六安市重点中学2022-2023学年高一下学期4月第一次阶段检测
物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一.单项选择题(本题共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。)
1.下列说法正确的是( )
A.物体在一个恒力作用下有可能做曲线运动
B.合运动的合加速度方向与合运动的合速度方向一定相同
C.做圆周运动的物体,速度一定变化,向心加速度不一定变化
D.做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动
2.如图所示,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。则( )
A.A、B两点角速度大小之比为1∶1
B.A、B两点向心加速度大小之比为2∶1
C.B、C两点角速度大小之比为1∶2
D.B、C两点向心加速度大小之比为4∶1
3.如图所示,长为L的轻杆OA的O端用铰链固定,轻杆靠在高为d的立方体上,接触点为B,某时刻杆与水平方向的夹角为θ,立方体向右运动的速度为v,此时端点A点的线速度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,杂技演员表演水流星节目。一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子,演员握住绳中间,随着演员的抡动,杯子在竖直平面内做圆周运动,杯子运动中水始终不会从杯子洒出,设重力加速度为g,则杯子运动到最高点的角速度ω至少为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽d,M、N分别是甲、乙两船的出发点,两船头与河岸均成角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点,如果划船速度均为,且两船相遇不影响各自的航行。下列判断正确的是( )
A.水流方向向右,大小为 B.乙船到达河对岸的时间为
C.甲乙两船在到达河对岸前不会相遇 D.甲船水平位移为
6.2017年7月23日,在第13届莫斯科航展上“俄罗斯勇士”,飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作,现将其简化成如图所示的光滑的板(飞机)和小球(飞行员),让小球在竖直面内始终与板相对静止且做匀速圆周运动。A为圆周的最高点,C为最低点,B,D与圆心O等高,且此时板与水平面成θ角。设小球的质量为m,做圆周运动半径为R,线速度为v,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球通过C处时向心力与小球通过A处的向心力相同
B.小球在A处的线速度大小可能为
C.小球在C处受到板的弹力比在A处大5mg
D.在B、D两处板与水平面的倾角与小球的运动速度v应满足
7.如图所示,在地球表面发射一枚火箭,其上有精密的探测器,竖直向上做加速直线运动,已知地球半径为R,表面重力加速度为g,引力常量为G,当火箭上升到某一高度时,加速度为,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的,下列说法正确的是( )
A.测试仪器在此过程中处于失重状态
B.由题目所给的数据不可以估算地球的密度
C.此时火箭距地球表面的高度为
D.若发射近地卫星时,发射速度可以小于7.9km/s
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。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.在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图像和图像分别如图甲、乙所示,则0~4s内( )
甲 乙
A.质点一定做匀变速曲线运动
B.4s末质点离坐标原点的距离为
C.质点的加速度恒为
D.4s末质点的速度为
9.如图所示,将小球从倾角为的光滑斜面上A点以速度水平抛出(即).最后从B处离开斜面,已知AB间的高度,g取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球的加速度为
B.小球作类平抛运动,但运动轨迹不是抛物线
C.小球从A点运动到B点所用的时间为1s
D.小球到达B点时的速度大小为
10.2021年2月10日,“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道,在椭圆轨道的近火点P(接近火星表面)制动后顺利进入近火圆轨道,Q点为近火圆轨道上的另一点,M点是椭圆轨道的远地点,已知椭圆轨道的长轴等于圆形轨道的半径的4倍,如图所示。下列说法正确的是( )
A.探测器在M点的速度最大
B.探测器在Q点的加速度大小等于在椭圆轨道上
C.探测器在椭圆轨道上P点与M点的线速度之比为3∶1
D.探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为8∶1
三.实验题(共2小题,每空2分,满分16分。请按要求作答)
11.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
甲 乙
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛______。
(2)某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则:(g取)
①小球平抛运动的初速度为______m/s;
②小球运动到b点的速度为______m/s;
③抛出点坐标(______)cm。
12.如图所示为研究曲线运动的实验装置,在光滑水平桌面中间O处有一转轴,转轴上安有力传感器,力传感器与一根不可伸长的轻绳连接,轻绳另一端拴着一小物体,小物体可视为质点现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动,小物体刚运动到A点时,绳子断裂,然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动,落到沙坑中的D处,AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)小物体从离开桌面到落到沙坑的过程中,竖直方向的分运动是______。
(2)测出小物体质量为m,做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r,沙坑平面到桌面间的距离为h,D点到桌面边缘B点正下方的距离为x,读出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数F,则上述所测的物理量间的关系是F=______。
(3)若桌面AB部分粗糙,保持力传感器F读数不变,则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
四.解答题(共3小题,满分38分=10分+13分+15分,请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(10分)某人站在某高处将一小球以速度水平抛出,小球落在水平地面上,落地前最后1s内,小球的速度方向与水平方向的夹角由变为,空气阻力忽略不计,重力加速度g取,,,求:
(1)小球被抛出时的速度大小;
(2)小球被抛出时离地面的高度h。
14.(13分)如图所示,足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖直杆置于弹簧上,让小球B以不同的角速度绕竖直杆匀速转动,弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,求:
(1)小球A、B均静止时,弹簧的长度;
(2)当转动的角速度为(未知)时,小球B刚好离开转台面,
①此时弹簧对小球A的弹力大小;
②转动的角速度为多少?
15.(15分)假定航天员在某星球表面利用如图所示的装置研究小球的运动,竖直放置的光滑半圆形管道固定在水平面上,一直径略小于管道内径的小球(可视为质点)沿水平面从管道最低点A进入管道,从最高点B脱离管道后做平抛运动,2s后与倾角为37°的斜面垂直相碰于C点。已知该星球的半径是地球半径的倍,质量是地球质量的倍,地球表面重力加速度,忽略星球自转影响。半圆形管道的半径为,小球的质量为,,,求:
(1)该星球表面重力加速度的大小;
(2)C点与B点的水平距离;
(3)小球经过B点时,对轨道的压力大小和方向。
物理参考答案
一.选择题(7×4分+3×6分=46分,多选题少选得3分,错选不得分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B B D C AB AD BC
二.实验题(每空2分,共16分)
11.(1)水平 初速度相同(或保证在同一轨迹上运动)
(2)2 2.5 (-10,-1.25)
12.自由落体运动 变小
13.(10分)(1)30m/s;
(2)80m
【详解】(1)设平抛初速度为,经时间t落地,根据平抛运动的规律可知,
联立解
(2)竖直方向,小球做自由落体运动,
故下落高度
14.(13分)(1)
(2)①2mg;
【详解】(1)对A根据受力平衡可得,
解得弹簧的压缩量为,
则弹簧的长度为
(2)①小球B刚好离开台面,当转动的角速度为时,
对AB整体,竖直方向根据受力平衡可得,
弹簧对小球A的弹力大小
②设轻杆与竖直细杆夹角为,
对B根据牛顿第二定律可得
对AB有
又
联立解得
15.(15分)(1);(2)12m;(3)4N
【详解】(1)在地球表面上,
在火星表面上
解得
(2)小球与斜面垂直相碰于C点,由几何关系可得,
解得
C点与B点的水平距离
(3)由
外管内侧有向下的压力
则代入数字解得
由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力,方向为竖直向上。