临沂市多区县2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题 2022.05
一、选择题:本大题共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题3分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
1.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A.曲线运动的加速度可能为零
B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C.相同时间内速度变化量一定不相等
D.所有做曲线运动的物体,所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上
2.关于圆周运动,下列说法正确的是( )
A.做圆周运动的物体所受合力总是与速度方向垂直
B.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的
C.做匀速圆周运动的物体,其加速度一定时刻指向圆心
D.物体在恒力作用下可能做圆周运动
3.水星和地球都绕太阳做圆周运动,水星和地球比较,下列说法正确的是( )
A.地球的线速度大 B.地球的角速度大
C.地球的周期大 D.地球的向心加速度大
4.一小船渡河,河宽,水流速度,船在静水中的速度为,则( )
A.小船渡河的最短时间为25s
B.小船最短时间渡河时,小船的位移为100m
C.小船渡河的最短位移为100m
D.小船最短位移渡河时,渡河的时间为25s
5.海王星的质量是地球的17倍,它的半径是地球的4倍,地球表面的重力加速度为g,地球的第一宇宙速度为v,则( )
A.海王星表面的重力加速度为 B.海王星表面的重力加速度为
C.海王星的第一宇宙速度为 D.海王星的第一宇宙速度为
6.我国天文学家通过“天眼”在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示,由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点各自做匀速圆周运动,若恒星A的质量为m,恒星B的质量为2m,则( )
A.恒星A恒星B的轨道半径之比为2∶1
B.恒星A恒星B的角速度之比为2∶1
C.恒星A恒星B的线速度大小之比为1∶2
D.恒星A恒星B的向心力大小之比为2∶1
7.如图所示为一半圆形的坑,其中坑边缘两点A、B与圆心O等高且在同一竖直平面内,在圆边缘A点将一小球以速度水平抛出,小球落到C点,运动时间为,第二次从A点以速度水平抛出,小球落到D点,运动时间为,不计空气阻力,则( )
A.
B.
C.小球落到D点时,速度方向可能垂直圆弧
D.小球落到C点时,速度方向与竖直方向夹角为45°
8.游乐场的悬空旋转椅结构如图甲所示,一个游客通过长的轻绳悬挂在半径的水平圆形转盘的边缘。整个装置可绕通过转盘圆心的竖直杆匀速转动,简化力学结构如图乙。已知,,重力加速度,不考虑空气阻力。当轻绳与竖直方向夹角时,旋转椅的线速度大小为( )
A.5m/s B. C.10m/s D.
9.如图所示,A、B两个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为,已知A的质量为2m,B的质量为m,A离轴的距离为r,B离轴的距离为2r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当圆台旋转时( )
A.B的向心力大
B.B的向心加速度大
C.B受的摩擦力小
D.当圆台转速增加时,B比A先滑动
10.2022年11月下旬,“神舟十五号”发射升空并完成对接后,“天宫”空间站将呈现6舱盛况,包含“天和”核心舱、“问天”实验舱、“梦天”实验舱,“天舟五号”货运飞船、“神舟十四号”载人飞船、“神舟十五号”。组合体总质量将达到97.4吨,呈现100吨级空间站的盛况!空间站离地面高度为400km,则( )
A.空间站的线速度小于7.9km/s
B.空间站的加速度小于地球表面的重力加速度
C.空间站的线速度小于地球赤道上物体随地球自转的线速度
D.空间站的加速度小于地球赤道上物体随地球自转的加速度
11.如图所示,一长为3L的轻杆两端固定质量均为m的小球A、B,轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动,,、A之间距离为L,,B之间距离为2L,重力加速度为g,当小球A运动到最高点、小球B运动到最低点时,此时( )
A.小球A、B的线速度大小之比为2∶1
B.小球A、B的向心力大小之比为2∶1
C.小球A对杆的作用力大小为mg
D.小球A对杆的作用力方向竖直向上
12.如图所示,质量为m的带孔小球穿过竖直固定的光滑杆,质量也为m的物块用轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与小球连接,小球位于点时连接小球的轻绳水平,现把小球拉至A点静止释放,小球运动到最低点B时速度为零,在小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球运动到点时速度最大
B.小球运动到点时,物块的速度为零
C.小球从A点运动到点的过程中,小球处于失重状态
D.小球从A点运动到点的过程中,物块处于超重状态
二、实验题:本题共2小题,共14分。把答案写在答题卡中指定答题处,不要求写出演算过程。)
13.(8分)关于“研究平抛运动”的实验,请回答以下问题:
(1)实验中,下列说法正确的是( )。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
(2)某同学在做实验时,忘了记下小球抛出点的位置O,只记录了竖直方向,如图所示。y轴沿竖直方向,x轴与y轴垂直,A为小球运动一段时间后的位置。g取,根据图像,可求得小球做平抛运动的初速度为__________m/s;小球运动到B点时的速度大小为__________m/s;小球抛出点的位置O的坐标为__________.
