和硕县2021-2022学年高一下学期期中考试
物理试卷
(考试时间:90分钟)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
1.曲线运动物体的速度( )
A.方向一定改变 B.大小一定不变 C.方向一定不变 D.大小一定改变
2.某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动,当它受到一个向北的恒定外力作用时,物体的运动将是( )
A.直线运动且是匀变速直线运动
B.曲线运动但加速度方向改变、大小不变,是非匀速曲线运动
C.曲线运动但加速度方向和大小均改变,是非匀变速曲线运动
D.曲线运动但加速度方向不变、大小不变,是匀变速曲线运动
3.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
B.太阳位于木星运行轨道的中心
C.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
4.将小球从距地面一定高度处以的初速度水平抛出,落地点到抛出点的水平距离为.不计空气阻力,小球在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
5.用如图所示的装置做“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”实验,采用的物理方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎推理法
6.甲、乙两个质点间的万有引力大小为,若甲质点的质量不变,乙质点的质量增大为原来的4倍,同时它们间的距离减为原来的,则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为(
A. B. C. D.
7.下列哪种现象利用了物体的离心运动()
A. B. C.D.
自行车赛道倾斜 汽车减速转弯 滑冰时倾斜身体拐弯 拖把利用旋转脱水
8.汽车在某水平路面上做匀速圆周运动,已知汽车做圆周运动的半径为,假设汽车受到的最大静摩擦力等于倍车的重力,,则运动的汽车( )
A.所受合力可能为零 C.所需的向心力由重力和支持力的合力提供
B.只受重力和地面的支持力作用 D.安全行驶的最大速度不能超过
9.2021年4月29日,我国在海南文昌用长征五号运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道.核心舱运行轨道距地面的高度为左右,地球同步卫星距地面的高度接近.则该核心舱的( )
A.角速度比地球同步卫星的小 B.周期比地球同步卫星的长
C.向心加速度比地球同步卫星的大 D.线速度比地球同步卫星的小
10.在第二十四届北京冬奥会上,谷爱凌斩获两金一银,备受国人瞩目.假设谷爱凌在自由式滑雪比赛中某滑雪赛道示意图如图所示,她从较高的坡面滑到处时,沿水平方向飞离坡面,落到倾角为的斜坡处,若不计空气阻力,飞出时的速度大小为,则( )
A.谷爱凌在空中经历的时间是
B.B.谷爱凌在空中经历的时间是
C.谷爱凌落到斜坡上时,速度方向与与水平方向夹角为
D.谷爱凌落回斜坡时的速度大小是
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分.请将正确选项前的字母代号涂在答题卡中)
11.如图为某共享单车的主要传动部件.大齿轮和小齿轮通过链条相连,分别是小齿轮和大齿轮边沿上的两点.已知小齿轮直径,大齿轮直径,若两齿轮匀速转动不打滑,则下列关于点与点的说法中正确的是( )
A.线速度大小之比为 B.角速度大小之比为
C.周期之比为 D.向心加速度大小之比为
12.翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员在天和核心舱中进行了为期半年的在轨驻留,开展了机械臂操作、出舱活动、舱段转移、天宫课堂等工作,将于2022年4月返回地球.已知天和核心舱距离地面的高度约,绕地球的运动可近似为匀速圆周运动,运动一周约.已知万有引力常量为,地球半径约.根据以上信息可估算出( )
A.地球的质量 B.核心舱的质量
C.核心舱所受地球的引力 D.核心舱所处位置的重力加速度
13.关于如图a、图b、图c、图d所示的四种情况,下列说法中不正确的是( )
A.图a中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,火车对外轨有压力
B.图b中,英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量
C.图c中,牛顿根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律
D.图d中,小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动,通过最高点的最小速度为
14.如图所示,长的轻质细杆,一端固定有一个质量为的小球,另一端由电动机带动,使杆绕在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为.取,下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是
B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是
C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是
D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是
15.关于如图a 、b、c、d所示的四种圆周运动模型,说法正确的是( )
A.如图a所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力小于车的重力
B.如图b所示,在固定圆雉筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力
C.如图c所示,小球通过轻绳绕O点在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受合力可能为零
D.如图所示,火车以安全速度经过外轨高于内轨的弯道时,车轮与内外轨间恰好没有侧向压力
三、实验题(每空2分,共8分)
16.在“研究小球平抛运动”的实验中:
由(1)如图甲所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明______;
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的飞行时间只由高度决定
D.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学设计了如下图乙的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,末端水平,滑道2与光滑水平板平滑衔接,把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,观察到两球在水平面相遇,这说明
(3)该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示,图中背景正方形方格的边长为,A、B、C是小球的三个位置,取,由照片可知:照相机拍摄时每隔______s曝光一次;小球做平抛运动的初速度________.
四、解答题(本大题共5小题,17题8分,18题每题9分,19题8分,20题9分,21题8分,共42分.解答时要有必要的公式、步骤和文字说明)
17.水平抛出的一个石子,初速度是,经过落到地面.(不计空气阻力)试求:
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子从抛出到落地的水平位移.
18.从高处水平抛出的一个石子,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是,取.试求:
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子抛出的水平初速度.
(3)石子落地时距离抛出点的水平位移.
19.假设火星探测器距火星表面的高度为,绕火星做匀速圆周运动的周期为,火星的半径为,引力常量为,忽略其他天体对探测器的引力作用,试求:
(1)火星的质量大小;
(2)火星的平均密度.
20.如图所示,长度为的轻绳,系一小球在竖直平面内做圆周运动,小球的质量为,小球半径不计,取,求:
(1)小球刚好通过最高点时的速度大小;
(2)小球通过最高点时的速度大小为时,绳的拉力大小;
(3)若轻绳能承受的最大张力为,小球运动过程中速度大小的最大值.
21.如图所示,一光滑的半径为的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为的小球以某一速度冲上轨道,当小球从轨道口B飞出后,小球落地点C距A处的距离为(AB为圆的直径,重力加速度为,求:
(1)小球经过B点的速度大小;
(2)小球在B点对轨道的压力大小.