间等于沿船头指向运动的时间当船头与河岸垂直时沿船头方向的分运动的位移最小故渡河时间最短因而故正确错误故选渡河时间最短时要求在垂直于河岸的方向上速度的分量最大所以当船头垂直于河岸时渡河时间最短利用渡河问题来考查矢量的合成与分解是常见的一种题型关键是把船在静水中的速度沿平行于河岸和垂直于河岸进行分解当在垂直于河岸上的速度最大时渡河时间最短当沿河岸方向上的分量与河水速度相等时能垂直河岸渡河答案第页共页解析解脱水桶高速转动时需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力水做离心运动被从衣服上甩掉属于离心现象旋转伞柄伞边缘的水滴被甩出时由于伞的速度快需要的向心力大水滴往外甩这是离心运动属于离心现象公共汽车急刹车时乘客都向前倾倒这是由于惯性的作用不是离心现象链球原来做的是圆周运动当松手之后由于失去了向心力的作用链球做离心运动所以投掷链球属于离心现象本题选与离心现象无关的故选当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时物体就要远离圆心此时物体做的就是离心运动本题考查的是学生的基础知识的掌握情况在平时的学习过程中基础知识一定要掌握牢固答案解析解由于属于同缘传送线速度大小相等由可知于成反比所以向心加速度之比故正确由知所以于成反比所以角速度之比为故错误两轮通过皮带传动皮带与轮之间不打滑说明它们边缘的线速度相等故错误由于的线速度大小相等在相同的时间内通过的路程之比应该是故错误故选两轮通过皮带传动皮带与轮之间不打滑说明它们边缘的线速度相等再由角速度向心加速度的公式逐个分析即可通过皮带相连的它们的线速度相等还有同轴转的它们的角速度相等这是解题的隐含条件再及向心力公式做出判断考查学生对公式得理解答案解析解卫星绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力解得周期线速度角速度向心加速度第页共页已知木卫的轨道半径大于木卫的轨道半径则木卫的周期大线速度小角速度小向心加速度小故正确错误故选根据万有引力提供向心力列出关系式得到周期线速度角速度向心加速度与轨道半径的表达式分析此题考查了人造卫星的相关知识明确万有引力提供向心力根据题干提供的参数分析是解题的关键答案解析解在最低点根据牛顿第二定律得又解得飞机的最大速度故正确错误故选在最低点根据竖直方向上的合力提供向心力结合牛顿第二定律求出飞机的最大速度解决本题的关键知道飞机做圆周运动向心力的来源结合牛顿第二定律进行求解难度不大答案解析解汽车在最高点知故处于失重状态故错误在图所示是圆锥摆中设摆长为重力和拉力的合力为知故增大但保持圆锥的高不变角速度不变故正确根据受力分析知两球受力情况相同即向心力相同由知在两位置不同则角速度不同故错误火车转弯超过规定速度行驶时外轨对内轮缘会有挤压作用故错误故选分析每种模型的受力情况根据合力提供向心力求出相关的物理量进行分析即可此题考查圆周运动常见的模型每一种模型都要注意受力分析找到向心力从而根据公式判定运动情况如果能记住相应的规律做选择题可以直接应用从而大大的提高做题的速度所以要求同学们要加强相关知识的记忆第页共页答案解析分析地球绕太阳公转知道了轨道半径和公转周期利用万有引力提供向心力可求出太阳的质量月球绕地球公转知道了轨道半径和公转周期利用万有引力提供向心力可求出地球的质量解决本题的关键掌握万有引力提供向心力求出中心体质量解答地球绕太阳公转和月球绕地球公转万有引力提供向心力中心体质量地球公转的轨道半径为周期为月球绕地球运转的轨道半径为周期为则太阳质量与地球质量之比为故正确错误故选答案解析解设绳子与水平方向的夹角为将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向沿绳子方向的速度等于的速度根据平行四边形定则得车子在匀速向右的运动过程中绳子与水平方向的夹角为减小所以的速度增大做加速上升运动且拉力大于重物的重力故错误正确故选将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向沿绳子方向的速度等于的速度根据的运动情况得出的加速度方向得知物体运动情况解决本题的关键会对小车的速度进行分解知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