玉溪一中2020—2021学年下学期高一年级期中考
物理学科试卷(理科)
总分:100分,考试时间:90分钟 命题人:
第I卷 选择题(共48分)
选择题:本大题共14小题,共48分。1~8题只有一个选项符合题意,每小题3分;9~14题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献,下列叙述错误的是
开普勒总结出了行星运动的规律,并发现了万有引力定律
牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月球的引力是同一性质的力
C. 海王星是人们根据万有引力定律计算其轨道后发现的,被称为“笔尖下发现的行星”
D. 卡文迪什第一次在实验室里测出了引力常量G,被称为“第一个称出地球质量的人”
2.如图,在竖直平面内有一内壁光滑的抛物线形管道 OM,管道内径均匀,上方端点 O处切线水平。直径略小于管道内径的小球从 O点无初速地滑入管道,则
A. 小球在管道内做平抛运动
B. 小球在管道内运动时可能不受管道的弹力作用
C. 小球在管道内运动时弹力对小球做负功
D. 小球在管道内运动时重力功率逐渐增大
3.如图是多级减速装置的示意图,每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上,绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成,各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为r=0.5m。则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1=80m/s时,第五级的大轮外缘线速度大小是
A. 40m/s
B. 20m/s
C. 10m/s
D. 5m/s
4.地面上足够高处有四个完全相同的小球,在同一位置同时以相同速率v向上、向下、向左、向右抛出四个小球,不计空气阻力,经过1s四个小球在空中的位置构成的图形正确的是
A. B.
C. D.
5.放在电梯地板上的一个木箱,被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态,如图所示,后发现木箱突然被弹簧拉动,据此可判断出电梯的运动情况是
A. 匀速上升
B. 加速上升
C. 加速下降
D. 减速下降
6.用传感器测量一物体的重力时,发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3%。如图所示,如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体,下列说法正确的是
A. 在赤道处物体的重力为万有引力的3%
B. 在赤道处物体的向心力为万有引力的3%
C. 在北极处物体的重力为万有引力的3%
D. 在北极处物体的向心力为万有引力的3%
7.如图所示,开始时A、B间的细绳呈水平状态,现由计算机控制物体A的运动,使其恰好以速度vA沿竖直杆匀速下滑,经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动,下列v-t图象中,最接近物体B的运动情况的是
A. B.
C. D.
8.如图所示,ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面,直径AB水平,C为截面上的最低点,AC间有一斜面,从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球a和b,分别落在斜面AC和圆弧面CB上,不计空气阻力,下列判断正确的是
A. 初速度v1可能大于v2
B. a球的飞行时间可能比b球长
C. a球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45°
D. 若v2大小合适,可使b球垂直撞击到圆弧面CB上
9. 2021年2月11日除夕,中国“天问一号”探测器飞行202天抵近火星时,被火星引力场捕获,顺利进入近火点高度约400km,周期约10个地球日,倾角约10°的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,计划于2021年5月至6月着陆巡视器择机实施软着陆。如图“天问一号”在P点被火星捕获后,假设进入大椭圆环火轨III,一段时间后,在近火点Q变轨至中椭圆环火轨道II运行,再次经过近火点Q变轨至近火圆轨道I运行。下列说法正确的是
A. 在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于16.7km/s
B. “天问一号”在轨道III运行的周期大于轨道II运行的周期
C. “天问一号”从轨道III变轨至轨道II需要在Q点处减速
D. “天问一号”分别经轨道III、II、I上Q点的加速度大小不相等
10.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速传送至高处,下述说法正确的是
A. 重力对物体做正功
B. 支持力对物体做正功
C. 摩擦力对物体做正功
D. 重力做功与摩擦力做功之和为0
11.如图所示,A是一质量为M的盒子,B质量也为M,A、B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角θ=37°的斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态。现在向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中
A.绳子拉力逐渐减小
B.A对斜面的压力逐渐增大
C.A所受的摩擦力逐渐增大
D.A所受的合力不变
12.小球在光滑水平桌面上受到水平恒力F作用做曲线运动,轨迹AOC如图所示,且轨迹关于直线OB对称。忽略阻力,则在小球从A点运动到C点的过程中,下列判断正确的是
A. 速率先增大后减小
B. 速率先减小后增大
C. 水平恒力F一定沿OB方向
D. 水平恒力F可能沿AB方向
13.如图所示,一轻弹簧固定在光滑水平桌面上,O点为其原长位置。一小物块受恒定的水平推力F=2N作用,在从 A点由静止开始向左运动过程中,最大动能为6J。则在物块将弹簧压缩到最短过程中,下列说法正确的是
(
.
