克孜勒苏柯尔克孜自治州2022-2023学年高一下学期期末考试
物理科目 答案
一、 单选题(每题4分,选错不得分,共28分)
1.D
【详解】“嫦娥号”探月卫星从点运动到,做曲线运动,速度逐渐减小,故合力指向指向凹侧,且合力与速度的方向的夹角要大于,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.A
【详解】平抛运动是指水平抛出的物体只在重力作用下的运动,所以平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动。
故选A。
3.C
【详解】当船头垂直于河岸时渡河的时间最短,则最短时间为
故选C。
4.B
【详解】A.角速度为
故A错误;
B.转速为
故B正确;
C.轨迹半径为
故C错误;
D.加速度为
故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.汽车通过拱桥的最高点加速度方向竖直向下,故处于失重状态,A错误;
B.火车转弯若超过规定速度行驶时,此时火车重力和轨道对其支持力的合力不足以提供此时的向心力,火车有做离心运动的趋势,故此时外轨对火车轮缘会有挤压作用,B错误;
C.利用离心运动,医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞,C正确;
D.宇航员受到重力作用,只是此时受到的重力完全提供做圆周运动的向心力,故处于完全失重状态,D错误。
故选C。
6.B
【详解】根据功的计算公式
可得
故选B。
7.C
【详解】A.由万有引力提供向心力,根据可得线速度
可知轨道半径小的运行速度大,即,故A错误;
B.由万有引力提供向心力,根据可得周期
可知轨道半径小的周期小,即,故B错误;
C.由万有引力提供向心力结合牛顿第二定律有
可得加速度
可知轨道半径小的加速度大,即,故C正确;
D.实验舱两次从低轨道变轨到高轨道时都需要加速,机械能增加,即,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题4分,选对但不全对得2分,选错不得分,共20分)
8.BD
【详解】AB.抛出后的三个小球只受重力作用,加速度均为g,a球抛出时竖直向下的分速度最大,b球有竖直向上的分速度,c球有小于a球的竖直向下的分速度,根据
可知,b落地时间最长,a最短,选项A正确,B错误;
C.根据
P=mgv竖直
因a落地时竖直速度最大,重力的功率最大,则落地时重力的功率不相同,选项C错误;
D.根据动能定理
可知,落地时的动能相同,选项D正确。
故选BD。
9.CD
【详解】A.物体处于平衡状态机械能不一定守恒,如物体匀速下降,机械能减少,A错误;
B.物体所受合外力是变力,机械能也可能守恒,只要合外力不做功,如水平面上物体做匀速圆周运动,B错误;
C.物体所受外力对物体做功为零时,机械能不一定守恒,如物体匀速下降,合力做功为零,但机械能不守恒,C正确;
D.若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒,D正确。
故选CD。
10.CD
【分析】在皮带传动装置中,皮带不打滑,轮边缘的线速度大小相等,同一轮上各点的角速度相等,由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式分析.
【详解】A、点a和点b是同缘传动的边缘点,线速度相等,故:,点b和点c是同轴传动,角速度相等,故:,由于:,则三点线速度之比为2:2:1,故A错误;
B、a的角速度,则三点的角速度之比为2:1:1,故B错误;
C、周期,三者角速度之比为2:1:1,则周期之比为1:2:2,故C正确;
D、向心加速度,角速度之比为2:1:1,半径之比为1:2:1,则4:2:1,故D正确;
故选CD.
【点睛】关键是知道皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等,二是同一转盘上角速度相等.
11.BC
【详解】AC.根据动能定理可得运动员踢球时脚对足球做功
C正确,A错误;
BD.足球上升过程重力做负功为,即克服重力做功,B正确,D错误。
故选BC。
12.AD
【详解】A.当汽车牵引力等于阻力时,且功率为额定功率时,汽车速度最大,则汽车行驶能达到的最大速度为
故A正确;
B.若汽车以额定功率启动,当汽车速度为10m/s时,牵引力大小为
汽车加速度大小为
故B错误;
CD.若汽车以2m/s2的恒定加速度启动,汽车的牵引力大小为
当汽车功率达到额定功率时,汽车的速度为
所用时间为
汽车在时的速度为
此时发动机的实际功率是
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共16分)
13. C D
【详解】
第一空:实验中需要直接测量的是重锤下落的高度,故选C;
第二空:通过计算得到的是与下落高度相对应的重锤的瞬时速度,故选D.