度答案解析第页共页分析是卫星脱离地球束缚的发射速度第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度也是近地卫星最大的圆周运动的环绕速度根据万有引力提供向心力得出线速度的表达式分析线速度大小根据引力做功情况分析的速度大小根据变轨原理分析本题考查了万有引力定律在天文学上的运用理解第一宇宙速度第二宇宙速度的含义和变轨原理是关键解答是卫星脱离地球束缚的发射速度而同步卫星仍然绕地球运动故错误即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度也是近地卫星最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径根据得线速度的表达式可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度故错误在轨道上由点向点运动万有引力做负功动能减小所以点的速度大于点的速度故错误从椭圆轨道到同步轨道卫星在点是做逐渐离心运动要实现这个运动卫星所需向心力大于万有引力所以应给卫星加速增加所需的向心力所以卫星在点通过加速实现由轨道进入轨道故正确答案解析解根据物理学史可知牛顿发现了万有引力定律卡文迪许测得了引力常量故正确万有引力定律适用于两质点间引力计算当趋近于零时物体不能看成质点万有引力定律不再成立所以不能得到万有引力趋近于无穷大的结论故错误由万有引力定律提供行星做匀速圆周运动的向心力可得可知在由开普勒第三定律得出的表达式中是一个与中心天体质量有关的常量故正确两物体间的万有引力总是大小相等方向相反是一对作用力与反作用力不可能是作用在一个物体的一对平衡力故错误故选本题根据牛顿卡文迪许的物理学成就以及万有引力定律适用条件进行分析本题考查万有引力定律与开普勒第三定律要掌握万有引力定律的适用条件搞清平衡力与相互第页共页作用力的关系要注意引力常量不是牛顿测出来的答案解析小球在最高点时杆对小球能提供支持力当支持力和重力大小相等时小球的向心力最小且为零所以小球的最小速度为零故错误在最高点若速度杆的作用力为零当杆表现为支持力杆对球的作用力向上当杆表现为拉力杆对球的作用力向下当时根据牛顿第二定律有所以小球在最高点时的速度由逐渐增大杆对小球的拉力也逐渐增大故正确小球在最低点受到的重力竖直向下但需要的向心力竖直向上所以杆对球的作用力一定为拉力故正确故选答案解析解人随魔盘转动过程中受重力弹力摩擦力向心力是弹力故错误人在竖直方向受到重力和摩擦力二力平衡则知转速变大时人与器壁之间的摩擦力不变故错误如果转速变大由知人与器壁之间的弹力变大故正确人恰好贴在魔盘上时有又解得转速为故魔盘的转速一定大于故正确故选人随魔盘转动过程中受重力弹力摩擦力作用由弹力提供圆周运动所需的向心力由牛顿第二定律和向心力公式结合分析解决本题的关键要正确分析人的受力情况确定向心力来源知道人靠弹力提供向心力人在竖直方向受力平衡答案第页共页解析解由几何关系可知竖直速度为代入数据解得物体飞行时间为故正确根据运动的分解可得物体撞击斜面时的速度大小为故错误根据竖直方向上的位移时间公式可得物体下降的距离为故正确根据水平方向上的运动学公式可得物体飞行的水平位移为故错误故选平抛运动分解为水平方向做匀速直线运动竖直方向做自由落体运动两个方向上运动的时间相同结合平行四边形定则求出竖直分速度根据速度时间公式求出飞行的时间灵活应用运动学公式求解本题考查了平抛运动规律关键是要把握隐含的条件要知道平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动能灵活运用运动学公式进行研究答案解析分析双星靠相互间的万有引力提供向心力具有相同的角速度对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式即可进行求解解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解解答做圆周运动双星靠相互间的万有引力提供向心力具有相同的角速度故错误双星靠相互间的万有引力提供向心力具有相同的角速度设为则有解得解得故正确根据知所以故正确第页共页根据万有引力提供向心力有解得联立故正确故选答案解析