合肥市六校联盟2022-2023学年高一下学期期末联考
物理试卷
(考试时间:75 分钟;满分:100 分)
一、选择题(1-7 题单选,每题 4 分;8-10 题多选,每题 6 分,选不全得 3 分,共 46 分)
1. 在 2022 年卡塔尔世界杯赛场上,梅西在一次主罚定位球时,踢出的足球划出一条完美弧线,轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是( )
A. 在空中只受到重力的作用
B. 合外力的方向与速度方向在一条直线上
C. 合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧
D. 合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
2. 湖面上有一只小船,湖面的西风给小船一个恒定的作用力,小船自身动力与风力大小相等,方向始终与小船的速度方向一致。在如图所示的正方形区域,小船初始自 O 点有向北的初速度,经过一段时间后小船驶出正方形区域,下列图线中,带箭头的图线表示小船的运动大致轨迹,可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B 是转动的大小齿轮边缘的两点,C 是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍,两轮中心到 A、C 的距离相
等,则 A、B、C 三点( )
A. 线速度之比是 1:2:1 B. 角速度之比是 1:1:1
C. 向心加速度之比是 2:2:1 D. 转动周期之比是 1:2:2
4. 有一质点从 t=0 开始由原点出发沿直线运动,其运动的速度一时间图象如图示,则质点( )
A. t=1s 到 t=4s 过程中质点运动的加速度恒定
B. t=2s 时,回到出发点
C. t=3s 与 t=1s 时物体在同一位置
D. t=4s 时,离出发点最远
5. 如图所示,物体 A 和 B 的重力分别为 10N 和 6N,不计弹簧秤和细线的重力和一切摩擦,则弹簧秤的读数为( )
A. 4N B. 6N C. 10N D. 14N
6. 我国自主研制的“嫦娥三号”,携带“玉兔”月球车已于 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分在西昌卫星发射中心发射升空,落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”。若已知月球质量为,半径为 R,引力常量为 G,以下说法正确的是( )
A. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最大运行速度为
B. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最小周期为
C. 若在月球上以较小的初速度竖直上抛一个物体,则物体上升的最大高度为
D. 若在月球上以较小的初速度竖直上抛一个物体,则物体从抛出到落回抛出点所用时间为
7. 徒步行走是当下流行的一种运动方式,人徒步时需要消耗的功率由两部分组成:一部分为维持人体内部器官正常运转,即使人体静止不动也必须消耗的功率(内耗功率)为 0. 016W;一部分为人体因为运动而额外消耗的功率(输出机械功率)P。若将徒步的人体近似模拟成一台机器,且机器运动时所受阻力与速率成正比,即 f=kv(k=0. 004)。若人匀速运动 s=100m 的距离,能量消耗最少的徒步速度为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
8. 关于电场强度,下列说法错误的是( )
A. 将检验电荷从电场中某点移走时,该点电场强度变为 0
B. 点电荷电场强度计算式中的 Q 指源电荷
C. 对于公式,电场强度由检验电荷的受力和电量决定
D. 虽然电场强度定义为,但某一点的电场强度与检验电荷无关
9. 如图所示,小球以的速度水平抛出,在落地之前经过空中 A、B 两点,在 A 点小球速度方向与水平方向的夹角为 37°,在 B 点小球速度方向与水平方向的夹角为 53°。空气阻力忽略不计,g 取 ,sin37°=0. 6,cos37°=0. 8。以下判断正确的是( )
A. 小球经过 A、B 两点间的时间 t=0. 7s
B. 小球经过 A、B 两点间的时间 t=1. 6s
C. 抛出点到 B 点间的竖直高度差 h=15m
D. 抛出点到 B 点间的竖直高度差 h=12. 8m
10. 如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧,一端固定在倾角为 30°的光滑固定斜面的底部,另一端和质量 m 的小物块 A 相连,质量也为 m 的物块 B紧靠 A一起静止. 现用手缓慢沿斜面向下压物体 B 使弹簧再压缩并静止. 然后突然放手,A 和 B 一起沿斜面向上运动距离 L 时,B 达到最大速度 v,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为 g. 下列说法正确的是
A.
B. 放手的瞬间,A 对 B 的弹力大小为
C. 从放手到 A 和 B 达到最大速度 v 的过程中,弹簧弹性势能减小了
D. 若向上运动过程 A、B 出现了分离,则分离时弹簧的压缩量为
二、实验题(每空 2 分,共 14 分)
11. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图1所示,已测得BC=12. 1mm、BD=26. 0mm、BE=42. 1mm、BF=60. 0mm,则小车的加速度为__________;
(2)该同学要探究小车的加速度 a 和质量 M 的关系,应该保持_____________不变;若该同学要探究加速度a 和拉力 F 的关系,应该保持_____________不变;(两空均选填“小车质量”或“砂和砂桶的总质量”)
(3)该同学通过数据的处理作出了a-F图像,如图2所示,则图中直线不过原点的原因可能是_____________。
12. 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力 F,速度传感器测量圆柱体的线速度 v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力 F 与线速度 v 的关系;
(1)该同学采用的实验方法为___________。
A. 等效替代法 B. 控制变量法
C. 理想化模型法 D. 微小量放大法
(2)改变线速度 v,多次测量,该同学在 F-v 图中描点如图,请作出的图线________。若圆柱体
运动半径 r=0. 5m,由作出的的图线可得圆柱体的质量 m=___________kg(结果保留两位有效数字)
三、解答题(13 题 10 分,14 题 14 分,15 题 16 分,共 40 分)
13. 一带电荷量、质量m = 0. 1kg的带电小球 A,用长l = 0. 25m的绝缘细线悬挂于 O 点. 现使小球 A 在水平面内绕带电荷量的固定小球 B 做匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角始终为37°,如图所示,(静电力常量,g 取,sin37°= 0. 6,cos37°= 0. 8.
求:(1)两小球之间库仑力大小
(2)小球运动的角速度
14. 某同学练习控制一质量为 2kg 的无人机垂直升降,运动过程中受到的空气阻力大小恒为 4N,方向与运动方向相反,无人机能够获得的最大升力为 36N。某次飞行练习,无人机从地面上由静止开始以最大升力竖直向上起飞,4s 后无人机出现故障突然失去升力,无人机在下降过程中排除故障后重新获得最大升力,当无人机停止下落时离地面的高度为 27m。已知重力加速度 。
求:(1)突然失去升力时距离地面的高度;
(2)无人机上升的最大高度;
(3)该同学排除故障所用的时间。
15. 某滑雪场的滑道可抽象为如图的模型,倾角为 53°的倾斜直滑道 AB、水平直滑道 CD 与光滑竖直圆弧滑道 BC 相切,斜面 DE 的倾角为 37°。为圆弧滑道 BC 的圆心,圆弧半径 R=10m,C 点为圆弧滑道的最低点,半径与的夹角为 53°。滑雪板与 CD 段直滑道间的动摩擦因数为。一运动员从最高处 A 点由静止沿斜面 AB 滑下,经圆弧滑道 BC 滑到最低点 C 的速度为,然后经直滑道 CD 冲出。已知运动员和滑雪板的总质量 m=60kg,A、B 两点的高度差,D、E 两点的高度差,直滑道 CD 长度 L=71m。(,sin53°=0. 8,cos53°=0. 6)
求:(1)运动员和滑雪板从 A 运动到 C 的过程中重力势能的变化量;
(2)运动员滑到 C 点时对圆弧滑道的压力;
(3)运动员从 D 点滑出后,着落点距离 D 点的水平距离。