2022-2023 学年度高一下学期 6 月测试 4. 2022年北京冬季奥运会中国体育代表团共收获 9金、4银、2铜位列奖牌榜第三,金牌数和奖牌
数均创历史新高。某滑雪运动员(可视为质点)在滑雪练习中,由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB,
物 理
从滑道的 A点滑行到最低点 B的过程中,假设由于摩擦力等因素的影响,运动员的速率保持不变,则运
一、选择题(本题共 10小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第 1--7 每小题只有
动员沿 AB下滑过程中( )
一个选项正确,每小题 4分;第 8---10 题有多项符合题目要求,每小题 6分,全部选对的
得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。) A. 所受合外力始终为零 B. 所受支持力保持不变
1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中错误的是( ) C. 所受合外力做功不一定为零 D. 机械能一直变小
5. 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( )
A. J点 B. J点与 K点之间某一点
A. 甲图中,牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 C. K点 D. Q点
B. 乙图中,研究小船渡河问题时,主要运用了等效法 6.如图所示,在光滑的水平地面上,静置一质量为 m的四分之一圆弧滑
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 块,圆弧半径为 R,一质量也为 m的小球,以水平速度 v0自滑块的左端 A处
D. 丁图中,A点逐渐向 B点靠近时,观察 AB割线的变化,就是曲线在 B点的切线方向,运用了极限思 滑上滑块,当二者共速时,小球刚好到达圆弧上端 B.若将小球的初速度增大
想。说明质点在 B点的瞬时速度方向 为 2v0,不计空气阻力,则小球能达到距 B点的最大高度为( )
2. 2022年 2月 4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时,最后定格于立春节气,惊艳全球,二 A.R B.1.5R
十四节气,代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置,如图所示,从天体物理学可知地球沿椭圆 C.3R D.4R
轨道绕太阳运动所处四个位置,分别对应我国的四个节气,以下说法正确的是( ) 7.如图甲所示,一个小球悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中小球的机械
A. 能 E与路程 x的关系图像如图乙所示,其中 O~x1过程的图像为曲线,x1~x2过程的图像为直线。忽略空地球绕太阳运行方向(正对纸面)是顺时针方向
气阻力。下列说法正确的是( )
B. 地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
A.O~x1过程中小球所受拉力大于重力
C. 地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 B.小球运动路程为 x1时的速度为 0
D. 冬至时地球公转速度最小 C.O~x2过程中小球的重力势能一直增大
3.如图所示,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, D.x1~x2过程中小球一定做匀减速直线运动
球又斜向上飞出后落到 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, 8. 如图所示,A、B为弹性竖直挡板,相距 L 4m,A、B之间为水平导轨。质量1kg的一小球
下列说法正确的有( ) A v0 4m / s(可视为质点)自 板处开始,以 的速度沿摩擦因数相同的水平导轨向 B板运动,它与 A、
A.排球两次飞行过程中加速度不同 B挡板碰撞后瞬间均以碰前瞬间的速率反弹回来,为使小球恰好停在两挡板的中间,则摩擦力的大小可
B.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等 能为( )
C.排球离开 M 点的速率比经过 Q 点的速率小 A. 1N 4B. 0.8N C. N D. 4 N11
D.排球到达 P 点时的速率比离开 P点时的速率大 7
1
{#{QQABZYYUogigAABAAQACEwFiCAAQkgGACCgGREAcsEABSBNABAA=}#}
9. 我市某公园有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目,模型如图所示,已知模型飞机质量为 m,固定 ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
在长为 L的旋臂上,旋臂与竖直方向夹角为 (小于90 ),当模型飞机以恒定角速度 绕中央轴在水 ⑧测得滑块 1(包括撞针)的质量为 310 g,滑块 2(包括橡皮泥)的质量为 205 g。
平面内做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( ) (1)试着完善实验步骤⑥的内容。
A. 模型飞机受到重力、旋臂的作用力 (2)已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点,计算可知两滑块相互作用前动量之和为___________ kg·m/s;
B. 旋臂对模型飞机的作用力方向一定与旋臂垂直 两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为___________ kg·m/s。(结果保留三位有效数字)
C. 旋臂对模型飞机的作用力大于mg (3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因:___________。
D. 若仅减小夹角 ,则旋臂对模型飞机的作用力增大 12. 某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间,拍摄出质量较高的频闪照片。图 1是该
10.如图所示,在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球 A、B,质量分别为 m=0.1kg 和 M=0.3kg, 同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片,用来验证机械能守恒定律。该同学以小球下落过程
两球中间夹着一根压缩的轻弹簧,原来处于静止状态,同时放开 A、B 球和弹簧,已知 A 球脱离弹簧的 中的某一点(非释放点)为原点O,并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为
速度为 6m/s,接着 A 球进入与水平面相切,半径为 0.5m 的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ 为半圆 x1、x2、x3、x4、x5,刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍频率为 f ,当地重力加速度为 g,小
形轨道竖直的直径, g 10m / s 2,下列说法正确的是( ) 球质量为m。
A.弹簧弹开过程,弹力对 A 的冲量大于对 B 的冲量 (1)小球在x 位置时的瞬时速度 v1=___________(用题中所给的物理量符号表示);1
B.A 球脱离弹簧时 B 球获得的速度大小为 2m/s
