皖豫名校2021-2022学年高一下学期期末阶段性测试
物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.一质点在三个水平共点力的作用下沿光滑的xOy水平面做匀速直线运动,经过O点的速度方向如图中v所示。从O点开始,撤去沿x轴负方向的力F,下图表示此后该质点运动轨迹可能正确的是( )
A.B.C.D.
2.陀螺是中国传统民俗体育游戏,流传甚广。如图所示,在鞭的抽打下,陀螺绕其中心竖直轴线在水平地面上定点旋转,转速为40r/s,此时陀螺上距离中心2cm处的a点线速度大小约为( )
A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s
3.小木块由静止开始沿倾角θ=37°的斜面向下滑动,最后停在水平面上。斜面与水平面平滑连接,小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ。整个运动过程中,小木块的动能与水平方向位移x的关系图像如图所示,图中、均为未知量,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则μ的值为( )
A. B. C. D.
4.颍河,古称颍水,相传因纪念春秋郑人颍考叔而得名。如图所示,一冬泳爱好者始终保持面对河对岸横渡颍河。河面宽300m,河中水流速度中央最大为2m/s,人在静水中的速度为1.5m/s,则冬泳爱好者( )
A.运动轨迹为直线 B.渡河过程中加速度为零
C.渡河时间为200s D.运动的最大速度为3m/s
5.在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。如图所示是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a、b是轨迹.上的两点,不计空气阻力。则( )
A.谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零 B.谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动
C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向相反 D.谷爱凌处于完全失重状态
6.如图所示,水上乐园有一半径R=4m、末端水平的圆弧形滑梯,末端到水面的高度h=0.8m。质量m=30kg的小孩(可视为质点)沿滑梯滑下落入水中,落水点到滑梯末端的水平距离x=3.2m,重力加速度g取不计空气阻力,则小孩滑到滑梯底端时对滑梯的压力大小为( )
A.700N B.780N C.800N D.880N
7.2021年2月,天问一号探测器实施近火捕获制动,进入长轴为、周期为约10个地球日)、倾角约10°的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星。已知引力常量为G,依据题中信息,可估算出( )
A.火星的密度 B.火星的第一宇宙速度
C.火星的质量为 D.探测器的质量
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某小区车库出入口采用如图所示的直杆道闸,杆OA长为。道闸抬起的过程中,在时间t内,杆OA绕O
点由虚线位置匀速转动到图示位置,A点通过的弧长为s,对此过程中的A点,下列说法正确的是( )
A.线速度大小为,方向不变 B.角速度大小为
C.向心加速度大小为,方向总指向O点 D.转过的角度为
9.如图所示,小红用绳子沿与水平面成θ角方向斜向上拉质量m=10kg的木箱,使它从静止开始做匀加速直线运动,经t=2s的时间木箱移动距离。已知木箱与地面间的动摩擦因数,重力加速度g取。当绳子上的拉力最小时,下列说法正确的是( )
A.木箱的加速度大小为 B.θ=30°且拉力大小为60N
C.时拉力的功率为195W D.2s内木箱克服摩擦力做功为135J
10.一长为l的轻杆一端固定在水平转轴上,另一端固定着一质量为m、可视为质点的小球,对转轴施加动力使小球绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动。在最低点c,杆对小球的作用力大小为2mg,重力加速度为g。对小球,下列说法正确的是( )
A.在最高点只受重力作用
B.在最高点一定受重力、杆的弹力作用
C.运动至水平位置a时,杆的弹力大小为
D.运动的角速度为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)一实验小组用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。所用器材有:铁架台、钢性球A和B(A球质量大)、轻质细绳、轻质定滑轮、刻度尺、遮光片、光电计时器(未画出)。已知重力加速度为g,实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d如图2所示,则d=_____cm;
(2)用天平测出球A的质量为M,球B的质量为m;
(3)按图1所示装置安装好实验器材。光电门可上下移动,每次实验,小球A由遮光片正对刻度尺零刻线位置静止释放,光电门对应的刻度值即为A球下落的高度h;
