当涂县2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 合外力 C. 速度 D. 加速度
2. 如图,用长为0.5m的轻绳将一小球栓在一竖直转轴上,当转轴稳定转动时,轻绳与转轴的夹角为37°。小球可以视为质点,已知重力加速度大小g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则小球的线速度大小为( )
A 1.5 m/s B. m/s
C. m/s D. m/s
3.如图,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员击出,排球又斜向上飞经Q点后落到M点正下方的N点,N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高,不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A.排球由M点到P点,和由P点到N点两次飞行过程中加速度不同
B.排球离开M点的速率与经过Q点的速率相等
C.排球到达P点时重力的瞬时功率和离开P点时重力的瞬时功率大小相等
D.排球由M点到P点,和由P点到N两次飞行过程中重力对排球做的功相等
4.2021年10月16日,神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空,航天员进驻天和核心舱开始太空科研。天和核心舱距离地面的高度约400 km,绕地球的运动可近似为匀速圆周运动,已知地面的重力加速度为9.8 m/s2,地球半径约6 400 km。根据以上信息可估算出核心舱所处位置的重力加速度约为 ( )
A.9.8 m/s2 B.8.7 m/s2 C.9.2 m/s2 D.8.0 m/s2
5.某踢出的足球在空中运动的轨迹如图所示,足球可视为质点,空气阻力不计。用vy、E、Ek、P分别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中运动的时间,下列图像中可能正确的是 ( )
6. 如图所示,粗糙的水平轨道和光滑的竖直圆轨道 ABCD 相切于A点,小滑块P静置在水平轨道上,现对P施加水平向右的恒力F使之由静止向右运动,到A点时撤去F。研究发现:当起点在M点左侧或N点右侧时,P进入圆轨道后不会脱离轨道。设MA与NA的比值为k,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,则 ( )
μ越大,k越大
B. μ越大,k越小
C. k=2
D. k=
7. 如图所示,轨道MON动摩擦因数处处相同,其中ON水平,OM与ON在O处平滑过渡(物块经过O速率不变),将一小物块从倾斜轨道上的M点由静止释放,滑至水平轨道上的N点停下。现调大斜面倾角,把斜面调至图中虚线OJ位置,为使物块从斜轨上某处由静止释放后仍然在N点停下,则释放处应该是( )
J点
B. K点
C. Q点
D. K点与Q点之间某一点
二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。)
8. 在无风的情况下,由于重力和空气阻力的共同作用雨滴在地面附近竖直向下做匀速运动,在这个过程中( )
A. 雨滴受到的重力做正功,其机械能增大
B. 雨滴受到的空气阻力负功,其机械能减小
C. 雨滴受到的合力做功为零,其机械能守恒
D. 雨滴受到的合力做功为零,其动能不变
9. 关于两个运动的合成,下列说法正确的是( )
A. 两个直线运动合运动一定也是直线运动
B. 不共线的两个匀速直线运动的合运动一定不是匀速直线运动
C. 小船渡河的运动中,小船对岸的速度可以小于水流速度
D. 小船渡河的运动中,小船渡河所需时间与水流速度大小无关
10. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F推动下,从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B,获得速度为v,AB的水平距离为s。下列说法正确的是( )
A. 重力对小车所做的功是mgh
B. 合力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是Fs-mgh
D. 小车克服阻力做的功是Fs-mgh-
11.如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g,在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员受到的摩擦力的大小为mg B.运动员获得的动能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为mgh D.运动员减少的机械能为mgh
12. 一辆电动小汽车在水平路面上由静止启动,在 0~t1时间内做匀加速直线运动,t1时刻达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其 v-t 图像如图所示。已知汽车的质量 m=1000 kg,汽车受到的阻力恒为 1000 N,取重力加速度大小g=10 m/s2,则下列说法正确的是 ( )
A. 0~t1时间内汽车的加速度大小为 4 m/s2
B. 0~t2时间内汽车牵引力做的功为1.62×105J
C. 汽车的额定功率为18 kW
D. 根据题述条件可以求得 t2 =4s
