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1、万州二中高2021级高一下期中期考试物理试题一、选择题(共10个小题,每小题4分,共40分(1-6题为单项选择题,7-10题为多项选择题,多选题选错得0分,选对但不全得2分)1.在足球场上罚任意球时,运动员踢出的足球,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法中正确的是()A合外力的方向与速度方向在一条直线上B合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧C合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向D合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向2.关于平抛运动的叙述,下列说法不正确的是()A平抛运动是一种
2、在恒力作用下的曲线运动B平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C平抛运动的速度大小是时刻变化的D平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小3.如图所示,轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球,另一端固定在天花板上的O点。则小球在竖直平面内摆动的过程中,以下说法正确的是()A小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B在最高点A、B,因小球的速度为零,所以小球受到的合力为零C小球在最低点C所受的合力,即为向心力D小球在摆动过程中绳子的拉力使其速率发生变化4.如图所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点)。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过
3、最高点,g为重力加速度。下列说法正确的是()A小球通过最高点时速度可能小于B小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零C小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大D小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小5.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为()A21B41C81 D1616.如图所示,水平路面出现了一个大坑,其竖直截面为半圆,AB为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以速度v1、v2从A点沿AB方向水平飞出,分别落于C、
4、D两点,C、D两点距水平路面距离分别为圆半径的0.6倍和1倍。则v1v2的值为()A.B.C. D.7(多选)关于曲线运动的性质,以下说法正确的是()A曲线运动一定是变速运动B曲线运动一定是变加速运动C变速运动不一定是曲线运动D运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动8. (多选)如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线,甲图线为双曲线的一支,乙图线为直线。由图像可以知道()A甲球运动时,线速度的大小保持不变B甲球运动时,角速度的大小保持不变C乙球运动时,线速度的大小保持不变D乙球运动时,角速度的大小保持不变9. (多选)1789年英国物理学家卡文迪许测出
5、引力常量G,因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期),一年的时间为T2(地球公转周期),地球中心到月球中心的距离为L1,地球中心到太阳中心的距离为L2。下列说法正确的是()A地球的质量m地B太阳的质量m太C月球的质量m月D由题中数据可求月球的密度10.(多选)如图所示,一固定斜面倾角为,将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出,小球击中了斜面上的P点;将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出,小球恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A若小球A在击
6、中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则tan 2tan B若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则tan 2tan C小球A、B在空中运动的时间之比为2tan21D小球A、B在空中运动的时间之比为tan21二、实验题(共2个小题,每空3分,共15分)11.(6分)某研究性学习小组进行如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为_cm/sR
7、在上升过程中运动轨迹的示意图是_(R视为质点)12.(9分)在研究平抛运动的实验中,BASH(1)如图所示,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后 A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动abcd(2)用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动中的轨迹,小方格的边长L1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平