.
)A. 物块在O点具有最大动能
B. A点到 O点的距离小于3m
C. 弹簧压缩到最短时弹性势能等于6J O A
D. 弹簧压缩到最短时弹性势能大于6J
14.滑雪是一项具有刺激性和挑战性的冰雪运动,如图的滑雪情景可抽象成如下物理过程:物体沿斜面由静止开始下滑,在水平面上滑行一段距离后停止。假若物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接,选项中v、a、Ek、s、t分别表示物体速度大小、加速度大小、动能、路程和时间,则其中可能正确的是
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、填空题:本题共2小题,共16分。
15.(7分)(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验时,为了能较准确地描绘出运动轨迹,下列操作要求正确的是 .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球撞击横栏前,不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,如图坐标纸的固定情况与斜槽末端关系正确的是 .
(3)一名同学在“研究平抛运动”实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离Δs相等的三点A、B、C,量得Δs=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,g取10 m/s2,利用这些数据,可求得:
I.物体抛出时的初速度为________m/s;
II.物体经过B点时的竖直分速度为________m/s.
16.(9分)在用圆锥摆验证向心力的表达式的实验中,如图甲所示,悬点刚好与一个竖直刻度尺的零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手带动钢球,设法使它在空中做匀速圆周运动,已知其做圆周运动的半径为r,钢球的质量为m,重力加速度为g。
甲 乙
(1)用停表记录运动n圈的总时间为t,那么钢球做圆周运动需要的向心力的表达式为________.
(2)通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为h,那么钢球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为________.
(3)改变钢球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图线,以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为________.
三、计算题:本大题共3小题,共36分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分。
17.(8分)汽车发动机的额定功率为60 kW,若汽车总质量为5103 kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5103 N,试求:
(1)汽车所能达到的最大速度。
(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
(
v
4
t
0
t
0
t
v
0
0
0
)18.(12分)宇航员成功登上半径为 R的月球后,为粗测月球质量,在月球表面上固定一倾角为θ=300 的斜面,使小物块以速度 v0 从斜面底端沿斜面向上运动,经过时间t0 到达最高点后返回,得到其往返运动图像如图所示,已知引力常量为 G。求:
(1)物块回到斜面底端时速度大小 v;
(2)月球的质量。
19.(16分)如图所示,光滑水平台高 h (数值未知)其右侧水平地面上固定有竖直轨道 CDEF,其中 CD、EF是圆心角分别为 60°和 180°,半径均为R=0.20 m的光滑圆弧形轨道,DE段水平且粗糙,三段轨道平滑连接。现有一质量 m=1 kg的小球,从 A点以一定的初速度沿AB直线运动,恰能无碰撞地从C点以速度v1=4 m/s滑入轨道 CDEF,且刚好能够到达轨道最高点F点。已知小球与DE段动摩擦因数μ=0.1,重力加速度 g=10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球在A点初速度v0和在F点速度v2;
(2)水平台面 AB的高度 h;
(3)水平轨道 DE段的长度 S。
(
L
B
F
h
C
60°
D
E
A
)
2020—2021学年下学期高一年级期中考
物理学科试卷参考答案
一、选择题:单选每题3分,多选每题4分,共48分
1. A 2. D 3. D 4. A 5. C 6. B 7. A 8. B
9. BC 10. CD 11. BD 12. BC 13. BD 14. ABD
二、填空题:本题共2小题,共16分
15.(7分)(1)ACD (2)C (3)2m/s; 1.5m/s.
(第二问1分;其余每空2分)
16.(9分)(1) (2) (3)
(每一问3分)
三、计算题:本大题共3小题,共36分
17.(8分)解: (1)当牵引力等于阻力时,有最大速度: (2分)
(2)匀加速阶段: (2分)
加速到的最大速度: (2分)
匀加速时间: (2分)
(12分)解:(1)由题意及图像可知: (2分)
解得: (1分)
物块向上滑动,根据牛二,可知:
(2分)
(1分)
物块向下运动,根据牛二,可知:
(2分)
(1分)
联立解得: (1分)
在星球表面,万有引力等于重力,则
根据黄金代换式: (1分)
解得: (1分)
(16分)解: (1)因为小球恰能无碰撞地从C点以速度滑入轨道CDEF,则
在C点: (2分)
解得:,方向:水平向右 (2分)
因为小球刚好能够到达轨道最高点F,则
在F点: (2分)
解得:,方向:水平向左 (2分)
据分析:
小球B到C平抛运动, (1分)
则水平台AB的高度 (3分)
对全过程B到F用动能定理:
(3分)
解得: (1分)
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