勃利县中2021-2022学年高一下学期期中考试
物理
( 时间:100分钟 满分:100分)
一、选择题:(总分56分。其中1-10题为单选题,每题4分;11-14题为多选题,每题4分,全部选对得4分,选不全得2分,有错选和不选的得0分。)
1.关于两个分运动的合运动,下列说法中正确的是( )
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动
C.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
D.两个分运动的时间和它们合运动的时间不相等
2.关于地球的第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度
B.它是发射人造地球卫星所需的最大发射速度
C.它是地球同步卫星的运行速度
D.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度
3.一艘小船在静水中的速度是3m/s,一条河宽60m,河水流速是4m/s,下列说法正确的是( )
A.小船在这条河中运动的最大速度是5m/s
B.小船在这条河中运动的最小速度是m/s
C.小船渡过这条河的最短时间是20s
D.小船渡过这条河的最小距离是60m.
4.如图所示C为内壁光滑、半径为R的半圆形轨道,D为定滑轮,开始时A、B均处于静止状态,释放后,A沿圆弧轨道下滑,若已知A球下滑到最低点时的速度为v,则此时B的速度为( )
v B.v C.2v D.v
5.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P点以速度v0水平抛出一个小球,落在斜面上Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α,若把初速度变为kv0(小球仍能落在斜面上),则( )
A.小球的水平位移和竖直位移之比变为原来的k倍
B.夹角α将变为原来的k倍
C.PQ间距一定为原来间距的k倍
D.空中的运动时间变为原来的k倍
6.如图所示,一质量为的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,,下列说法不正确的是( )
A.小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为
B.当小球在最高点的速度为,轻绳拉力为15 N
C.若轻绳能承受的最大张力为45 N,小球的最大速度不能超过
D.若轻绳能承受的最大张力为45 N,小球的最大速度不能超过
7.如图,A为地面上的待发射卫星,B为近地圆轨道卫星,C为地球同步卫星。三颗卫星质量相同,三颗卫星的线速度大小分别为、、,角速度大小分别为、、,周期分别为、、,向心加速度大小分别为、、,则( )
B. C. D.
8.如图,一半径为的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为的质点自轨道端点由静止开始滑下,重力加速度大小为。质点自滑到最低点的过程中,克服摩擦力所做的功为,滑到时,对轨道的正压力为( )
B. C. D.
9.一质量的物体以大小的速度从一定高度处水平抛出,物体在落地前的瞬间速度大小,已知重力加速度,不考虑空气的阻力,则物体落地前的瞬间重力的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前4s内做加速度 a=1m/s2的匀加速直线运动,之后以额定功率运动,再经过10s达到最大速度。已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,取重力加速度 g=10m/s2 ,则以下说法正确的是()
A.加速过程汽车牵引力做功为 6.4×104J
B.汽车启动过程中牵引力最大为 4×103N
C.汽车的额定功率为18kW
D.汽车启动过程的位移为32m
11.质量为m的物体,在某处以g的加速度由静止开始竖直下落高度h,在这个过程中( )
A.重力做功mgh B.物体的重力势能减少了mgh
C.合力做功 D.物体的动能增加了mgh
12.据报道、中国探月工程四期已经启动,计划在月球南极建立科研站、届时将先把探测器送入环月的椭圆轨道I,再在P点变轨,进入环月圆轨道Ⅱ、以选择合适的登陆地点,下列关于变轨前后探测器说法正确的是( )
A.探测器在Q点的速度大于在I轨道上经过P点的速度
B.探测器在I轨道上经过P点的速度大于在Ⅱ轨道上经过P点的速度
C.探测器在I轨道上经过P点的加速度大于在Ⅱ轨道上经过P点的加速度
D.探测器在I轨道的周期大于在Ⅱ轨道的周期
13.一蹦极运动员身系弹性轻绳从水面上方的高台自由下落,到a点时绳刚好绷直,经过b点时运动员的加速度为零,c为蹦极的最低点。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A.从a到c运动员的机械能一直减小
B.在b点运动员的机械能最大
C.蹦极过程中,运动员、地球所组成的系统机械能守恒
D.从a到c运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减少后增大
14.如图所示,质量m=1kg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,传送带A、B之间的距离为L=5m,传送带一直以v=4m/s的速度匀速运动,g=10m/s2 则( )
A.物体从A运动到B的时间是1.5s
B.物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做功为2J
C.物体从A运动到B的过程中,产生的热量为2J
D.物体从A运动到B的过程中,带动传送带转动的电动机多做的功为10J
二、实验题:(共11分)
15.(1)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是在小球处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
①他观察到的现象是:小球__________(填“同时”或“不同时”)落地。
②让球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将_______(填“变长”“不变”或“变短”)。