第三空:重锤重力势能的减少量为,
第四空:根据匀变速直线运动的推论有:,
故重锤动能的增加量为
14. 2 1.5
【详解】①平抛运动水平方向做匀速直线运动,由于ab,bc两段过程的水平位移都为
所以ab,bc两段过程所用时间相同,设为t。在竖直方向小球做自由落体运动,ab,bc两段过程竖直方向的位移差为
根据自由落体运动规律可知
解得
所以小球平抛运动的初速度为
②在竖直方向小球做自由落体运动,在ac过程中,小球在中间时刻的瞬时速度与其在整个过程中的平均速度相等,所以
③设小球抛出点坐标为(x,y)坐标单位为m,由图可知b点坐标为(0.20,0.10)坐标单位为m。在抛出点小球竖直方向速度为零,则有
解得
小球从抛出点到点b所需时间为
则有
解得
四、计算题(请写出必要的文字说明和解答过程,15、16、17题各8分,18题12分,共36分)
15.(1)20m;(2)10m,
【详解】(1)以地面为参考平面,设物体上升的最大高度为h,由机械能守恒定律得
……………………………………………………1分
所以有
……………………………………………………1分
(2)设物体在地面处时机械能为,有
……………………………………………………1分
设在高h2处时机械能为,同时有Ek=Ep,可得
……………………………………………………1分
由机械能守恒定律得E1=E2,即
……………………………………………………1分
解得
……………………………………………………1分
根据
……………………………………………………1分
解得
……………………………………………………1分
16.(1)2m/s;(2)1.5N
【详解】(1)小球从P点开始做平抛运动,竖直方向
……………………………………………………1.5分
水平方向
d=v0t……………………………………………………1.5分
解得
v0=2m/s……………………………………………………1分
(2)小球在P点受支持力和重力mg,有
……………………………………………………2分
所以
……………………………………………………1分
由牛顿第三定律,球对轨道的压力为
……………………………………………………1分
17.(1);(2)
【详解】(1)根据题意可知,小球恰好可以运动到圆轨道的最高点,由牛顿第二定律有
……………………………………………………2分
解得
……………………………………………………1分
(2)根据题意,小球从点运动到圆轨道的最高点的过程中,由动能定理有
……………………………………………………3分
解得
……………………………………………………2分
18.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球做平抛运动过程中,水平方向,有
……………………………………………………1分
竖直方向,有
……………………………………………………1分
由几何知识可得
……………………………………………………1分
联立解得
……………………………………………………1分
(2)对于星球表面质量为m0的物体,有
……………………………………………………2分
……………………………………………………1分
所以
……………………………………………………1分
(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度,故
……………………………………………………2分
……………………………………………………1分
解得
……………………………………………………1分克孜勒苏柯尔克孜自治州2022-2023学年高一下学期期末考试
物理科目
时间:90分钟 满分:100 分
考生须知:
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.本卷由试题卷和答题卡两部分组成,其中试题卷共3页。要求在答题卡上答题,在试题卷上答题无效。
3.作答选择题时,请选出正确答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母,在试卷上作答无效。
4.答题前,请用0.5mm黑色签字笔在答题卡相应位置上认真填写准考证号、姓名、考场号、座位号、学校。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、 单选题(每题4分,选错不得分,共28分)
1.如图所示,“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从点向点飞行的过程中,速度逐渐减小,在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )
A. B. C. D.
2.平抛物体的运动可以看成( )
A.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成
D.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
3.河宽,船在静水中的速度大小为,水流速度大小为,则船过河的最短时间为( )