三、实验题(本题共2小题,每空2分共16分)
13. 在“探究平抛运动规律”的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹。下列对实验过程的描述哪些是正确的( )
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次静止释放小球的位置必须相同
C.小球平抛运动时应与木板上的白纸相接触
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将所有的点连接成一条折线
(2)某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。O、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出,O___ ___(填“是”或“不是”)抛出点。
(3)则小球平抛的初速度__ ___。(结果保留两位有效数字)
(4)小球运动到B点的速度vB=___ ___m/s。(结果保留两位有效数字)
14.为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒,利用如图(a)装置,不可伸长的轻绳一端系住一小球,另一端连接力传感器,小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b),其中Fm是实验中测得的最大拉力值,重力加速度为g,请回答以下问题:
(1)小球第一次运动至最低点的过程,重力势能的减少量△Ep= ,动能的增加量△Ek= 。(均用题中所给字母表示)
(2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律,试分析造成这一结果的主要原因: 。
(3)为减小实验误差,实验时应选用密度 (选填“较大”或“较小”)的小球。
四、计算题(本题共3小题,共38分)
15.(12分) 地球为太阳系中由内及外的第三颗行星,已知地球可以看成质量均匀的球体,半径为R,密度为,地球表面的重力加速度大小为g。地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动,运动半径为L,周期为T。已知球体的体积公式为,求:
(1)引力常量G;
(2)太阳的质量M。
16.(12分) 如图所示,长为的轻杆一端可绕O点自由转动,杆的中点和另一端分别固定小球A、B(A质量为m,B质量为)。让轻杆从水平位置由静止释放,不计空气阻力和转轴处的摩擦,重力加速度大小为g,求:
(1)小球B运动到最低点时速度VB
(2)小球转至最低点时,杆对B球的拉力FB
(3)在转动的过程中,杆对小球A做的功WA
17.(14分)如图所示,竖直面内、半径为R=1m的光滑圆弧轨道底端切线水平,与水平传送带左端靠近,传送带右端C与一平台靠近,圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面,圆弧所对的圆心角为53°,传送带长为1 m,以v=4 m/s的恒定速度顺时针匀速转动,一轻弹簧放在平台上,右端固定在竖直墙上,弹簧处于原长,左端与平台上D点对齐,CD长也为1 m,平台D点右侧光滑,重力加速度为g=10m/s2,让质量为1 kg的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,物块第二次滑上传送带后,恰好能滑到传送带的左端 B点,不计物块的大小,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5.
(1)求物块运动到圆弧轨道最底端时的速度大小V; (3分)
(2)求物块第二次到达C点时的速度大小V2 (3分)
(3)物块第一次压缩弹簧,弹簧获得的最大弹性势能EP。(8分)当涂县2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物理参考答案
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。)
1.C 2.A 3.C 4.B 5.C 6.D 7.C
二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。)
8.BD 9.CD 10.BD 11.ABD 12.AC
三、实验题(本题共2小题,每空2分共16分)
13.
(1)AB
(2)不是
(3)2.0
(4)2.5
14.
(1)mgh L(Fm-mg)/2
(2) 有阻力做负功
(3)较大
四、15.(1); 6分 (2) 6分
16.
(1)运动过程中机械能守恒,有
2分
由题意可得,A、B角速度相同,则有
1分
解得 1分
(2)在最低点时,对小球B有
2分
解得: 2分
(3)—0=mgL+WA 2分
解得: WA=—4mgL/9 2分
17.(14分)
解析:(1)物块从A点由静止释放,运动到圆弧轨道最底点的过程中,根据机械能守恒有, 2分
求得 1分
设物块第二次滑上传送带时速度大小为v2,则有
, 2分
求得 1分
由于,因此物块滑上传送带后先做加速运动,设物块在传送带上先加速后匀速,则加速的加速度,解得
加速的距离,
因此物块以vc=4 m/s的速度从C点滑上平台, 2分
设物块与平台间的动摩擦因数为μ2,从C点到第一次向左运动到B点,
根据动能定理有 2分
求得 1分
物块从C点到第一次压缩弹簧到最大形变量过程中,根据功能关系有:, 2分
求得最大弹性势能 1分