南京市协同体七校2022-2023学年第二学期期中联合考试
高一物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.本试卷所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
2.答题务必将自己姓名,准考证信息用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷答题卡上.
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、单项选择题(共10题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项最符合题意)
1.关于行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了行星运动定律
B.表达式,T代表行星运动的自转周期
C.表达式,k与行星有关
D.行星绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点运行的速率大于远日点运行的速率
2.如图所示,当工人师傅用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为和,线速度大小分别为和,则( )
A. B. C. D.
3.下列物体在运动过程中,机械能守恒的是( )
A.沿粗糙的斜面向下做匀加速运动的木块 B.在空中向上做匀速运动的氢气球
C.做平抛运动的铁球 D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物
4.质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点时的速度为v,重力加速度为g,则它在最低点时受到的支持力为( )
A.mg B. C. D.
5.如图所示,a、b是绕地球做圆周运动的两颗卫星,下列说法正确的是( )
A.a运动的周期比b小 B.a运动的角速度比b小
C.a运动的线速度比b小 D.a运动的加速度比b小
6.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列说法正确的是( )
A.重力势能先减小后增大 B.重力一直做正功
C.弹性势能先增大再减小 D.小球动能一直减小
7.甲、乙两物体做匀速圆周运动,转动半径之比为1:2,在相等时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的线速度和向心加速度之比说法正确的是( )
A. B. C. D.
8.关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,已知它的质量是1.2t,下述说法正确的是( )
A.它处于平衡状态
B.它的运行速度大于7.9km/s,小于11.2km/s
C.另一质量为其2倍的同步卫星,轨道半径与其相同
D.它的周期是24h,可以绕过北京的正上方
9.长度为0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为2kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为1m/s,取,则此时轻杆OA将( )
A.受到16N的压力 B.受到24N的压力 C.受到24N的拉力 D.受到16N的拉力
10.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10,则( )
A.汽车在前5s内的牵引力为 B.汽车在15m/s时的加速度为1
C.汽车的额定功率为40kW D.汽车在前5s内摩擦力做功为
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、非选择题:(共5题,共60分,其中第12题~15题解答时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.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
11.(15分)
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带,如图所示,用刻度尺测得,,。O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为,那么:
(1)某小组经历以下操作:①接通电源;②释放纸带;③取下纸带;④切断电源。关于这些操作步骤,合理的顺序是
A.①②③④ B.②①③④ C.②①④③ D.①②④③
(2)根据图中所给的数据,应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律。
(3)从O点到(2)问中所取的点,对应的重物重力势能的减少量 J,动能增加量
J。(结果保留两位有效数字)
A. B. C. D.
(4)若测出纸带上所有点到O点的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的 。
12.(8分)
一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.3m的位置有一个质量为0.2kg的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动,如图所示,,求:
(1)小物体的线速度大小;
(2)小物体的向心力大小。
13.(8分)
2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。
(1)“天问一号”环绕火星运动的角速度ω,线速度的大小v;
(2)火星的质量M。
14.(13分)
如图所示,质量为的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,大小的拉力作用,物体移动的距离物体与地面间的动摩擦因数,g取10。(,)求:
(1)拉力F所做的功;
(2)摩擦力所做的功;
(3)处拉力F做功的瞬时功率。
15.(16分)
如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10,求:
(1)滑块第一次经过圆轨道上B点时的速度大小v;
(2)滑块第一次运动到C点的动能;
(3)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能。