A. B. C. D.
4.一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4m/s,转动周期为4s,下列说法正确的是( )
A.角速度为0.5rad/s B.转速为0.25r/s C.运动轨迹的半径为 D.加速度为8
5.如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A.汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.火车转弯若超过规定速度行驶时,内轨对火车轮缘会有挤压作用
C.利用离心运动,医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞
D.宇航员不受重力作用,处于完全失重状态
6.用与斜面平行的恒力F将质量为m的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离,拉力做功W1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W2,则( )
A.W1W2 D.无法判断
7.如图,梦天实验舱从圆轨道I先变轨到椭圆轨道II,再变轨到圆轨道III与天和核心舱完成对接。它在圆轨道I和III上运行时的速率分别为、,周期分别为、,加速度分别为、,机械能分别为、。则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题4分,选对但不全对得2分,选错不得分,共20分)
8.有质量相等的a、b、c三个小球,在同一高度以大小相等的初速度分别将a球竖直向下抛出,b球斜向上抛出,c球斜向下抛出,不计空气阻力。则从抛出到落地的过程中,这三个小球( )
A.运动时间相同 B.运动加速度相同
C.落地时重力的功率相同 D.落地时的动能相同
9.以下关于机械能守恒的描述,正确的是( )
A.物体处于平衡状态机械能一定守恒
B.物体所受合外力是变力,机械能一定不守恒
C.物体所受外力对物体做功为零时,机械能不一定守恒
D.若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒
10.如图所示的皮带传动装置中小轮半径ra是大轮半径rb的一半,a、b分别是小轮和大轮边缘上的点,大轮上c点到轮心O的距离恰好等于ra,若皮带不打滑.则图中a、b、c三点( )
A.线速度之比为2 : 1 : 1 B.角速度之比为2 : 1 : 2
C.转动周期之比为1 : 2 : 2 D.向心加速度大小之比为4 : 2 : 1
11.如图所示,运动员把质量为m的足球从水平地面踢出,在空中达到的最大高度为h,在最高点时的速度为v。不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.运动员踢球时脚对足球做功 B.足球上升过程克服重力做功
C.运动员踢球时脚对足球做功 D.足球上升过程克服重力做功
12.质量为、发动机额定功率为80kW的汽车静止在平直的公路上,若汽车运动时所受阻力大小恒为。下列判断正确的是( )
A.汽车行驶能达到的最大速度是20m/s
B.若汽车以额定功率启动,当汽车速度为10m/s时,汽车加速度大小为20m/s2
C.若汽车以2m/s2的恒定加速度启动,发动机在第2s末的实际功率是16kW
D.若汽车以2m/s2的恒定加速度启动,则发动机5s后达到额定功率
三、实验题(每空2分,共16分)
13.用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”,已知当地的重力加速度。
(1)下列物理量需要测量的是_______,通过计算得到的是________。(填写代号)
A.重锤质量 B.与下落高度对应的重锤的运动时间
C.重锤下落的高度 D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式____________,动能增加量的表达式_______________。
14.如图,某市二中高一某位同学利用图示装置在做平地运动实验时得出如图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。(g取)
①小球平抛运动的初速度为______m/s;
②小球运动到b点时,在y方向的分速度为______m/s;
③抛出点坐标______cm,______cm。
四、计算题(请写出必要的文字说明和解答过程,15、16、17题各8分,18题12分,共36分)
15.以20的速度将质量为m的物体从地面竖直向上抛出,若忽略空气阻力,以地面为参考平面,g取10,则:
(1)物体上升的最大高度是多少?
(2)上升过程中在何处物体的重力势能和动能相等?此时物体的速度是多大?
16.如图所示,质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的圆弧顶端无初速释放,下滑到最低点P后,做平抛运动,平抛的竖直位移h=0.2m,水平位移d=0.4m,g=10。求:
(1)小球运动到P点的瞬时速度;
(2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大?
17.如图,粗糙的弧形轨道下端与半径为的光滑圆轨道相接,整个轨道位于竖直平面内。质量为的小球从弧形轨道上的点由静止滑下,进入圆轨道后沿圆轨道运动,最后离开圆轨道。若小球恰好可以运动到圆轨道的最高点(在最高点时与轨道的压力恰好为0),并完成圆周运动,,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小;
(2)小球在粗糙的弧形轨道上运动时,阻力所做的功W。
18.宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上,斜坡的倾角为α,已知该星球的半径为R,引力常量为G,球的体积公式是。求:
(1)该星球表面的重力加速度g;
(2)该星球的密度;
(3)该星球的第一宇宙速度。