14.(6分)如图所示是向心力演示仪的示意图,匀速转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒7下降,标尺8露出的红白相间的标记,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
要探究向心力与角速度的关系,应保证两球的质量和运动半径相同,使两球的角速度不同。某次实验皮带套的左右两个塔轮的半径分别为,则A、B两球的角速度之比为__________,左右标尺露出的等分格的格数之比为__________.
三、计算题:本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤。
15.(10分)质量为30kg的小孩坐在秋千上,小孩离系绳子的横梁3m。秋千摆到最低点时小孩运动速度的大小是5m/s,秋千摆到最高点时绳子与竖直方向的夹角为60°,重力加速度,求:
(1)秋千摆到最低点时,小孩对秋千的压力;
(2)秋千摆到最高点时,小孩对秋千的压力。
16.(10分)国家航天局欲测量一星球的质量和密度,发射一颗卫星使其绕该星球表面做匀速圆周运动,其轨道半径近似等于该星球半径,卫星自带传感器,测得卫星环绕运动的线速度大小为v,环绕周期为T,已知引力常量为G,不计阻力。试根据题中所提供的条件和测量结果,求:
(1)该星球表面的“重力”加速度g的大小;
(2)该星球的质量M和密度。
17.(12分)2022年北京冬奥会于2022年2月4日开幕,2月20日闭幕。中国代表队取得了9金4银2铜的好成绩。跳台滑雪是冬奥会项目,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。如图所示,运动员从跳台A处以速度沿水平方向飞出,在斜坡B处着陆,斜坡与水平方向夹角为45°,不计空气阻力,重力加速度,求:
(1)A、B间的距离;
(2)运动员落到B处时的速度大小;
(3)运动员在空中离坡面的最大距离。
18.(14分)如图所示,BC为半径等于0.2m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端B连接倾斜角为45°的足够长光滑斜面,一质量为的小球从斜面上A点静止释放,小球进入圆管后从圆管最高点C水平抛出,落到斜面上的D点,CD连线垂直斜面,重力加速度为,求:
(1)小球运动到C点时的速度大小;
(2)小球运动到C点时对细圆管的压力;
(3)改变小球在斜面上释放点的位置,求小球落到斜面上的最小速度。(结果可用根号表示)
临沂市多区县2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试题参考答案 2022.05
一、选择题:本大题共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题3分;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D C C A B A A B BD AB CD BC
二、实验题:本题共2小题,共14分。把答案写在答题卡中指定答题处,不要求写出演算过程。)
13.答案:(1)A(2分) (2)2 每空2分
14.答案:1∶2 1∶4每空3分
三、计算题:本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤。
15.解:(1)秋千摆到最低点时,根据牛顿第二定律有,(2分)
解得,(2分)
根据牛顿第三定律可知,小孩对秋千的压力大小为550N,方向竖直向下。(1分)
(2)秋千摆到最高点时,沿着绳子方向合力为零,有(2分)
解得,(2分)
根据牛顿第三定律可知,小孩对秋千的压力大小为150N,方向沿着绳子方向向下。(1分)
16.解:(1)根据,可知星球的半径,(1分)
该星球表面的“重力”加速度,(1分)
解得。(2分)
(2)根据牛顿第二定律有,(1分)
解得;(2分)
星球密度,,(1分)
解得。(2分)
17.解:(1)竖直方向,(1分)
水平方向,,(1分)
A、B间的距离,(1分)
联立解得。(1分)
(2)落到B处时竖直方向速度,(1分)
落到B处时速度,(1分)
联立解得。(2分)
(3)运动员在空中离坡面最远时速度方向与坡面平行,,(1分)
,,,(1分)
根据几何关系可得, 运动员在空中离坡面的最大距离,(1分)
解得。(1分)
(备注:沿着斜面、垂直斜面分解也可)
18.解:(1)小球平抛竖直方向,(1分)
水平方向,(1分)
解得。(2分)
(2)在C点根据牛顿第二定律有,(1分)
解得,(2分)
根据牛顿第三定律可知,小球运动到C点时对细圆管的压力大小为0.5N,方向竖直向下。
(1分)
(3)设平抛初速度为平抛时间为t,水平方向,(1分)
竖直方向,(1分)
根据几何关系可得,(1分)
小球运动到斜面的速度为,,(1分)
联立可得。(2分)