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是___________;
C.A 球从 P 点运动到 Q 点过程中所受合外力的冲量大小为 1N·s
A.刻度尺应固定在竖直平面内
D.若半圆轨道半径改为 0.7m,则 A 球不能到达 Q 点
B.选择材质密度小的小球
二、 非选择题:本题共 5 题,共 54 分。其中第 12 题~15 题解答时请写出必要的文字说
C.小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
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。 D.该实验可以验证动能定理
11.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图甲所示 (3)取小球从x 到 x3的过程研究,则机械能守恒定律的表达式为1
下面是实验的主要步骤:
g(x3 x1)=_____________________(用题中所给物理量的符号表示);
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
② (4)由于阻力的存在影响了实验,该同学利用测得的数据,算出了 x1、x2、x3、x4 这些点对应的速度 v,向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带 v2
以对应到O点的距离 h为横轴, 为纵轴画出了如图 2所示的图线。测得图线的斜率为(k k g),则
穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块 1 的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时, 2
纸带始终在水平方向; 小球受到的阻力大小 f =___________。
④使滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块 2 放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先___________,然后___________,让滑块带动纸带一起运动;
2
{#{QQABZYYUogigAABAAQACEwFiCAAQkgGACCgGREAcsEABSBNABAA=}#}
13. (8 分) 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景,引起了天文爱好者们的讨论,如 15.(16 分)如图所示,质量为m 0.5kg的小滑块(可视为质点)在半径为 R的四分之一光滑圆
果想要不减速通过尘埃区,就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为 4.0 10 8kg/m3,飞船 弧轨道的最高点 A,由静止开始释放,A点和圆心等高。它运动到圆弧轨道最低点 B时速度为 v 2m / s。
进入尘埃区的速度为 v 3.0 105m/s,飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为 S 10m2,尘埃微粒 当滑块经过 B点后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由 C点过
渡到倾角为 37 、长 L 1m的斜面CD上(未离开接触面),CD之间铺了一层匀质特殊材料,其
与飞船相碰后都附着在飞船上,求:
(1)单位时间 t 1s内附着在飞船上的微粒质量; 与滑块间的动摩擦因数可在 0 0.8之间调节。斜面底部 D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻
(2)飞船要保持速度 v不变,所需提供的动力与该动力的功率大小。 弹簧一端固定在 O点,自然状态下另一端恰好在 D点。滑块在 C、D两处换向时速度大小均不变,最大
静摩擦力等于滑动摩擦力。取 g 10m / s2 ,sin37 0.6,cos37 0.8,不计空气阻力。
(1)求光滑圆弧的半径 R以及滑块经过圈弧 B点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)若设置 0,求弹簧的最大弹性势能;
(3)若滑块经多次往返运动,最终停在 D点,求 的取值范围。
14. (12 分)如图所示,质量m 1kg的可视为质点的木块静止在高h 0.2m的平台上,木块距离
平台右侧边缘 l 1m,且木块与平台间的动摩擦因数 0.2,用水平恒力 F 10N向右推木块,在木
块恰好飞出平台瞬间撤去推力 F(不考虑空气阻力,g取10m/s2 ),求
(1)木块飞出平台瞬间速度的大小;
(2)木块在空中的运动时间;
(3)木块飞出平台到落地前瞬间重力的功率。
3
{#{QQABZYYUogigAABAAQACEwFiCAAQkgGACCgGREAcsEABSBNABAA=}#}
1
(2 2)抛出后做平抛运动,在竖直方向上 h gt …… 2 分
2
高一物理参考答案和评分标准 代入数据得 t 0.2s …… 1 分
一、 选择题:
(3)木块抛出后重力做功 Vy=gt …… 2 分
1.A 2.C 3.D 4.D 5.D 6.C 7.B 8.BCD
9.AC 10.BC 则重力做功的平均功率 P=mgvy …… 2 分
二、 非选择题:本题共 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. 代入数据解得 P=20 w …… 1 分
11.(10分)接通打点计时器的电源 放开滑块 1 0.620 0.618 纸带与打点计时器的限
15.(16 分)
位孔有摩擦 1 2
【详解】(1)滑块从 A到 B,由动能定理得 mgR mv …… 2 分
2
代入数据得 R=0.2m …… 1 分
fx 2 2
12.(8 分) ①. 2 ②. AD f (x 2x x )③. 4 2 4 ④. mg mk
2 8 2
滑块在 B F mg mv点,受到重力和支持力,根据牛顿第二定律有 …… 2 分
R
代入数据得 F=15N
13.(8分)
由牛顿第三定律得:压力 F'=15N …… 1 分
【详解】(1)飞船在尘埃区飞行Δt时间,则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量
(2)滑块从 C点运动到将弹簧压缩到最短位置过程中,根据能量守恒,弹簧的最大弹性势能
m Sv t 0.12kg …… 2 分
E 1p mv
2 mgL sin …… 2 分
2
(2)微粒由静止到与飞船一起运动,微粒的动量增加。由动量定理 Ft p得
代入数据得 EP=4J …… 1 分
F t mv Sv t v…… 2 分
(3) 滑块在斜面 CD 和水平地面间多次往返运动,最终静止于 D 点,当滑块恰好能返回 C 点,则有
解得 F Sv2 4.0 10 8 10 (3.0 105 )2N 3.6 10 4N …… 2 分
1mg cos 2L
1
0 mv2 …… 2 分
2
功率 P Fv 3.6 104 3.0 105W 1.08 1010W …… 2 分
得 μ1=0.125 …… 1 分
14.(12分)
当滑块恰好静止在斜面上,则有 mgsin 2mgcos …… 2 分
【详解】(1)取木块为研究对象,根据动能定理得
得 μ2=0.75 …… 1 分
Fl 1 mgl mv2 …… 3 分
2 所以,当 0.125≤μ<0.75,滑块在 CD 和水平地面间多次往返运动后,最终静止于 D点。 …… 1 分
代入题中相关数据解得 v 4m/s …… 1 分
1
{#{QQABZYYUogigAABAAQACEwFiCAAQkgGACCgGREAcsEABSBNABAA=}#}