彝良县第一高级中学校2021-2022学年高一下学期期中考试
物理
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
―、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项正确,第7~10小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.我校组织篮球赛,若图示为篮球在空中的一段运动轨迹,A、B、C为曲线上的三点,AB、BC为两点连线,ED为B点的切线,篮球在运动过程中可视为质点,若不考虑空气阻力的影响,则下列说法正确的是( )
A.篮球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BD方向
B.篮球的运动是变加速运动,在B点的速度沿BD方向
C.篮球的运动是匀变速运动,在B点的速度沿BC方向
D.篮球的运动是变加速运动,在B点的速度沿AB方向
2.只小船在静水中的速度为5m/s,它要渡过一条宽为40m的河,河水流速为3m/s,则( )
A.这只船不可能渡过这条河
B.这只船过河时间不可能小于10s
C.这只船可以沿垂直于河岸方向过河
D.这只船可以渡过这条河,而且所需时间可以为6s
3.一木块从固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,由于摩擦力的作用使得木块速率不变,则木块在下滑的过程中( )
A.加速度不变
B.加速度越来越大
C.向心力大小不变
D.摩擦力大小不变
4.A、B两球质量都为m,如图,用a,b两根长度相同的绳系住,绕a绳的O端在光滑水平面上以相同角速度做匀速圆周运动,则a,b两根绳张力大小之比为( )
A.1:1 B.3:2 C.4:1 D.2:1
5.如图所示,物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与竖直方向的夹角φ满足( )
A. B. C. D.
6.一质量为的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为,当汽车经过半径为100m的弯道时,下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车以某一速度转弯时,可不受径向摩擦力
C.汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过
7.如图所示,两个啮合的齿轮,其中小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大齿轮中C点离圆心的距离为10cm,A、B两点分别为两个齿轮边缘上的点,则A、B、C三点的( )
A.线速度之比是1:2:1
B.角速度之比是2:1:1
C.向心加速度之比是2:2:1
D.转动周期之比是1:2:2
8.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )
A.速率 B.周期 C.角速度 D.压力
9.刀削面风味独特驰名中外,因全凭刀削而得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,最近的水平距离为0.5m,锅的半径为0.75m.要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可以是(g取,不计面片所受空气阻力)( )
A.1.5m/s B.6m/s C.4.5m/s D.3m/s
10.如图所示,小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动,已知圆形轨道的半径为R,当小环通过轨道最高点M点时,以下说法正确的是( )
A.小环通过M点时的最小速率为零
B.小环通过M点时的最小速率为
C.小环通过M点时可能受轨道向上的支持力
D.小环通过M点时可能受轨道向下的压力
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、实验填空题:本题共2小题,共15分。
11.(6分)某同学设计了如图所示装置探究向心力与质量、半径关系的实验。水平杆光滑,竖直杆与水平杆铰合在一起,互相垂直,绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接。
(1)探究向心力与质量关系时,让物块1、2的质量不同,测出物块1、2的质量分别为、,保持________相同,转动竖直杆,测出不同转动角速度下两力传感器的示数、,测出多组、,作出图像,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于________,则表明在此实验过程中向心力与质量成正比。
(2)探究向心力与半径关系时,让物块1、2的________相同,测出物块1和物块2到转轴的距离分别为、,转动竖直杆,测出不同转动角速度下两力传感器的示数、,测出多组、,作出图像,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于________,则表明在此实验过程中向心力与半径成正比。
12.(9分)未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球利用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
(1)由以上信息,可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________;
(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是________m/s;
(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是________m/s(结果可带根号)。
三、计算题:本题共3小题,共45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得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(12分)如图所示,半径为R的半球形陶罐,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合.转台以一定角速度ω匀速转动,一质量为m的小物块落入陶罐内,经过一段时间后,小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止,它和O点的连线与之间的夹角θ为60°,重力加速度大小为g.若,小物块受到的摩擦力恰好为零,求.
14.(13分)如图所示,从某一位置把一小球以的水平初速度向一倾角为37°的固定斜面抛出,小球飞行一段时间后恰好垂直撞在斜面上.求:(已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球在空中的飞行时间t;
(2)抛出点距落球点的高度h.
15.(20分)如图所示,我军机在钓鱼岛巡航。若军机在距离地面某高度的水平面内做半径为R的匀速圆周运动,机翼受到的升力与水平面的夹角为θ。重力加速度为g。
(1)求军机做匀速圆周运动时的速率;
(2)若军机在匀速圆周运动过程中,机上的一个质点脱落,不计脱落质点的空气阻力。当军机第一次距质点脱落处最远时,质点刚好落地。求质点落地点距军机做圆周运动平面的距离及质点落地点与军机做匀速圆周运动的圆心之间的距离.
彝良县第一高级中学校2021-2022学年高一下学期期中考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1.A 2.C 3.C 4.B 5.D
6.C 分析受力只能分析性质力,不能添加效果力,所以汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力,选项A错误;
汽车在水平路面转弯,摩擦力提供向心力,选项B错误;
由,即汽车转弯的速度为30m/s时,所需向心力,大于路面可提供的最大静摩擦力,汽车会发生侧滑,选项C正确;
由,解得,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过,选项D错误。
7.BD 8.AB 9.ACD 10.ACD
11.(1)物块到竖直轴距离(1分)(2分)(2)质量(1分)(2分)
解析:(1)探究向心力与质量关系时,让物块1、2的质量不同,保持物块到竖直轴的距离相同,转动竖直杆,测出不同转动角速度下两力传感器的示数、,测出多组、,作出图像,由可知,,因此,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于,则表明在此实验过程中向心力与质量成正比.
(2)探究向心力与半径关系时,让物块1、2的质量相同,测出物块1和物块2到转轴的距离分别为、,转动竖直杆,测出不同转动角速度下两力传感器的示数、,测出多组、,作出图像,由可知,,如果作出的图像是过原点的直线,且图像的斜率等于,则表明在此实验过程中向心力与半径成正比.
12.(1)是(2分) (2)8(2分) (3)0.8(2分) (4)(3分)
解析:(1)因为竖直方向上连续相等时间内的位移之比是1:3:5,符合初速度为零的匀加速直线运动的特点,由此可知,a点的竖直分速度为零,a点是小球的抛出点.
(2)该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,可得小正方形的实际边长l=4cm;竖直方向上有,解得.
(3)小球在水平方向做匀速直线运动,.
(4)小球在b点时的竖直分速度,则小球在b点时的速度.
13.解:对小物块受力分析如图所示,
(2分)
由牛顿第二定律知(6分)
得.(4分)
14.解:(1)由几何关系可知:(3分)
小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有:(3分)
解得:.(3分)
(2)小球下落的高度.(4分)
15.解:(1)军机做匀速圆周运动,所受合力提供向心力,设军机质量为m,
如图所示,则①(2分)
由几何关系可得:②(3分)
由①②可得:③(2分)
(2)军机第一次距质点脱落处最远时,所用时间:④(2分)
军机上的一个质点脱落后,做初速度为v的平抛运动,
如图所示,由平抛运动规律得x=vt⑤(2分)
⑥(2分)
质点落地点与军机做匀速圆周运动的圆心之间的距离⑦(3分)
由③~⑥得:(2分)(2分)