解两卫星都由万有引力提供向心力有解得周期为由轨道半径之比可得周期之比为故正确若卫星在低轨道减速则万有引力大于需要的向心力做近心运动轨道半径变小不能与卫星对接正确的做法是卫星加速做离心运动和对接故错误两卫星从图示位置到再次相距最近满足条件是比多转一圈结合周期之比为解得所用时间故错误转动一周时间设两卫星从最近到再次最近出现次解得而每出现一次最近之前会出现两卫星在地球两侧相距最远的情况而最近和最远都属于两卫星共线则一共出现次故正确故选人造地球卫星和绕地球做匀速圆周运动应用万有引力提供向心力列出等式比较周期某时刻两卫星正好同时通过地面上同一点的正上方当两颗卫星转动角度相差时即比多转一圈再卫星相距最近此题考查了人造卫星的相关知识解题的关键是明确万有引力提供向心力明确卫星追及的原理以及两卫星何时相距最远求解方法的掌握答案解析解答在最高点根据牛顿第二定律得第页共页代入数据解得当汽车在桥面上腾空支持力根据牛顿第二定律得解得故答案为分析物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上速度的方向与该点曲线的切线方向相同加速度恒定的运动可能是曲线运动选择不同的参考系物体运动的轨迹可能不同当质点的加速度逐渐减小时其速度可能逐渐减小作用在质点上的所有力消失后质点运动的速度将保存不变该题考查物体做曲线运动的条件参考系惯性以及速度与加速度的关系属于对基础知识的考查要加强基础知识的学习避免在该类题目上失分答案解析解在研究向心力的大小与质量角速度和半径之间的关系时需先控制某些量不变研究另外两个物理量的关系该方法为控制变量法故选图中两球的质量相同转动的半径相同则研究的是向心力与角速度的关系故选故答案为明确实验原理知道该实验采用控制变量法图中抓住质量不变半径不变研究向心力与角速度的关系本实验采用控制变量法即要研究一个量与另外一个量的关系需要控制其它量不变知道靠皮带传动变速轮塔的线速度大小相等答案解析解斜槽不必光滑但必须通过调节使斜槽末端保持水平为了保证描点过程中不出误差每次小球均从同一位置释放将球的位置记录在纸上后取下纸为描出小球的运动轨迹描绘的点用平滑曲线连接这是本实验的基本要求故正确错误先从水平位移看出三点的时间间隔相同在根据竖直方向上相等时间相邻位移差是一恒量求时间间隔所以第页共页小球在水平方向做匀速直线运动小球被抛出时的水平速度故答案为根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤由求时间由水平方向匀速直线运动再求求平抛的初速度决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律结合运动学公式灵活求解答案解对小球受力分析根据牛顿第二定律和向心力的公式可得所以即绳子断时小球运动的角速度的大小是由可得绳断是小球的线速度大小为绳断后小球做平抛运动水平方向上竖直方向上代入数值解得答绳子断时小球运动的角速度的大小是小球落地需要小球落地点与抛出点间的水平距离是解析绳子断时绳子的拉力恰好是对小球受力分析根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小绳断后小球做平抛运动根据平抛运动的规律可以求得落地时间及落地点与抛出点间的水平距离小球在最低点时绳子恰好断了说明此时绳的拉力恰好为抓住这个临界条件再利用圆周运动和平抛运动的规律求解即可第页共页答案解解设行星表面的重力加速度为对小球有解得对行星表面的物体有故行星质量故行星的密度对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星由牛顿第二定律有故第一宇宙速度为同步卫星的周期与星球自转周期相同为由牛顿第二定律有得同步卫星距行星表面高度答该行星表面的重力加速度大小为该行星的平均密度为该行星的第一宇宙速度为如果该行星存在一颗同步卫星其距行星表面的高度为第页共页解析先根据自由落体运动的公式求解重力加速度对卫星根据万有引力等于向心力列式求解星球质量最后根据密度的定义公式求解星球的密度对近地卫星根据重力等于万有引力列式求解该行星的第一宇宙速度对同步卫星根据万有引力等于向心力列式求解解答此题要清楚星球表面的物体受到的重力等于万有引力星球的同步卫星所受的万有引力提供向心力恰当选取向心力表达式