宜宾市天立国际学校2019年春期高2018级半期考试
物理试题
一、选择题:本大题共12个小题,每小题4分,共48分。其中1-8题为单选,9-12题为多选,全对得4分,少选得2分,错选或不选的0分。
1.下列说法正确的是:
A.做曲线运动的物体加速度一定改变 B.做匀速圆周运动的物体线速度不变
C.物体在变力作用下一定做曲线运动 D.物体做曲线运动则合力一定不为零
2.两个质点之间万有引力大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍,其他量不变,那么它们之间的万有引力变为
A. B. C. 4F D. 16F
3.在下列物体运动过程中,满足机械能守恒的是
A.乘电梯匀加速上升 B.跳伞运动员在空中匀减速下落
C.物体在空中做平抛运动 D.物体沿斜面匀速下滑
4.某人以一定的速率垂直于河岸向对岸游去,当河水是匀速运动时,人所游过的路程、过河的时间与水速的关系是
A. 水速大时,路程长,时间短 B. 水速大时,路程长,时间不变
C. 水速大时,路程长,时间长 D. 水速、路程与时间无关
5.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是
A. mgh,减少mg(H-h)
B. mgh,增加mg(H+h)
C. -mgh,增加mg(H-h)
D. -mgh,减少mg(H+h)
6. 如图所示,一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一橡皮块,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针).某段时间内圆盘转速不断增大,但橡皮块仍相对圆盘静止.在转速不断增大的这段时间内,关于橡皮块所受合力F的方向的四种示意图(俯视图)中,正确的是
A. B. C. D.
7.如图所示,小物体 A 沿高为 h、倾角为θ的光滑斜面以初速度 v0从顶端滑到底端,而质量相同的物体 B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,则
A.两物体落地时速度相同
B.两物体落地时,重力的瞬时功率相同
C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功相同
D.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同
8. 如图所示,光滑半球的半径为 R,球心为 O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道 AB,高度为 R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为 m 的小球由 A 点静止滑下,最后落在水平面上的 C 点.重力加速度为 g,则:
A. 小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C 点
B. 小球将从 B 点开始做平抛运动到达 C 点
C. OC 之间的距离为 2R
D. 小球运动到 C 点时的速率为
9. 由下列哪一组物理量可以计算出地球的质量:
A. 月球的轨道半径和月球的公转周期
B. 月球的半径和月球的自转周期
C.人造卫星的质量和卫星的周期
D.人造卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径
10.皮带轮的大轮、小轮的半径不一样,它们的边缘有两个点A、B,如图所示,皮带轮正常运转不打滑时,下列说法正确的是
A. A、B两点的线速度大小相等
B. A点的角速度小于B点的角速度
C. A、B两点的向心加速度大小相等
D. 大轮和小轮的周期相同
11.如图所示,两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,且均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为和,下列说法正确的是
A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为
B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为
C. 适当调整,可使A球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
D. 适当调整,可使B球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处
12. 如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B(可看作质点)以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面.由于A、B间存在摩擦,之后A、B的速度随时间变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10m/s2):
A. 最终木板A获得的动能为2J
B. 整个过程系统损失的机械能为4J
C. 木板A的长度一定不小于1m
D. A、B间的动摩擦因数为0.1
二、实验题:本大题共3小题,共18分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。
13.(6分)(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,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是 .(填选项前的字母)?
A. 通过调节使斜槽的末端保持水平
B. 每次必须由静止释放小球
C. 记录小球经过不同高度的位置用时,每次必须严格地等距离下降
D. 固定白纸的木板必须调节成竖直
E. 每次释放小球的位置必须不同
F. 将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,O为物体运动一段时间后的位置,取为坐标原点,平抛的轨迹如图所示,根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为v0= m/s,抛出点的坐标为 (g取10 m/s2).?
14. (6分)某同学把附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平等.实验装置如图所示.
(1)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板平行.这样做的目的是__________(填字母代号).
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力
(2)经多次实验发现钩码重力做的功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的__________(填字母代号).