8、抛的初速度为v0 (用L、g表示),其值是m/s。(g取9.8m/s2)(保留两位小数)三、计算题(共4小题,共45分)13(8分)如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r20 cm处放置一小物块A,其质量为m2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k05)(1)当圆盘转动的角速度2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g10 m/s2)14(10分)如图为一娱乐节目中的某个通关环节示意图,参赛选手从高台上以一定的速度水平跳出,落到水中的平台上才能进入下一通关环节。图中高台
9、离平台水平面高h 3.2 m。平台距离高台l14.8 m,平台宽度为l21.6 m(不计空气阻力,g10 m/s2)。则:(1)选手要落到平台上,水平跳出的速度至少为多少?(2)某质量为50 kg的选手因跳出的速度太大,刚好从平台的右侧边缘落入水中,求选手刚落水时的速度。15. (12分)如图所示,内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上,一根结实的细绳穿过钢管,两端分别拴着一个小球A和B。小球A和B的质量之比。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时,小球A到管口的细绳长为l,此时小球B恰好处于平衡状态。钢管内径的粗细不计,重力加速度为g。求:(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角;(2)小球A转动的周期
10、。16. (15分)用如图甲所示的水平斜面装置研究平抛运动。一物块(可视为质点)置于粗糙水平面上的O点,O点与斜面顶端P点的距离为s。每次用水平拉力F,将物块由O点从静止开始拉动,当物块运动到P点时撤去拉力F。实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程,作出了如图乙所示的图像。若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,斜面与水平地面之间的夹角45,g取10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求O、P间的距离s。(保留两位有效数字)万州二中高2021级高一下期中期考试物理试题答案一、选择题(共10个小题,每小题4分,共40分(1-6题为单项选择题,7-10题为多项选择题,多选题选错
11、得0分,选对但不全得2分)1.解析:选C足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向,根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧,故C正确。2.解析:选B做平抛运动的物体只受重力作用,故平抛运动是匀变速曲线运动,A说法正确;平抛运动是曲线运动,速度的方向时刻变化,即与恒力方向的夹角时刻改变,B说法错误;平抛运动是匀变速运动,速度大小时刻变化,C说法正确;设水平初速度为v0,速度方向与加速度方向(竖直方向)的夹角为,有tan ,可知随着时间增加,夹角变小,D说法正确。本题选择说法不正确的,故B符合题意。3.解析:选C小球摆动过程中,合力沿绳子方向的分力提供向心力,不是靠外力的合
12、力提供向心力,故A错误。在最高点A和B,小球的速度为零,向心力为零,但是小球所受的合力不为零,故B错误。小球在最低点受重力和拉力,两个力的合力竖直向上,合力等于向心力,故C正确。小球在摆动的过程中,由于绳子的拉力与速度方向垂直,则拉力不做功,拉力不会使小球速率发生变化,故D错误。4.解析:选A小球在最高点时,杆对球可以表现为支持力,由牛顿第二定律得:mgFm,则得v,故A正确。当小球速度为时,由重力提供向心力,杆的作用力为零,故B错误。轻杆在最高点可以表现为拉力,此时根据牛顿第二定律有mgFm,则知v越大,F越大,即随小球速度的增大,杆的拉力增大;小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为支持
13、力,当表现为支持力时,有mgFm,则知v越大,F越小,即随小球速度的增大,杆的支持力减小,故C、D错误。5.解析:选C根据开普勒第三定律k,得两卫星周期之比为 8,故C正确。6.解析设圆弧的半径为R,依平抛运动规律得x1v1t1,x2v2t2,联立得。时间由竖直方向做自由落体运动来比较,y1gt12,y2gt22,由两式相比得,其中y1R,y2R,则有 ,代入速度公式得,C项正确。答案C7解析:选AC曲线运动一定是变速运动,但不一定是变加速运动,A正确,B错误;变速运动不一定是曲线运动,如匀变速直线运动,C正确;运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动不一定是直线运动,如匀速圆周运动,D错误
14、。8.解析:选AD题图的图线甲中a与r成反比,由a 可知,甲球的线速度大小不变,由vr可知,随r的增大,角速度逐渐减小,A正确,B错误;题图的图线乙中a与r成正比,由a2r可知,乙球运动的角速度大小不变,由vr可知,随r的增大,线速度大小增大,C错误,D正确。9. 解析若不考虑地球自转,根据地球表面万有引力等于重力,有Gmg,则m地,故A正确;根据太阳对地球的万有引力提供向心力,有Gm地L2,则m太,故B正确;由题中数据无法求出月球的质量,也无法求出月球的密度,故C、D错误。答案AB10.解析由题图可知,斜面的倾角等于小球A落在斜面上时的位移与水平方向的夹角,由平抛运动的推论可知,tan 2tan ,选项B正确,A错误;设小球A在空中运动的时间为t1,小球B在空中运动的时间为t2,则由平抛运动的规律可得tan ,tan ,故2tan2,选项C正确,D错误。答案BC二、实验题(共2个小题,每空3分,共15分)11.解析红蜡块有水平方向的加速度,所受合外力指向曲线的内侧,所以其运动轨迹应如D图所示,因为竖直方向匀速,由y6 cmv0t知t2 s,水平方向xt4 cm,所以vx4 cm/s,因此此时R的速度大小v5 cm/s答案5D12.(1)解析 A球平抛的同时B球自由下落,且两球在同一高度上,又两球总是同时落地,这只能说明A球在抛出后竖直方向的分运动是自由落体运动,但并不能说