行知高级中学校2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试卷
(满分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(共10小题,每题3分,计30分)
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G
B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C. 哥白尼首先提出了“地心说”
D. 开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
2.如图1所示,一个在水平桌面上做直线运动的铁球,在其运动路线旁边放一块磁铁,铁球在磁铁吸引下运动轨迹正确的是( )
A. Oa B. ob C. oc D. od
3.下列关于向心力的说法中、正确的是( )
A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B. 匀速圆周运动的物体,其向心力就是物体所受的合外力
C. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的
D. 向心力要改变物体做圆周运动速度的大小
4.物体做匀速圆周运动的过程中,下列物理量发生变化的是( )
A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D. 转速
5.2020年我国将首探火星,利用火星卫星、火星着陆器、火星车联合探测。 如图2为火星绕太阳运动的椭圆轨道,AB是其长轴,O为椭圆的中心,则下列说法正确的是( )
A. 太阳位于O点
B. 火星在A点的速率等于B点的速率
C. 火星在A点所受引力大小等于在B点所受引力大小
D. 火星轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值和太阳有关
6.如图3所示的传动装置中,小轮半径为R,大轮半径为2R,在传动过程中轮与皮带不打滑,则关于小轮边缘上A点线速度vA 和大轮边缘上B点线速度vB的大小关系,正确的是( )
4vA =vB B. 2vA=vB C. vA=vB D.vA=2vB
7.我国发射的“嫦娥三号”在绕月亮运行的过程中,受到月球的引力大小( )
A. 只与月球质量有关 B. 只与“嫦娥三号”质量有关
C. 与月球和“嫦娥三号”质量均有关 D. 与月球和“嫦娥三号”质量均无关
8.如图所示,一辆汽车以速度v分别通过拱形路面的最高点和凹形路面的最低点,以下判断正确的是( )
A. 汽车经过拱形路面最高点时所受的支持力大于汽车的重力
B. 汽车经过拱形路面最高点时所受的支持力小于汽车的重力
C. 汽车经过凹形路面最低点时所受的支持力小于汽车的重力
D. 汽车经过凹形路面最低点时所受的支持力等于汽车的重力
9.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时速度相同
B. 两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
10.如图所示,两个质量相同的物体a、b,在同一高度处,a自由下落,b沿光滑斜面由静止下滑,则下列说法正确的是( )
A.从开始运动到落地前瞬间,重力的平均功率
B.从开始运动到落地前瞬间,重力的平均功率
C.落地前瞬间重力的瞬时功率Pa
D.落地前瞬间重力的瞬时功率Pa=Pb
二、多选题(共5小题,每题4分,共20分)
11.物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )
A.重力做功为50J B.物体的重力势能一定增加50J
C.物体的动能一定减小50J D.重力做功为-50J
12.如图所示,三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动,则下列有关说法中正确的是( )
A.卫星可能的轨道为a、b、c B.卫星可能的轨道为a、c
C.同步卫星可能的轨道为a、c D.同步卫星可能的轨道为a
13.如图所示,光滑水平面上,质量为的小球在拉力作用下做匀速圆周运动。若小球运动到点时,拉力发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是( )
A. 若拉力突然变大,小球将沿轨迹做离心运动 B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹做离心运动
C. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹做离心运动 D. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹做近心运动
第12题图 第13题图 第14题图
14.某质点在平面上运动,时,质点位于轴上,它在方向运动的速度时间图像以及在方向运动的位移时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点做匀变速直线运动 B.质点做匀变速曲线运动
C.质点在末的速度大小为 D.质点第内的位移大小为
15.科学家在银河系发现一颗类地行星,半径是地球半径的两倍,质量是地球质量的三倍。卫星a、b分别绕地球、类地行星做匀速圆周运动,它们距中心天体表面的高度均等于地球的半径。则卫星a、b的( )
A. 线速度之比为1: B. 角速度之比为3:2
C. 周期之比为 D. 加速度之比为4:3
三、填空题(每空2分,共16分)
16.如图所示,O 为弹簧的原长处,物体由 O 向 A 运动(压缩)或由 O 向 A′运动(伸长)时,弹力做 功,弹性势能 ,其他形式的能转化为弹性势能;物体由 A 向 O 运动,或者由 A′向 O 运动时,弹力做 功,弹性势能 ,弹性势能转化为其他形式的能.
17.图示为某同学采用频闪照相的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长代表1.6cm,已知重力加速度 ,则由图可求得拍摄时每隔 s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。
第16题图 第17题图 第18题图
18.如图所示,在使用向心力演示器探究向心力大小与哪些因素有关的实验中:
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度关系时,用到的实验方法是__________。
A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法
(2)通过本实验可以得到的结果有__________。
A.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成反比
C.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比
四、计算题(共4小题,第19、20题每题8分,第21、22题每题9分,共34分)
19.如图所示,质量为的小孩静止坐在秋千板上时,小孩离拴绳子的横梁如果秋千板摆到最低点时,速度为,取求:
此时小孩运动的向心加速度的大小;
此时秋千板对小孩支持力的大小。
20.在离地面80 m 高处无初速度地释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取释放点所在水平面为参考平面.求:
(1)在第2 s末小球的重力势能.
(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化
21.质量为2t的汽车,发动机输出功率为30kW,在水平公路上能达到的最大速度为15m/s,求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)若发动机输出功率保持不变,当汽车行驶速度为10m/s时,其加速度为多大?
22.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为,飞船飞行的轨道半径为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,自转不考虑。求:
(1)飞船与地球间的万有引力大小;
(2)飞船的运动线速度大小;
(3)飞船所在处的加速度大小。
行知高级中学校2021-2022学年高一下学期期中考试
答案
一、单选题
1.【答案】A 2.【答案】D 3. 【答案】B 4.【答案】A 5.【答案】D 6.【答案】C
7.【答案】C 8.【答案】B 9.【答案】D 10.【答案】A
二、多选题
11.【答案】BD 12.【答案】BD 13.【答案】BC 14.【答案】BD 15.【答案】AB
三、填空题
16.【答案】负功 增加 正功 减小
17.【答案】0.04;0.8 18.【答案】 (1). D (2). A
四、计算题
19.【答案】解:小孩在最低处:
解得:
在最低点对小孩受力分析,支持力与重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
20.【答案】 (1)-40 J (2)50 J 小球的重力势能减少了50 J
【解析】 (1)以释放点所在水平面为参考平面,在第2 s末小球所处的高度为h=-gt2=-×10×22 m=-20 m
重力势能Ep=mgh=200×10-3×10×(-20)J=-40 JEp<0,说明小球在参考平面的下方.
(2)在第3 s末小球所处的高度为h′=-gt′2=-×10×32 m=-45 m
第3 s内重力做的功为W=mg(h-h′)=200×10-3×10×(-20+45) J=50 J
由重力做功与重力势能改变的关系可知,小球的重力势能减少了50 J.
21.答案:(1)2X103N(2) 0.5m/s2
22.【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】设地球的质量是,引力常量为。
(1)由万有引力定律得
又因为
解得
(2)由圆周运动知识得
解得
(3)由牛顿第二定律
解得