(4)将球A由静止释放,从光电计时器读出遮光片通过光电门的时间t,则对应A球的速度v=______;
(5)移动光电门,改变A球下落的高度h,多次实验,测出遮光片相对应的遮光时间t,以h为纵坐标,以______(填“t”或)为横坐标建立直角坐标系,并依数据描点连线,在误差允许的范围内,若图线是过原点的一条直线,且该直线的斜率k=______(用M、m、g、d表示),说明球A、B构成的系统机械能守恒。
12.(9分)小红设计了探究平抛运动水平分运动特点的实验,装置如图1所示。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边与桌子边缘及木板平行。将木板插入自制水平槽中,槽口间距相等用以改变木板到桌边的距离,让小球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录小球的落点,重力加速度为g。
(1)小红家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中平抛物体的是______。
(2)为了完成实验,以下做法错误或不必要的是______。
A.实验时应保持桌面水平
B.斜面的底边必与桌边重合
C.将木板插入卡槽1,且紧靠桌子边缘,小球由某位置静止释放,白纸上小球的落点记为O
D.依次将木板插入槽2、3、4,小球从同-一位置由静止释放,自纸上的落点分别记为a、b、c
E.选择对小球摩擦力尽可能小的斜面
F.更换白纸,多次实验
(3)选取落点清晰的白纸如图2所示,用刻度尺测出相邻两点之间的距离分别为、、及相邻槽口间的距离x,若____,说明平抛运动在水平方向是匀速直线运动。小球平抛的初速度______(用测量所得的物理量、及x、g表示)。
(4)在图1中,木板上悬挂有一条铅垂线,其作用是_______________________________。
13.(11分)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍。北斗三号系统的收官之星Q是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。已知引力常量为G,地球自转周期为求:
(1)卫星P运行的周期;
(2)地球的平均密度。
14.(13分)如图所示,粗糙水平面AB与竖直面内光滑半圆形导轨在B点相切,导轨半径R=0.8m。一个质量m=0.2kg的物体将原长位于点的轻质弹簧压缩至弹性势能为4J的A点后由静止释放,物体脱离弹簧后滑上轨道,在P点对轨道的压力恰好为零。已知OP与水平半径的夹角θ=30°,物体与水平面的动摩擦因数,间距离L=1m,重力加速度g取,求:
(1)物体在P点的速度大小;
(2)物体滑过B点时对轨道的压力大小;
(3)弹簧的压缩量。
15.(15分)如图所示,长、倾角θ=37°的斜直轨道与长的水平轨道平滑连接。可视为质点的物块从倾斜轨道上端A点由静止释放,从C点水平抛出,抛出点距离水平地面的高度h=0.45m,落地点离C端的水平距离为s=0.3m。已知物块与斜轨道间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取,,。求:
(1)整个过程物块运动的时间t;
(2)物块与水平轨道间的动摩擦因数。
2021—2022学年(下)高一年级阶段性测试(期末)
物理·答案
1-7小题每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。8-10小题每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.C 8.BD 9.AD 10.ACD
11.(1)0.32(2分)
(4)(1分)
(5)(1分) (2分)
12.(1)小钢球(1分)
(2)BE(2分)
(3)1:3:5(2分) (3分)
(4)将木板调整到竖直平面(1分,意思对即可)
13.(1)设地球的半径为R,卫星P缂行的周期为(2分)
依据开普勒第三定律(2分)
有(2分)
解得(1分)
(2)设地球的质量为M,卫星Q的质量为m,依据万有引力有
(1分)
地球的体积(1分)
地球的平均密度(1分)
综合以上式子解得(2分)
14.(1)设物化在P点的速度大小为v,物体对轨道压力恰好为零,有(2分)
代入数据,解得(1分)
(2)设物体在B点的連度大小为,物体由B运动至P,依据机械能守恒,有
(2分)
代入数据,解得(1分)
在B点,设轨道对物体的支持力为F,依据牛顿第二定律,有(2分)
代入数据,解得(1分)
由牛顿第三定律知,物体对轨道的压力大小为,方向竖直向下(1分)
(3)设弹簧的压缩量为x,物体由A到B,由动能定理,有
(2分)
代入数据,解得(1分)
15.(1)设物块在斜轨道和水平轨道运动的时间分别为和,做平抛运动的时间为,在B点和C点的速度分别为和,物块由A到B,加速度(2分)
由(1分)
(1分)
代入数据解得,,(2分)
物块从C点水平拋出做平抛运动水平方向有(1分)
竖直方向有(1分)
代入数据解得,(1分)
物块由B运动到C,平均速度(1分)
时间(1分)
整个过程物块运动的时间(1分)
(2)物块由B到C,加速度大小为
由牛顿第二定律有(1分)
由(1分)
代入数据解得(1分)