高一年级期中学情调研
物
理
试
题
(考试时间100分钟)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题只有一个选项符合题意,选对的得3分,选错或不答的得0分)
1.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示,O点为磁道的圆心,A、B两点位于不同的磁道上,硬盘绕O点匀速转动时,A、B两点的向心加速度
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
2.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大
C.在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律
D.开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作
3.如图所示,桌面离地高度为h,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面,则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为
A.mgh,mg(H-h)
B.mgh,mg(H+h)
C.-mgh,mg(H-h)
D.-mgh,mg(H+h)
4.一辆汽车在水平公路上转弯,沿圆弧由M向N行驶,速度逐渐增大。如图所示,分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是
5.2017年3月30日,西昌卫星发射中心成功发射了第22颗北斗导航卫星,北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),该系统包括五颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中五颗同步卫星,下列说法正确的是
A.它们运行的线速度小于第一宇宙速度
B.它们的向心加速度等于地面的重力加速度
C.它们位于5个不同的独立轨道上
D.它们中的一颗可能经过阜宁的正上方
6.一根弹簧的弹力—位移图象如图所示,那么弹簧由伸长量8
cm到伸长量4
cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为
A.3.6
J、–3.6
J
B.–3.6
J、3.6
J
C.1.8
J、–1.8
J
D.–1.8
J、1.8
J
二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
7.如图所示,脱水桶在转动时,衣服贴靠着匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来,则衣服
A.受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用
B.所需的向心力由重力提供
C.所需的向心力由弹力提供
D.转速越快,弹力越大,摩擦力不变
8.关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法中正确的是
A.在赤道上向心加速度最大
B.在两极向心加速度最大
C.在地球上各处,向心加速度一样大
D.随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小
9.质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放,经3s到达地面,不计空气阻力,g取10m/s2.则
A.2s末重力的瞬时功率为200W
B.2s末重力的瞬时功率为400W
C.2s内重力的平均功率为200W
D.2s内重力的平均功率为400W
10.如图所示,航天飞机在完成对空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的近地点.关于航天飞机的运动,下列说法中正确的是
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
C.在轨道Ⅱ上经过A的动能等于在轨道Ⅰ上经过A的动能
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
11.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.重力加速度g=10m/s2.则
A.物体的质量m=0.5kg
B.第2s内物体克服摩擦力做的功
W=2J
C.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2
D.前2
s内推力F做功的平均功率=1
W
12.如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,FN﹣v2图象如图乙所示.下列说法错误的是
A.当地的重力加速度大小为
B.小球的质量为
C.当v2=c时,杆对小球弹力方向向上
D.若v2=2b,则杆对小球弹力大小为a
三、实验题(本题共2小题,每空3分,共15分)
13.某同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”,如图用细线吊着一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,并用仪器测出了小球的下列物理量:
运动n圈的总时间t;
做匀速圆周运动的半径r;
质量m;
到悬点O的竖直距离h,
已知重力加速度为g.
则小球所需要的向心力的表达式F向=
▲
;
小球所受的合力的表达式为F合=
▲
.
(用字母n、t、r、m、h、g表示)
14.某同学用如图1所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验.在实验中,该同学把重物的重力当作小车受到的合外力.
(1)在实验操作中,下列做法正确的是
▲
.
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个计数点离得越近越好
D.在实验过程中要保证重物的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置图中出现的仪器外,还需要的测量仪器有
▲
、天平.
(3)图2所示为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,图中已经标明了已测量的物理量,用天平测得小车的质量为M,重物的质量为m.请你以小车为研究对象,把要探究的结果用题中所给的字母进行表述:
▲
.
四、计算题(共43分,请在答题纸上写出必要的文字说明,重要的方程式、重要的演算过程,明确的数值和单位。只有答案,没有过程的不得分)
15.(9分)如图一辆质量m=500kg的汽车静止在一座半径R=50m的圆弧形拱桥顶部.
(取g=10m/s2)
(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力大小是多大;
(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力大小是多大;
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。
16.(10分)中国计划在2030年左右实现长征九号运载火箭首飞,从而实现载人登月,假设宇航员记录了登陆舱在月球表面附近做圆周运动的周期T,登陆舱在月球表面着陆后,用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F.已知引力常量为G.
试求:
(1)月球的半径R;
(2)月球的密度ρ;
(3)月球的第一宇宙速度v.
17.(10分)一质量m=
2×103kg,额定功率P=60kw的汽车从静止开始在水平路面上以恒定的额定功率启动作直线运动,若汽车所受的阻力为车重的0.1倍。(取)求:
(1)汽车所受阻力Ff的大小;
(2)汽车在该路面上行驶所能达到的最大速度vm;
(3)若此车经时间t=30s达到的最大速度,求汽车在加速运动过程中通过的距离x.
18.(14分)某兴趣小组为了研究过山车的原理提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除
AB
段以外都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个质量m=1kg小物块以初速度v0=5.0m/s从A点沿倾斜轨道滑下,小物块到达C点时速度vC=4.0m/s.
取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求小物块到达C点时对圆轨道压力的大小;
(2)求小物块从A到B运动过程中摩擦力所做的功;
(3)为了使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件?
高一年级物理试题参考答案
一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
D
C
A
C
二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共计24分.每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)
题号
7
8
9
10
11
12
答案
CD
AD
BC
BD
AB
AC
三、实验题(本题共2小题,共15分)
13.(共6分);
14.(共9分)(1)AD;
(2)刻度尺;
(3)
四、计算题(本题共4小题,共43分)
15.(9分)
解:(1)汽车G=mg=500×10N=5000N
(1分)
由于汽车静止,汽车受到的支持力FN1=G=5000N
(1分)
据牛顿第三定律得:汽车对圆弧形拱桥的压力FN1/=FN1=5000N
(1分)
(2)由牛顿第二定律得:mg﹣FN2=m
(1分)
解得:FN2=4640N
(1分)
据牛顿第三定律得:汽车对圆弧形拱桥的压力FN2/=FN21=4640N
(1分)
(3)由于只受重力,故:mg=m
(2分)
解得:v==10m/s
(1分)
16.(10分)
解:(1)据F=mg月
(1分)
及
(1分)
解得:月球的半径
(1分)
(2)据
(1分)
及,
(1分)
(1分)
解得:月球的密度
(1分)
(3)据
(2分)
解得:月球的第一宇宙速度
(1分)
17.(10分)
解:(1)根据题意可以得到阻力为:
(2分)
(2)当速度最大时,,即
(1分)
则根据功率公式:
(1分)
解得:
(1分)
(3)根据动能定理:,
(4分)
解得:汽车在加速运动过程中通过的距离x=450m
(1分)
18.(14分)
解:(1)设小物块到达C点时受到圆轨道的支持力大小为FN,
根据牛顿第二定律有:,
(1分)
解得:FN=90N
(1分)
根据牛顿第三定律得,小物块对圆轨道压力的大小为FN/=FN=90N
(1分)
(2)物块从A到C的过程中,根据动能定理有:mgLsin37°+Wf
=
(3分)
解得Wf=-16.5J
(1分)
(3)设物块进入圆轨道到达最高点时速度大小为v,
根据牛顿第二定律有:,FN
≥
0
(2分)
则v≥
(1分)
物块从圆轨道最低点到最高点的过程中,根据动能定理有:
(3分)
联立得R
≤
,解得R
≤
0.32m
(1分)
t/s
t/s
F/N
v/(m·s-1)
F
甲
乙
R
O
O
a
b
c
FN
v2
甲
乙
图1
图2
x1
x
x2