A.在接通电源的同时释放了小车 B.小车释放时离打点计时器太近
C.钩码做加速运动,钩码重力大于细绳拉力 D.细绳弹性不够
(3)平衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车速度.在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决此问题的方法:_____________________________.
15.(6分)如图1所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置.
(1)为了减小实验误差,下列措施可行的是 (填写代号)
A.重锤选用体积较大且质量较小的
B.重锤选用体积较小且质量较大的
C.打点计时器应固定在竖直平面内
D.应先放手让重锤拖着纸带运动,再通电让打点计时器工作
(2)某同学选取了一条纸带进行测量研究,他舍去了这条纸带上前面比较密集的点,对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图2所示的测量,已知当地的重力加速度为g,使用的交变电源周期为T,则要验证机械能守恒的表达式为 (用x1、x2、x3、T、g表示);
(3)某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量△Ek,本实验中引起误差的主要原因是 .
三、计算题:本大题共4小题,共34分,解答应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。
16. (8分)观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动,卫星距地面的高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为求:
卫星绕地球运行时速度v;
卫星环绕地球运行的周期T。
17. (8分)某汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t,汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.(g取10 m/s2)
(1)若汽车以额定功率启动,则汽车所能达到的最大速度是多少?
(2)当汽车速度达到5 m/s时,其加速度是多少?
(3)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动,则其匀加速过程能维持多长时间?
18. (8分) 2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是半径R=20 m圆弧的最低点,质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s2,到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求长直助滑道AB的长度L;
(2)若不计BC段的阻力,求出运动员经过C点时所受支持力FN的大小。
19. (10分)如图所示,半径为R 的光滑半圆形轨道CDE 在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点,水平轨道AC 上有一轻质弹簧处于自由状态,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧的右端B与轨道最低点C 的距离为4R。现用一个质量为m的小球将弹簧压缩(不栓接),当压缩至F点(图中未画出) 时,将小球由静止释放,小球经过BCDE 轨道抛出后恰好落在B点,已知重力加速度为g,求:
(1) 求小球经过E点时的速度;
(2) 将弹簧压至F点时的弹性势能;
(3) 若水平轨道BC段有摩擦,小球仍从F点静止释放,要使小球能滑上半圆形CDE 轨道且不脱轨,求小球BC 段动摩擦因数μ的取值范围。
宜宾市天立国际学校2019年春期高2018级半期考试
物理试题答案
一、选择题:本大题共12个小题,每小题4分,共48分。其中1-8题为单选,9-12题为多选,全对得4分,少选得2分,错选或不选的0分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D A B C D A C B AB AD AD CD
二、实验题:本大题共3小题,共18分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。
13. (1)ABD (2)1.0m/s (-10,-5)
14. (1). D (2). 可在小车上加适量的砝码(或钩码) (3). C
15. (1).BC (2). (3)存在空气阻力和摩擦阻力
三、计算题:本大题共4小题,共34分,解答应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。
16.设卫星质量为m
(1)由
解得:
(2)由
解得:
17.(1)汽车以额定功率启动,当a=0时,v达到最大值.有
F牵=f=kmg————————①
P=F牵vm————————②
联立①②式,有
vm=12m/s
(2)当速度为5m/s时,由牛顿第二定律,有
F-f=ma——————③
P=Fv ———————④
联立③④式,有
.
(3)由得,则.
匀加速直线运动的时间
18.(1)已知AB段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即
可解得:
(2))小球在最低点的受力如图所示
19.(1)小球从E点开始做平抛运动,由平抛运动规律得:
4R=vEt ,
由以上两式解得:
(2)小球由静止释放到最高点E,由机械能守恒定律可得:
联立解得:Ep=4mgR
(3)要使小球能滑上半圆形轨道且不脱轨,则有:
①小球从静止释放到圆弧最低点C,由能量守恒得:Ep-μmg4R>0,得:μ<1
②小球从静止释放到圆弧中间处D,由能量守恒得:Ep-μmg4R≤mgR
得:μ≥0.75
③若小球刚好通过最高点E,则有:,
小球从静止释放到圆弧最高点E,由能量守恒得:
联立解得:μ≤0.375
综上所述,μ的取值范围是: 或0 ≤μ≤0.375