③上述现象说明:平抛运动的时间与___________大小无关,平抛运动的竖直分运动是________运动。
(2)如图所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图,小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,两次闪光的时间间隔为的闪光器拍的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰.则A球离开桌面的速度为________。
16.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上,自由下落的重锤质量为0.5kg,选出一条理想的纸带如图所示,A、B、C为连续打出的点,取g=10m/s2,O为始起点,则:
(1)(单选)在实验过程中需要用工具进行直接测量的是_____。
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下降的高度
D.重锤的瞬时速度
(2)打点计时器打B点时,重锤下落的速度=_____m/s。
(3)从起点O到打下点B点的过程中,重锤的重力势能减少量=_____J,动能的增加量=_____J。(、均保留三位有效数字)。
(4)数据处理的结果比较合理的应当是_____(填“大于”“等于”或“小于”),其原因是 。
三、计算题:(本题包括3小题,共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.如图所示,质量为1kg的小球固定在长的细杆一端,绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动,重力加速度g取,球转到最高点A时,求:
(1)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小;
(2)若线速度大小为,此时杆对小球的作用力的大小。
18.平抛一物体,当抛出1s后它的速度与水平方向成45°,且落地时速度大小是初速度大小的3倍。求:(g=10m/s2)
(1)物体的初速度;
(2)物体在空中飞行的时间;
(3)开始抛出时物体距地面的高度;
(4)物体落地的位移。
19.如图所示,在光滑水平台面上,一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道。已知A、B的高度差,水平距离,圆弧轨道的半径,C点在圆弧轨道的圆心O的正下方,并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接,小物块沿轨道运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度,空气阻力忽略不计。试求:
(1)小物块运动到平台末端A的速度大小;
(2)弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能;
(3)圆弧所对的圆心角;
(4)若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹,且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间,那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。(注意第(4)问结果可用分数表示)
勃利县中2021-2022学年高一下学期期中考试
物理答案:
一、选择题:(共56分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
B D C D D D B A B B AC BD AD AC
实验题:(共11分)
15. (共5分)
(1) 同时 ——1分
不变 ——1分
初速度 ——1分
自由落体 ——1分
(2)1 ——1分
16.(共6分)
(1) C ——1分
(2) 1.0 ——1分
0.251 ——1分
0.250 ——1分
小于 ——1分
存在摩擦阻力和空气阻力 ——1分
计算题:(共33分)
17.(8分)
若球转到最高点时,只受重力,则
——————————1分
解得
——————————1分
(1)小球在最高点的速度
——————————1分
则小球在最高点受重力和竖直向上的支持力,据牛顿第二定律和向心力公式可得
——————————1分
解得
——————————1分
(2)小球在最高点的速度
——————————1分
则小球在最高点受重力和竖直向下的拉力,据牛顿第二定律和向心力表达式可得
——————————1分
解得
——————————1分
18.(9分)
(1)1s末,物体两方向分速度大小关系满足
——————————1分
解得
v0=10×1m/s=10m/s ——————————1分
(2)落地时物体竖直方向分速度
——————————1分
又
——————————1分
得物体在空中飞行的时间
——————————1分
(3)开始抛出时物体距地面的高度
——————————1分
(4)落地时水平方向位移
——————————1分
则落地时的位移
——————————1分
设方向与水平方向夹角
——————————1分
19.(16分)
(1)根据平抛运动
——————————1分
——————————1分
联立解得
——————————1分
(2)弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能
——————————1分
(3)法一,运动到B时
——————————1分
得
——————————1分
——————————1分
——————————1分
法二
——————————1分
——————————2分
得
——————————1分
(4)由于
——————————1分
若恰能与墙壁相碰,则有
——————————1分
解得
——————————1分
若恰不从B飞出,则
——————————1分
解得
——————————1分
若从滑回恰好不与墙壁发生二次碰撞,则
——————————1分
解得
——————————1分
综上
——————————1分